   Михаил Прокопьевич Ермаков
   Технология декоративно-прикладного искусства. Основы дизайна. Художественное литье
   Учебное пособие

Предисловие

   Чтобы плодотворно работать, нужно, прежде всего, знать, что уже сделано, нужно знать специальную литературу, нужно учиться, учиться и учиться…
Проф. П. Осадчий («Почтово-телеграфный журнал». 1900 г., № 10. С. 111)

   Учебное пособие «Технология декоративноприкладного искусства. Основы дизайна. Художественное литье» написано впервые на основании федерального государственного образовательного стандарта профессионального образования по профессии 072602.01 изготовитель художественных изделий из металла. Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 12 мая 2010 г. № 486.
   Учебное пособие предназначено для образовательных учреждений, осуществляющих подготовку рабочих на базе основного общего образования по Общероссийскому классификатору профессий рабочих, должностей и тарифных разрядов (ОК 016-94) при формировании основной профессиональной образовательной программы подготовки по профессии НПО:
   Литейщик художественных изделий – формовщик художественного литья 2–4 разряда;
   изготовитель художественных изделий из металла – чеканщик художественных изделий 2–4 разряда.
   Согласно утвержденному приказу Министерства образования и науки Российской Федерации от 12 мая 2010 г. № 486, каждый обучающийся должен быть обеспечен не менее чем одним печатным и (или) электронным изданием междисциплинарного курса.
   Учебное пособие состоит из шести разделов:
   I – «Декоративно-прикладное искусство и современный дизайн;
   II – «История развития художественного литья»;
   III – «Классификация художественных отливок»;
   IV – «Формовка, формовочные материалы. Заливка форм»;
   V – «Специальные виды литья»;
   VI – «Статуарное литье. Изготовление форм для колоколов».
   Содержание и порядок размещения 28 глав материала соответствует утвержденным программам одноименных курсов для средних художественнопромышленных профессионально-технических училищ (ПТУ) и колледжей (техникумов).
   Книга написана на основе многолетнего педагогического и практического опыта автора с использованием литературных источников, список которых прилагается в конце каждого раздела.
   Учебное пособие может быть использовано студентами и аспирантами художественнопромышленных вузов, специализирующихся в области художественного литья. Его могут использовать профессиональные и самодеятельные художники, работающие в области декоративноприкладного искусства, ювелиры, мастера художественных промыслов. Кроме того, оно может быть полезно реставраторам при работе по восстановлению художественных памятников из металла, искусствоведам при атрибуции музейных экспонатов, а также всем, кто интересуется прикладным искусством в области дизайна художественного литья.
   Курс «Художественное литье и обработка металлов» (Практические работы в учебных мастерских и цехах художественного литья) является одной из основных дисциплин в учебных планах художественно-промышленных училищ, колледжей и вузов, готовящих мастеров и художников декоративно-прикладного искусства. В течение всего срока обучения, начиная с первого курса и кончая дипломной, или выпускной работой, студенты постепенно, год за годом, накапливают необходимые теоретические и практические знания и навыки в области художественного литья металлов.
   Овладение свойствами и декоративными возможностями материала, из которого создается произведение прикладного искусства, является необходимым этапом в подготовке специалиста этого профиля. Соответствие формы предмета и его дизайна особенностям выбранного металла или сплава и способов их обработки является одним из основных художественных принципов, определяющих специфику декоративно-прикладного искусства и, в частности, в области художественного литья изделий из металла. Материалы и способы их обработки – это те средства выражения, которыми оперирует художник и формовщик, воплощая свои идеи в реальную художественную форму предмета. Это средства их образного мышления.
   Чем глубже изучение и чем тоньше понимание свойств лепных, формовочных материалов и металла, тем совершеннее и свободнее использование этих свойств в различных технических приемах для решения художественно-композиционных задач.
   Освоение каждого нового технического приема расширяет и обогащает изобразительный язык художника, формовщика (форматора), увеличивает арсенал средств художественного выражения их творческих замыслов, облегчает поиск наиболее выразительной и адекватной по содержанию художественной формы.
   Высокое чувство материала, тонко продуманное отношение к выбору способа его обработки – залог творческих успехов художника прикладного искусства. Примером такого глубокого знания свойств материала и способов его обработки служит народное искусство. В произведениях народного искусства очень часто в качестве художественного средства выступает сам металл с его фактурой, блеском, цветом. При этом произведение художественного литья часто не имеет дополнительного декора или он применяется в минимальной степени, а композиция строится на выразительности и красоте металла. Но для получения такого эффекта необходимо в совершенстве изучить материал и освоить технику его обработки, в высшей степени постичь мастерство, позволяющее извлекать из металла всю присущую ему собственную выразительность и декоративность.
   Овладение ручными приемами художественной обработки металлов (формовкой, литьем, выбивкой и очисткой отливок, чеканкой, дифовкой, ювелирными работами и др.) особенно необходимо тем мастерам и художникам, которые восстанавливают и реставрируют художественные произведения, созданные в прошлые исторические этапы.
   В настоящее учебное пособие включены различные приемы и методы художественного литья металлов: и древние, и современные, и самые новейшие. При этом использован научный подход к изучению развития техники и технологии – в их исторической связи с учетом возникновения, главнейших этапов развития и, наконец, значимости данной технологии или приема художественного литья металла теперь, в современных условиях.
   Такой подход к изучению старых и новых технологий позволяет установить определенную историческую связь между отдельными ее видами формовки модели и литья металла, и проследить пути их развития.
   Мастера и художники прикладного искусства, работающие в области художественного литья, кроме изучения самих металлов и приемов формовки, должны знать некоторые исторические стили и дизайн художественного литья. Они должны уметь ими пользоваться, легко ориентироваться в вопросах, когда и чему отдать предпочтение, какого художественного эффекта можно достичь, и др.
   Наконец, особое значение имеет для художника, чеканщика, патинировщика овладение различными способами отделки готовых изделий. Нахождение правильных соотношений матовых и блестящих поверхностей, различных фактур, применение тех или иных покрытий, оксидировок, патин и т. п. позволяет достигать необходимой выразительности дизайна, и желаемой цельности всего художественного литого произведения, придавать ему законченность и ясность художественных образов.
   Проведение практических работ в литейном цехе и мастерских отличается от изучения теоретических предметов тем, что они носят не только обучающий, но и созидательный, творческий характер. В результате практики студенты/учащиеся должны сделать реальные художественные произведения, воплощенные в металл. Чем выше уровень художественного стиля и дизайна созданного предмета, тем выше его художественная ценность.
   На практике студент должен убедиться, что красота дизайна неразрывно связана с добротностью и удобством пользования данным предметом, что внешняя форма отражает функции предмета, его внутреннее содержание, что она часто порождается технологией или несет черты того или иного технического приема. Все это содействует эстетическому воспитанию будущего художника: рабочего, техника, инженера прикладного искусства, формированию художественного вкуса, реалистического отношения к миру современных предметов.
   В современных условиях нанотехнологий большое место в накоплении практических знаний и навыков должно занять ознакомление студентов с современными художественно-промышленными производствами литья, с разнообразным современным машинным и станочным оборудованием цехов и поточных линий, современных стационарных и малогабаритных печей и т. д. Современный художник и мастер не может ограничиться освоением только ручных приемов формовки художественного литья или применения малой механизации. Он должен получить достаточно полное представление о современных машинных способах производства массовой художественной продукции и товаров народного потребления, имеющих отношение к области художественной обработки металлов (ювелирная промышленность, производство сувениров, подарочных изделий, современное колокололитейное производство и др.). Такое ознакомление лучше всего осуществлять в форме экскурсий на различные художественно-промышленные предприятия (ювелирные фабрики, заводы художественного и колокольного литья, различные цеха предприятий, выпускающих художественные изделия из металла и т. п.). Эту задачу особенно успешно можно выполнить в условиях учебной и производственной практики студентов. Длительное пребывание студентов в цехах во время производственной практики позволяет им более глубоко и полно ознакомиться с технологией художественного литья.
   Студенту необходимо ознакомиться с самыми современными новейшими видами технологических процессов, наиболее прогрессивными моделями механизированных инструментов, машин, печей, формовочных поточных линий и другого оборудования по художественному литью металлов, а также оборудованием, которое использется в заготовительных цехах и производствах полуфабрикатов, применяемых при изготовлении художественных изделий из металла.
   Несомненно, что в условиях учебных мастерских невозможно иметь все разнообразие формовочных материалов (воски, этилсиликаты, пенополистиролы и т. п.) и современного оборудования для изготовления изделий, но их минимальный набор совершенно необходим. Без применения современных материалов и овладения машинными видами формовки, а затем литья металлов, художник декоративно-прикладного искусства не может полностью творить в современных условиях технического прогресса, ему совершенно необходимо знание возможностей и результатов применения современных материалов и техники в области художественного литья металлов, а также тех возможностей, которые уже достигнуты в области инженерного технологичного производства.
   Предлагаемое учебное пособие содержит главнейшие виды художественного литья металлов. Цель учебного пособия – облегчить начинающему мастеру сделать первые шаги в увлекательной области декоративно-прикладного искусства, дать ему отправные рекомендации и советы, для того, чтобы накопив некоторый практический опыт, он мог бы смело творить и совершенствовать свое художественное мастерство в области дизайна литого металла.
   Имеющиеся в учебном пособии рисунки и графики подобраны с таким расчетом, чтобы будущие художники и мастера формовки смогли ясно представить, как осуществляется тот или иной прием или технология формовки, с применением новейших материалов, и литья, какого художественного эффекта можно достигнуть путем их применения при изготовлении художественных изделий.
   Стоит заметить, что художественная подготовка средних профессионально-технических училищ (ПТУ) и студентов колледжей (техникумов) – будущих литейщиков-формовщиков, технологов среднего звена ИТР не позволяет требовать от них свободного владения рисунком, выполнения вручную сложных декоративных композиций и т. п. В данной ситуации компьютер становится незаменимым инструментом при разработке некоторых проектных материалов, поисковых эскизов, шаблонов в натуральную величину и др. В целом использование ПК позволяет повысить качество учебных работ и интерес студентов к компьютерному проектированию. Мы надеемся, что внедрение компьютерных технологий в художественное проектирование (дизайн) изделий декоративноприкладного искусства поможет преподавателям и мастерам производственного обучения в подготовке будущих специалистов.
   Почему именно выбран дизайн и художественное литье металла? Да поскольку именно это направление менее исследовано среди других видов обработки материалов в силу ряда причин, в частности высоких требований к материально-технической базе и специфических требований к художественному исполнению работ.
   Учебное пособие предназначено в первую очередь для начальных и средних профессиональнотехнических учебных заведений (колледжи). Согласно нового Перечня профессий НПО (начального профессионального образования, СПО (среднего профессионального образования – колледжи), которые имеются в новом Общероссийском классификаторе профессий рабочих, должностей, служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР): Принят и введен в действие постановлением Госстандарта России № 367 от 26. 12. 96. В Перечне указаны специальности СПО, родственные профессиям НПО и профессии, по которым осуществляется профподготовка на производстве рабочих предприятий художественных промыслов. А также Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 0308.
   Профессиональное обучение: Утвержден Минобразованием Российской Федерации 18. 04. 97. М.: Полиграфия, 1997 г. Государственного образовательного стандарта начального профессионального образования/Ин-т развития профобразования. М., 1995–1999 (Федеральный компонент и профессиональные характеристики для 254 профессий).
   Учебное пособие будет полезно при бурно развивающемся в последнее десятилетие направлении образования в рамках подготовки специалистов нового профиля в университетах и колледжах по специальностям:
   0308 – «Профессиональное обучение (дизайн), квалификация «Мастер производственного обучения».
   0514 – «Дизайн» в учреждениях среднего профессионального образования, квалификация «Дизайнер».
   030500.36 – «Профессиональное обучение» (квалификация дизайнер-педагог) и 030500.4 – «Профессиональное обучение» (дизайн, квалификация педагог профессионального обучения в области дизайна), реализация которых с каждым годом расширяется как в специализированных вузах, так и в вузах профессионально-педагогического и педагогического профиля.
   030800 – «Изобразительное искусство» (дополнительная квалификация дизайнер-педагог).
   052400 – «Дизайн», квалификация «Дизайнер с дополнительной квалификацией «Дизайнер-педагог».
   052300 – «Декоративно-прикладное искусство», квалификация «Художник» с дополнительной квалификацией «Дизайнер-педагог».
   030554 – Технология и материалы зубопротезного и ювелирного производства.
   030536 – Соответствие отрасли Дизайн 15 профессиям и 54 специальностям федерального уровня профилю «Производство художественных изделий и народные промыслы» среднего ППО (Перечень образовательных областей специальности 0308 «Профессиональное обучение»).
   Технология художественного литья будет также нужна студентам специальностей 212000 «Художественная обработка материалов» и 120300 «Технология литейного производства».
   Учебное пособие будет полезно учителям технологии средних и младших классов по основам дизайн-образования (история и технология художественного литья) общеобразовательных школ.
   Весь изложенный материал и терминология соответствуют ГОСТам, Нормам и Правилам.
   В книге приведены сведения о традиционных материалах, химических веществах и растворах как новых, так и старинных, которые применяли и начали применять в последние годы – знание которых необходимо при изготовлении изделий.
   В книге рассмотрены вопросы материаловедения: физические, химические и технологические свойства черных, цветных металлов и их сплавов; даны сведения и применение инструкций в литейном цехе с соблюдением всех основных требований охраны труда и техники безопасности.
   В процессе изучения учебного материала учащиеся и студенты должны научиться работать с научно-технической и справочной литературой, техническими терминами. Работать на компьютере при составлении орнаментов и композиций в процессе изготовления, например изделий архитектурного литья, находить нужное дизайнерское решение.
   Это будет, скорее, настольная справочная книга, задача которой помочь в первую очередь мастеру производственного обучения и учащимся ориентироваться в вопросах, возникающих в процессе подготовки к занятиям по спецдисциплинам, например «История развития художественного литья из различных металлов».
   Книга не отвечает и, разумеется, не может отвечать на вопросы о конкретной тематике практических (проектных) работ учащихся и студентов, планировании занятий, реализации определенных задач воспитательной работы в процессе выполнения определенных практических заданий. Для закрепления и повторения пройденного материала каждый мастер и преподаватель может ставить свои контрольные вопросы учащимся и студентам.
   Проведению и выполнению работ освещены основные вопросы пожарной безопасности и санитарно-эпидемиологических правил в учебных мастерских и на предприятии, даже в домашних условиях при литье миниатюры из олова и оловянистых сплавов.
   В настоящее время существует необходимость и возможность для расширения сферы дизайн-образования как по горизонтали (увеличение перечня специализаций), так и по вертикали – увеличение часов на дисциплины специализации декоративно-прикладное творчество в народных художественных промыслах, детальной проработки дисциплин отраслевой подготовки, создания специализированного учебно-методического обеспечения литературой, а также потребуется программа для моделирования и конструирования на комьютере (например, литейных форм) при помощи CD\CKD – систем.
   Отсутствие литературы по специальности «Художественное литье. Дизайн» побудило автора к написанию данного учебного пособия, поэтому, естественно, в нем могут иметь место некоторые пробелы, не все интересующие читателей вопросы, освещены достаточно подробно, а по некоторым вопросам допущена и чрезмерная детализация. Художественное искусство литья настолько велико, а приемы художественной обработки материалов так нескончаемо разнообразны, что все охватить невозможно даже в самых толстых книгах. Постарался написать как можно больше такого материала, который пойдет в дело сразу, будет реализован на теоретических и практических занятиях.
   Предлагаемые простые и доступные рекомендации и различные полезные сведения относятся не только к области декоративно-прикладного искусства в дизайне литья непосредственно, но и к вспомогательным работам, без которых дизайнеру, конструктору в практической деятельности не обойтись.
   Следует помнить, что приводимые советы на изготовление различных изделий не являются официальными, т. е. не могут заменить различные технологические карты.
   Качество некоторых из представленных иллюстраций автором из различных источников недостаточно хорошее, но представить лучшие невозможно, так как некоторые оригиналы, к сожалению, уже не существуют.
   Автор-составитель выражает благодарность всем авторам и заводам художественного и колокольного литья за предоставленные материалы, а также всем, кто помог в работе над книгой.
   Издательство «Робин Гуд» и автор-составитель с благодарностью примут все замечания по содержанию и структуре книги, особенно если ее общая идея создания будет признана заслуживающей внимания, а также дальнейшего совершенствования.

   Автор М. П. Ермаков, учитель технологии (технического труда), мастер производственного обучения.

Раздел I
Декоративно-прикладное искусство и современный дизайн

Все, что может рука твоя делать, по силам делай; потому что в могиле, куда ты сойдешь, нет ни работы, ни размышлений, ни знаний, ни мудрости.
Книга Экклезиаста

Глава 1
Основы дизайна

1.1. Дизайн как вид деятельности

   Можно ли стать дизайнером художественного литья, не имея специального образования? Ведь дизайн – дело сложное, требующее особых знаний и опыта. Не стоит исключать такую возможность – все зависит от способностей и желания человека.
   Мы живем в окружении природы. Видим красоту облаков и звездного неба, моря и гор. Все это – естественная среда, «дизайнером» которого был сам Творец. Однако здесь речь пойдет о среде искусственной – созданной человеком. Возможны два пути ее возникновения. Первый – когда она появляется с течением времени, в результате обыденной деятельности людей. В основе второго пути – разумная воля и творческий полет человека, который выстраивает для себя комфортную среду обитания.
   Слово «дизайн» для отечественного словаря уже не является новым, тем не менее в обиходе, особенно в педагогической практике, оно не получило пока широкого использования. Разработанное учебное пособие построено именно с учетом специфики дизайнерской деятельности, поэтому имеет смысл рассмотреть ее более подробно.
   До сих пор существует несколько точек зрения на определение сущности понятия «дизайн». Не вдаваясь в подробности профессиональных разногласий, рассмотрим наиболее типичные и существенные для нас определения.
   Термин «дизайн» придуман довольно давно – в конце XVI века. В Оксфордском словаре издания 1588 года дается следующее его толкование: «задуманный человеком план или схема чего-то, что будет реализовано, первый набросок будущего произведения искусства».
   Словарь иностранных слов определяет дизайн как: а) художественное конструирование предметов; б) проектирование эстетического облика промышленных изделий (Словарь иностранных слов. – М., «Русский язык», 1989). В «Популярной художественной энциклопедии» (М., «Советская энциклопедия», 1986) дается такое определение дизайна: «…термин, обозначающий разновидность художественно-проектной деятельности, охватывающей создание промышленных изделий и рациональное формирование предметной среды». Возможно, дополнительную ясность внесет этимологическая справка: английское слово design означает в одном случае «замышлять, проектировать, конструировать», в другом – «замысел, проект, конструкция, чертеж».
   Л. Н. Конышева пишет: «Исходя из этого, мы можем определить дизайн как вид деятельности, направленной на создание комфортной и эстетически выразительной предметной среды, наиболее полно удовлетворяющей запросы и предпочтение человека» [14].
   Основываясь на анализе различных толкований понятия дизайна, его адаптированное и, главное, удобное для университета, школы, колледжа и училища, изучающих народные художественные промыслы, определение дала Л. П. Малиновская: «Дизайн – это придумывание и создание человеком красивых, удобных вещей и всего окружения, например, удобной и красивой комнаты; удобного и красивого класса. Дизайнер – это человек, который придумывает и создает красивое и удобное жилье, одежду, машины, даже целые города» [46].
   Дизайн – это деятельность, синтез проектного мышления и творчества, цель которых – определение формальных качеств промышленных изделий (промышленный дизайн). Эти качества включают и внешние черты изделия, но главным образом те структурные и функциональные взаимосвязи, которые превращают изделие в единое целое как с точки зрение потребителя, так и с точки зрения изготовителя. Дизайн – синтез наук, технологий, эстетики. Искусствоведы выделяют дизайн среды, графический, ландшафтный, промышленный. В. Глазычев в своих очерках по теории и практике дизайна пишет: «Хотя частных историй-определений дизайна можно сопоставить не меньше десятка, мы остановимся лишь на наиболее популярных описаниях рождения дизайна, тем более, что остальные являются промежуточными по отношению к этим основным. Утверждается, что дизайн – явление, имеющее длительную историю, измеряемую тысячелетиями, а «современный дизайн» – это не более чем количественный скачок. Он выражается в резком увеличении количества вещей, в создании которых участвует художник, и соответственно в самоопределении дизайна как самостоятельной деятельности за счет его выделения из искусства и инженерии. Сущность деятельности дизайнера при этом существенно не меняется» (см. Википедия – Свободная энциклопедия Интернета).
   Началом истории дизайна считается 1907 год, когда художник, архитектор, дизайнер Петер Беренс начал работу в компании «Allgemeine Elektrizitat Gesellschaft». При такой постановке вопроса предыдущие десятилетия (Рёскин, Моррис) являются всего лишь только временем теоретической подготовки будущего практического дизайна.
   Наконец, началом дизайна считают годы кризиса 1929 года, когда Раймонд Лоуи, Уолтер Дорвин Тииг, Генри Дрейфус и ряд других художников начали работу в американской промышленности и на американских промышленников, испытывающих трудности со сбытом продукции.
   В середине XX века в профессиональном лексиконе для обозначения формообразования в условиях индустриального производства употреблялось понятие «индустриальный дизайн». Тем самым подчеркивалась его неразрывная связь с промышленным производством и конкретизировалась многозначность термина «дизайн». И многие трактаты по истории дизайна того времени в заголовках содержали уточнение «индустриальный дизайн». Затем в конце XX века проектно-художественную деятельность в области индустриального формообразования стали называть более кратко – «дизайн». Отчасти это связано и с тем, что общество вступило в фазу постиндустриального развития, произошли значительные перемены в целевых установках «индустриального дизайна».
   Современное представление о дизайне в цивилизованном мире рассматривается гораздо шире, чем промышленное проектирование. Известный американский дизайнер в области рекламы М. Виньелли (Massimo Vignelli) воскликнул: «Дизайн всеобщ!» И действительно, в любой области созидательной деятельности человека, будь то искусство, строительство и даже политика – мы сталкиваемся с понятием дизайна.
   Мы видим, что во всех определениях отражена, во-первых, активная, преобразующая, творческая сущность «дизайна» и, во-вторых, обращается внимание на то, что эта деятельность направлена на разработку и создание гармоничной окружающей среды. Гармоничной, т. е. комфортной, функциональной, надежной и красивой, что действительно позволяет наиболее полно удовлетворять эстетические, социальные, психологические и другие предпочтения человека. Все это убеждает нас в том, что дизайн является комплексной деятельностью, неразрывно соединяющий в себе интеллектуальное, логическое, рассудочное начало и художественное, эмоционально-эстетическое.
   Учитывая данное обстоятельство, можно утверждать, что поиски приемлемых путей внедрения дизайнерского образования по декоративноприкладному искусству, особенно в практику художественного литья ПТУ, колледжа, университета сегодня особенно актуальны: эта деятельность учит и мыслить, и чувствовать прекрасное.
   Сегодня дизайн существует одновременно в двух измерениях, двух мирах – в области чистого искусства и в области техники. Соответственно, и язык специальных понятий делится на две группы. Первую можно обозначить как «художественную», которая пришла из первоисточников – «старших» видов искусства – живописи, скульптуры, архитектуры. Это понятия общие, фундаментальные для всех искусств: стиль и стилизация, пространство и среда, композиция, пропорции, пластика, ритм, объем, цвет, свет, контраст и нюанс, поверхность и фактура.
   Вторая группа понятий пришла в дизайн из области техники, конструирования и строительства, поэтому можно назвать ее «технической». К техническим понятиям имеет смысл отнести: реконструкцию, перепланировку, кубатуру, перспективу, зонирование, масштаб, эскиз, проект, чертеж, выкраску, инсоляцию, декорирование, модуль, план.
   Осваивать «дизайн» человек начал еще на этапе превращения камня в примитивное орудие труда или охоты. Он просто пытался обустроить, например, пещеру под собственный образ жизни. Так что на первых порах дизайн был жизненной необходимостью. Сейчас нельзя сказать однозначно – это необходимость или искусство. Скорее всего, ни то, ни другое в чистом виде. Некоторые авторы учебников по дизайну предлагают метафору – «язык для общения человека и вещи, им созданной».
   Приглядимся внимательнее к предметам, сопровождающим наше бытие. Вещественное окружение человека – мебель, посуда, хозяйственный инвентарь – представляет собой хранилище информации, передаваемой через тысячелетия. Причем эта информация может быть сосредоточена на площади и в 30, и в 200 квадратных метров. Когда человек садится за стол, вряд ли ему приходит в голову, что форма и назначение этого предмета мало изменилась со времен Древнего Египта или Греции. Во все эпохи человек стремился к оптимальной среде обитания. И руководствовался в своем стремлении не только личным вкусом и модой, но и современным ему требованиями комфорта.
   Внешнее великолепие отличает и дворцы египетской знати. Поражали сказочные росписи дворца в Ахетатоне, созданные безымянным живописцем 3500 лет назад. На полу дворца изображен бассейн с лотосами, нильские заросли, плавающие рыбы. Мастер прекрасно передает свежесть раннего утра, радость пробуждения природы.
   В решении египетских интерьеров широко использовались камень, золото, серебро, бронзовая инкрустация. Фаянсовыми плитками устилался пол, резьба и темперная роспись покрывали стены. Синие плафоны и изображения звезд напоминали небо. Орнаментом украшались панели стен, для облицовки использовалось дерево ценных пород, при этом умело варьировался цвет.
   Невиданных для того времени достигает зодчество во многих странах. В Древней Г реции, например, для поселений выбирались живописные уголки вдоль извилистой береговой полосы Эгейского моря. Здесь строятся совершенные по красоте сооружения. Создается архитектурный ордер – строгий, художественно осмысленный порядок расположения частей сооружения.
   В отделке внутренних пространств применяются штукатурка, мрамор, дерево для стен, мозаичные полы. Для общественных сооружений используется позолота, порфир, инкрустация из глазури и золота на мраморе, пластины из чеканной меди. Изящные вазы, амфоры, кувшины из керамики, на которых изображены различные сцены из жизни, украшают интерьеры древних греков. На улицах древних городов было большое количество статуй из мрамора и бронзы.

1.2. Художественные и технические приемы дизайна

   Прежде чем приступить к практике дизайна, необходимо обозначить ее основные этапы.
   Широко известна лаконичная формула дизайна: «красота + польза», с учетом которой разрабатываются наиболее совершенные вещи. Иногда приходится встречать в дополнение к ней и еще одно понятие – прочность (получается: «красота, польза и прочность»). Н. М. Конышева пишет: «Думается, что это добавление необязательно: оно включается в понятие «польза», под которой подразумевается удобство изделия, его максимальное соответствие своей функции, а значит и прочность» [14].
   В исследованиях по дизайну убедительно доказывается, что наиболее гармоничные вещи лучше выполняют и свою утилитарную функцию. Можно сказать и наоборот: те предметы, которые лучше продуманы с точки зрения выполнения своей основной функции, являются и более совершенными и красивыми внешне. Многочисленные наблюдения подводят к выводу, что красота всегда целесообразна. Это относится как к объектам природы, так и к продуктам человеческой деятельности. Об этом можно найти много интересных высказываний у художников, философов, представителей различных наук, конструкторов и т. д.
   При проектировании изделий декоративноприкладного направления на занятиях, и особенно в процессе анализа образцовых вещей, выполненных мастерами крупных литейных заводов и народных промыслов художественного литья, всегда есть возможность остановиться на данном правиле дизайна, учащиеся и студенты могут освоить его.
   В частности, эталоном гармоничной формы являются вазы Древней Г реции, древнегреческие храмы. Наиболее известные разновидности древнегреческих сосудов своей внешней формой максимально точно отражают предназначенную им функцию. Храмы древних греков удивительно соразмерны с пропорциями человека и потому при всем величии и монументальности не вызывают ощущения подавленности, а наоборот возвышают и возвеличивают дух человека. Это хрестоматийные примеры. Но, скажем, простой славянский сосуд – горшок из меди, чугуна или керамики является не менее удивительным примером гармоничной конструкции, прекрасная форма которой идеально отвечает своей функции.
   Основной принцип дизайна в процессе разработки конкретных вещей реализуется через совершенно определенные правила или требования.
   1) Очень важным требованием к разрабатываемой вещи или системе вещей является композиционная целостность, т. е. соответствие отдельных частей друг другу и соответствие части целому. Эта комплексная характеристика включает в себя целый ряд более частных качеств, каждое из которых можно рассматривать и по отдельности. Среди них обычно выделяют: соподчиненность, пропорциональность и другие. В любом случае данное требование означает согласованность и соразмерность частей в составе целого, их уравновешенность, т. е. единство. Прежде всего, речь идет о единстве стиля, что обеспечивается единством форм, размеров, материала, технологий и т. д.
   Пропорциональные изделия воспринимаются глазом как гармоничные, совершенные. Видимо, в природе человека изначально заложены определенные эталоны, которые позволяют нам оценивать одни формы как соразмерные, а другие – как несоразмерные, дисгармоничные.
   Обычно пропорциональные предметы имеют гармоничную линию контура и, возможно, поэтому при визуальном восприятии их форма легче прослеживается и кажется более приятной. К сожалению, не всегда окружающие вещи являются образцом художественности: и бытовые предметы, и декоративные изделия могут не отвечать высоким требованиям гармонии.
   Уравновешенность, единство, или композиционную целостность, можно рассматривать как внешнее выражение внутренней конструкции вещи, как ее организованность, упорядоченность. Они складываются из целого ряда более конкретных параметров или средств, наиболее существенными из которых являются симметрия и ритм элементов. Каждый из этих параметров можно включить в учебные задания, поскольку они универсальны и должны быть усвоены студентами и учащимися. Очень важно, чтобы дизайнерское требование соответствия формы и всех деталей изделия его назначению систематически усваивалось учащимися и студентами на лекциях и в практической работе в у чебных мастерских. Очень полезны сравнения конкретных вещей, имеющих сходную, но в чем-то различную функцию, чтобы наглядно показать, как даже незначительные функциональные различия могут влиять на изменение формы, конструкции, пропорции изделия.
   2) Не менее важное требование дизайна – максимальное выявление в изделии всех возможностей материала, из которого оно сделано. Талантливый исследователь декоративно-прикладного искусства А. Б. Салтыков писал о том, что «.хороший вкус любит подлинное, поэтому подделка одного материала под другой возможна и уместна лишь в тех случаях, когда их внешние свойства похожи (матовые или блестящие, гладкие или шероховатые, твердые или мягкие и пр.). Если эти свойства сильно различаются, подделки лишены художественной выразительности» [31].
   Так, например, возможна имитация золота в изделиях из серебра или других металлов, и изделия могут быть при этом высокохудожественными. Но вот попытки расписать фаянсовое, фарфоровое или литое изделие «под дерево» едва ли могут увенчаться успехом, ведь качества этих материалов различны.
   Нужно стремиться «подать» материал, обыграть его качества в изделии наиболее выразительно, а не подделывать, скажем, дешевое под дорогое. Каждый материал обладает своими собственными достоинствами, которые нужно уметь выявить использовать. Мастеру художественного литья следует иметь в виду, что любой, даже самый простой и привычный для нас металл, например алюминий, обладает неисчерпаемым количеством совершенно определенных свойств, которые так или иначе следует учитывать при изготовлении изделий.
   Отсюда следует очень важный вывод: поскольку свойства любого материала бесконечно разнообразны, а их учет и выбор соответствующих приемов обработки и инструментов зависят от стоящей задачи, то едва ли возможно изучить все мыслимые свойства и их изменения заранее, отдельно от практической работы. Все необходимые знания и умения лучше всего приобретаются именно в творческой деятельности.
   3) Следующее требование дизайна – учет декоративных, психологических, физиологических и прочих возможностей цвета при разработке изделия.
   Хорошо известно, что различные цвета, а также их сочетания оказывают на человека определенное психофизиологическое воздействие; на этом основано эмоциональное переживание цвета и эстетическое отношение к нему. В одной цветовой среде человек будет чувствовать себя комфортно и оптимистично, другая может вызвать чувство страха или состояние агрессии, раздражения и пр. При этом в каких-то случаях воздействие и восприятие цвета будут одинаковыми или похожими для многих людей, а в других – избирательными и субъективными. На знании этих законов основаны некоторые психодиагностические методики. Современные дизайнерские разработки, естественно, не могут обойтись без учета такого важного фактора, как цвет, при проектировании отдельных предметов и среды в целом. В художественных конструкциях, в декоративных вещах чаще всего уместны условные тона, но именно их использование вызывает у студентов и учащихся значительные трудности.
   4) Наконец, отметим еще одно важное дизайнерское требование – уместность украшений на предмете. Украшения на вещах не всегда имели чисто декоративный смысл. Изучая историю предметного мира, ученые пришли к выводу, что большинство бытовых предметов наряду с обычной утилитарной функцией выполняли и магическую функцию, а украшения были символическими и усиливали магию вещей.
   Современный дизайн почти не учитывает эту историческую особенность предметного мира, и украшения в нем рассматриваются с сугубо декоративных позиций, но это не упрощает предъявляемых к ним требований. В частности, любая отделка никогда не должна мешать наслаждаться формой предмета. Наоборот, она должна подчеркивать строение формы и составлять с ней целое. Украшение никогда не должно казаться попавшим случайно на предмет. Оно должно быть так тесно связано с ним, чтобы без него вещь казалась хуже, была бы не так выразительна. Украшение должно соответствовать форме и поверхности предмета, быть соразмерным с ним.
   Подводя итог краткой характеристики основных правил дизайна, следует еще раз подчеркнуть, что они все вместе обеспечивают оптимальную функциональность вещи (или целостной среды): форма, цвет, материал и декор разрабатываются в соответствии с основными функциями изделия. Если такого соответствия нет или оно как-то нарушено, вещь утрачивает свою гармоничность. Скажем, поиски внешней красоты в изделии никогда не должны мешать его назначению, препятствовать употреблению. Вещи не должны быть бессмысленными, бесполезными, нелепыми.
   Разумеется, и чисто внешнего соответствия формы предмета тоже недостаточно, во всяком случае, оно не должно пониматься поверхностно. Всякий горшок, чайник, ваза, статуэтка и т. п. имеют формы, отвечающие назначению, но от этого далеко не каждое из них изделие становится гармоничной художественной вещью. Не решается проблема и простым украшением поверхности предмета; скажем, если тот же чайник имеет плохо продуманную, невыразительную форму, не спасет положения и цветочная роспись или другая отделка.

1.3. Много ли мы знаем о дизайне литого металла?

   Все люди – дизайнеры, все, что мы делаем, практически всегда – дизайн, ведь проектировать свойственно человеку в любой его деятельности.
В. Папанек, американский дизайнер.

   История развития человеческого общества свидетельствует о том, что первобытный человек сначала научился изготавливать орудия труда и предметы быта из камня. Древние умельцы уже в то время осваивали способы декоративной обработки камня: формообразование, шлифование, полирование, сверление, положив начало глиптики. С давних времен человечество накапливает сведения – теоретические и практические – о различных металлах, сплавах, а также о технологиях их использования их в быту. Художественная обработка листового и литого металла зародилась и оформилась как особое направление в то время, когда такие мастера, как кузнецы и жестянщики, литейщики, чеканщики и гравировщики, ювелиры и т. д. поняли и оценили по достоинству эстетическую красоту изделий из металла.
   Общее направление технического прогресса идет от камня к металлу, хотя отдельные народы и регионы проходили эти стадии в разное время. Традиционно считается, что век металла в Старом Свете начался на Ближнем Востоке, где еще в начале VI тыс. до н. э. из природной меди ковкой изготовляли небольшие предметы [73]. Подобным образом обрабатывали и золото. Но металл встречался реже, чем камень. Так что его открытие еще не вывело человечество из каменного века. Еще очень долго наряду с металлическими изделиями использовались каменные.
   Прошли еще около трех тысяч лет, пока на Ближнем Востоке не начали выплавлять медь из руды, что явилось крупнейшим техническим переворотом: из меди стали изготавливать первые металлические орудия, предметы быта и другие изделия, появилась новая, более производительная и совершенная технология – литье. Чуть позже было обнаружено, что гораздо более прочный материал можно получить, если сплавить медь и, например, олово (что дает бронзу, которая обладает и более высокими литейными свойствами). Высказывались предположения, что позднее об этом открытии узнали в Китае и Европе (где первое появление бронзовых орудий отмечается на Балканах примерно в 2500 г. до н. э.).
   Каким же образом распространялось металлургическое дело в Старом Свете? Была ли одна прародина металла или несколько? Принадлежала ли честь открытия металлургии шумерам, как, например, полагал шведский археолог О. Монтелиус (1843–1921 гг.), или египтянам, как некогда утверждали многие, или же обитателям горных районов Анатолии и Тавра? Вопрос имеет более глубокий смысл, чем это может показаться на первый взгляд. Так как искусство извлечения из руд и обработки металла относится к самым выдающимся достижениям человечества, возникла теория о народах-избранниках и народах, зависевших от их творений, слепо воспринимавших все чужеродные идеи.
   Идея получения металла, бесспорно, могла независимо прийти в голову представителям совершенно разных народов. Как обстояло дело на отдельных континентах, неизвестно: были ли здесь самостоятельные и многочисленные первичные центры, или эта идея, как и металлические изделия, распространялась диффузионным путем? [77]
   На самородной меди делают акцент все сторонники самостоятельного зарождения металлургии. Они считают, что первоначально медь обрабатывали методом холодной ковки, т. е. под ударами молотка медный самородок приобретал необходимую форму. Однако один из сторонников выплавки, австрийский археолог М. Мух опытным путем доказал, что достаточно вокруг насыпи медной руды разжечь костер, чтобы медь начала выплавляться. Для этого необходимы два условия: наличие достаточного количества серы в руде и обильное поступление воздуха [76].
   Следует отметить, что первые медные и бронзовые изделия – это не грубые орудия типа неолитических макролитов (крупных отливок), а преимущественно сложные художественные изделия – иглы, булавки, застежки и прочие украшения, изготовление которых требовало высокого мастерства. Это связано с тем, что с самого зарождения металлургии произошло разделение труда. По социальноэкономическим признакам выделились два типа производства: первый (более древний) – изготовление в мелких «подсобных» мастерских изделий для собственного пользования (семьи, общины); второй – производство изделий для обмена. Они возникли у рудников, где изготавливались слитки и различные изделия. Очевидно, здесь же изготавливался и специальный литейный инструмент, что требовало высокой квалификации и не позволяло производителям заниматься другими видами работ. Таким образом, возникали металлургические центры. Слитки металла, изделия и литейный инструмент посредники доставляли в различные регионы на достаточно большие расстояния. Клинописные тексты, перечисляя города-поселения древних царей, упоминают Бадтибир. Это название можно перевести как «поселение металлистов», или как «поселение бога Тибира», которого некоторые исследователи сопоставляют с библейским Тувалкаином – «ковачем всех орудий из меди».
   Как отмечал Л. Н. Гумилев [75], для сравнения древних культур, уровня совершенства их технологий нужно, в первую очередь, учитывать системы ценностей изучаемых народов, и различная степень сохранности материальных остатков не должна мешать этому. Для воинственных кочевников (древних гуннов, кельтов, скифов, сарматов, аланов, позже гуннов и викингов и т. д.) самыми важными были оружие и воинское облачение, поэтому и технический прогресс, и художественное развитие шли в направлении совершенствования технологий изготовления оружия и украшения воинских доспехов. Для земледельческих оседлых народов характерным было украшение жилищ и орудий труда; в сильных развитых государствах (Египет, Китай, Г реция) особое развитие получают монументальная скульптура и архитектурный декор.
   Почему и как появилось художественное литье? Скорее всего, это объясняется тем, что человек с глубокой древности старался украсить свою одежду, предметы быта, оружие всеми доступными ему способами в соответствии с эстетическими вкусами времени и общества. Тайны окружающей природы вдохновляли его на создание магических рисунков и лепных или резных идолов, с помощью которых он пытался победить свой страх перед неведомым; он стремился изобразительными средствами выразить свое понимание того, что его окружало, свой внутренний мир, свое отношение к природе и жизни. Археологические раскопки показывают, что уже у неолитических племен одной из целей межплеменных войн было добывание «богатства» (красивых камней, перламутра, раковин и др.), которое не использовалось, а лишь своим блеском радовало глаз, появились и первые ювелирные мастерские. Потом человек научился создавать красивые вещи из дерева, кости, камня, глины. В век металла появился замечательный вид искусства – художественное литье, которое позволило создавать на века произведения высокой пластики и выразительности, как монументальные, так и обиходные или кабинетные.
   Многие древние художественные изделия – сложные комплексы, каждая часть и деталь которых взаимно дополняют одна другую. В их изготовлении часто принимали участие мастера многих ремесел. Так, в создании знаменитой головы быка из Ура (2685 г. до н. э.), без изображения которой не обходится ни одна работа по культуре шумеров (рис. 1.1) использованы: золото, ляпис-лазурь; она украшает деревянный резонатор музыкального инструмента, инкрустированный перламутром.

Рис. 1.1. Голова быка – деталь музыкального инструмента (лиры). Деревянная основа, обложенная тонким листовым золотом, ляпис-лазурь, дерево. Из царских гробниц шумеров в городе Ура, Месопотамия. 2685 г. до н. э. Филадельфия, Музей Университета.

Ярчайшим примером такого произведения искусства является трон фараона Тутанхамона XIV в. до н. э.(рис. 1.2, а, б). В его декорировании использованы самые разнообразные виды техники: резьба по дереву, литье, гравирование, чеканка, инкрустация полудрагоценными и драгоценными камнями.

   Рис. 1.2. Парадный трон Тутанхамона из гробницы Тутанхамона в Долине царей (Фивы). Середина 14 в. до н. э. Египетский музей Каир. Спинку трона украшают гибкие фигуры царственной четы, выгравированные на золотом листе, со вставками из самоцветов, серебра, фаянса и цветного стекла.

   Прежде чем приступить к конкретным действиям по обработке художественного металла, необходимо хотя бы кратко ознакомиться со стилями Древнего Египта, Древней Г реции и Древнего Рима.
   С веками меняется представление человека о красоте, но важным принципом было и остается гармоничное сочетание всего окружающего.
   Так, с уходом ценностей египетской цивилизации на первый план вышли эллинские, которые затем сменились римскими; кануло в лету строгое средневековье, а на его место пришел кардинально противоположный стиль – барокко; затем – классицизм, сменившийся в свое время модерном.
   В истории обработки металла мы можем заметить одну интересную особенность. То, что традиции античности тесно вплелись в культуру Запада – неудивительно. Однако интересно, что современный дизайн металла до сих пор черпает идеи в другой древней цивилизации – восточной – в культуре обработки металла Древнего Египта.
   Изготовление художественных изделий, например, из драгоценных металлов златокузнецами с древнейших времен и до наших дней считается одним из наиболее выдающихся ремесел. Народы Азии и Африки издавна украшали изделиями из драгоценных металлов оружие, сосуды, одежду, мебель и даже стены зданий. Этот стиль, названный стилем «золотого листа», господствовал в государствах Древнего Востока, в античной Греции, в древнейших культурах Мексики и Перу.

1.3.1. Древний Египет

   Обаяние атмосферы Древнего Египта и сейчас продолжают волновать умы многих дизайнеров. Это по праву первый из стилей мировой культуры.
   Если «все дороги ведут в Рим», то начинаются они для западной цивилизации однозначно с Египта. Одна из первых высокоразвитых культур мира – египетская – позволяет нам впервые говорить о каком-то развитом стиле. Египетский стиль к тому же и прародитель почти всех последующих европейских.
   Древний Египет – первое в мире государство, где были созданы древнейшие в истории памятники архитектуры, – возникло искусство декора, а быт стал предметом внимания и украшения.
   Уже с самой глубокой древности в Египте стали разрабатывать медные рудники, производить сложные изделия: иголки, проволоку, украшения, посуду. Здесь создавались сложные оросительные системы, достигло совершенства строительство из кирпича-сырца: египтяне первыми научились возводить кирпичный свод, изобрели водопровод и даже создали систему обогрева полов в виде керамических труб, в который подавался теплый воздух от горящего во дворе дома костра. Посуду производили из глины особого состава – египетского фаянса. В Египте же изобрели папирус. В отделке украшений впервые в Египте стали использовать природные камни – бирюзу и малахит с Синайского полуострова, лазурит, поставлявшийся посредством обмена с азиатскими племенами. Ювелирное производство, огранка ценных камней также возникли в Древнем Египте. В домашнем обиходе древних египтян были широко распространены изделия из слоновой кости.
   Раскопки английского ученого Г. Картера в Долине царей в Египте в 1922 году дали много интересных материалов о быте и искусстве Египта XIV в. до н. э. Ученый обнаружил гробницу фараона Тутанхамона, относящуюся к 1350 г. до н. э., почти не расхищенную древними грабителями и сохранившуюся в первоначальном виде. Картер считал, что воры унесли около шестидесяти процентов хранившихся в сокровищнице драгоценностей.
   Судьба пожелала, чтобы оно дошло до нас почти нетронутым: грабители или банды мятежников смогли проникнуть лишь в коридор и в первый зал. Возможно, они не ожидали найти такое обилие драгоценностей, и это задержало их в гробнице дольше обычного, так что патруль «полиции Долины» застал их на месте преступления, быстро вернул награбленное обратно и вызвал жреца Анубиса, чтобы тот поставил Печать Шакала на ложные двери.
   Как бы то ни было, тем, что такие сокровища лишь с минимальными повреждениями попали в Каирский музей, а затем и во многие другие страны, мы обязаны Картеру, благоприятной экономической обстановке и настроениям царившим в умах людей в то время, а также финансовой помощи лорда Карнарвона. Впрочем, эта помощь вызывает сомнения: известно, что, помимо всего прочего, лорд занимался незаконным вывозом древностей, самые маленькие из них он превращал в украшения, вставляя в современные оправы, после чего или продавал их, или оставлял в своей коллекции. Эта находка породила довольно мрачную и странную легенду, подробно излагать которую здесь нет смысла. Начинается она со смерти лорда Карнарвона, случившейся в Каире в тот самый час, когда в Англии умерла его любимая собака. Конца же у этой легенды пока нет, ведь подсознательный страх, вызванный так называемым сокровищем Тутанхамона, помешал правильно хранить многие предметы, обнаруженные в его гробнице. Даже мумия юного царя не попала, как все другие найденные в египетских захоронениях, в зал мумий Каирского музея, а была возвращена в гробницу вместе с внешним саркофагом, который ее прикрывает, и внешним гробом. Туристы могут видеть его лишь при помощи зеркал, которые им иногда предлагают служители-арабы, но те сами никогда не заходят в гробницу. Это единственная из известных нам мумий, которая покоится в Долине Мертвых в Фивах, окруженная стенами, расписанными в спешке, но все же превосходно сохранившимися. Стиль этих росписей сохраняет даже некоторые отклонения от традиционных канонов, присущих искусству Амарны.
   На приведенном рисунке 1.3 видно, каким образом гробы помещались один в другом и все вместе – в ковчеге (огромном ящике с двустворчатой крышкой, обитым листовым золотом). Картеру и его проворным помощникам было чрезвычайно трудно работать с ними в столь ограниченном пространстве. Но мастера Древнего Египта оставили очень важные надписи и отметки там, где гробы соединялись друг с другом. Зачем были сделаны эти отметки, объяснить невозможно, разве только их создатели предусмотрели, что эту колоссальную головоломку когда-нибудь захотят разобрать и собрать вновь.

   Рис. 1.3. Ковчег (саркофаг) Тутанхамона из красного кварцита

   Восхищают символичность и мастерство исполнения и обработки, с какими древние мастера создали все найденные в гробнице предметы. Еще больше впечатляют использованные ими материалы, в том числе золото, которое нигде больше не применялось в таком количестве. Упомянем также, что клинок «любимого» кинжала фараона был сделан из метеоритного железа.
   Художнику, использующему металл как материал для творчества, приходится учитывать многие его свойства. Вместе с тем он особое внимание уделяет цвету, отражательной способности металла, декоративной отделке. Ведь от этого во многом зависит внешний вид художественного изделия.
   Так, например, в Древнем Египте железо называли небесным металлом, и не только потому, что приходилось использовать метеоритное железо, которое в буквальном смысле падало с неба. Поэтому железные предметы на фресках изображали синим цветом.
   Историки утверждают, что, как правило, в Камере Воскрешения, находившейся в самом дальнем конце царской гробницы, за всеми проходами и криптами, помещали один в другом четыре ковчега и три гроба или, по меньшей мере, один саркофаг и один гроб и уже в них – саму мумию. Но в захоронении Тутанхамона все было иначе. С одной стороны, это связано с тем, что погребение, как сейчас уже говорят, совершалось поспешно, а гробница была очень маленькой. С другой стороны, причиной тому были особые политико-религиозные условия, в которых оказалось царство; это заставило жрецов изменить погребальные обряды, смысл которых нам сегодня неясен.
   Мумия находилась внутри следующих ковчегов и гробов:
   1. Огромный ковчег из дерева с вырезанными на нем магическими символами; сверху он покрывался штукатуркой и кованым золотом.
   2. В этом ковчеге находился второй, похожий на первый. Символически он соотносится с Ладьей Миллионов Лет (то есть Солнцем), в которой путешествуют по небу Блаженные.
   3. Во втором ковчеге располагался еще один, схожий с ним.
   4. Следующий был заметно меньше и скромнее украшен.
   Эти четыре ковчега выставлены в Каирском музее. Возможно, они символизируют четыре Элемента или Космических Измерения.
   5. В последнем, самом маленьком ковчеге находился превосходный саркофаг из красноватого кварцита. Его углы охраняют, соединяясь крыльями, четыре рельефно изображенные богини, хранительницы углов, а также Око Хора, Защитника. Это тот самый саркофаг, который сейчас стоит в гробнице, но его крышка из фиванского гранита (она хранится в Каирском музее) заменена толстым защитным стеклом. В саркофаге находилось золотое погребальное ложе, и трудно понять, как оно на протяжении стольких веков выдерживало огромный вес стоявших на нем гробов.
   6. Первый из трех гробов, сделанный из дерева и покрытый золотом, привлекает внимание одной деталью: на нем впервые появляется лицо фараона, строгое по своему выражению. Гроб стоит в гробнице в Фивах.
   7. На втором деревянном гробе, покрытом золотыми пластинами, лицо фараона уже не так сурово.
   8. Главный гроб весил более 200 кг. Он был отлит из чистого золота, и его толщина во многих частях превышает два сантиметра. Гроб инкрустирован полудрагоценными камнями и металлами, а также украшен глазурью. Лицо фараона на нем намного мягче и моложе, будто оно принадлежало юноше. С помощью искусно спрятанных ручек гроб можно было двигать и поднимать его крышку.
   9. Мумия Тутанхамона полностью разрушилась, рассыпалась на части под воздействием мазей и смол, почти обугливших ее. Это подтверждает теорию, согласно которой целью погребальных обрядов было не сохранить мумию, а очистить ее.
   10. Другой важный предмет, обнаруженный в саркофаге, – золотая маска, такой же (или даже более) тонкой, искусной работы, что и золотой гроб. У нее есть свои особенности: на лице, совсем юном, играет улыбка (рис. 1.4).

   Рис. 1.4. Маска фараона Тутанхамона. Сделана из массивного кованого золота и инкрустирована цветной стеклянной пастой и драгоценными камнями. На лбу укреплены символы богинь – хранительниц власти царя – Уаджит и Нехбет – змея и коршун. Вес маски – 9 кг. Каир, Египетский музей.

   Если мы окинем взглядом все изображения фараона начиная с внешнего гроба и кончая маской, то увидим, как постепенно лицо Тутанхамона озаряет улыбка, а сам он молодеет. Этот умело достигнутый эффект имел особое духовное значение: он отражал веру древних египтян в то, что смерть – это возможность облагородить душу и сделать ее вечно молодой.
   Мумия была украшена множеством ритуальных предметов: амулетами, кольцами, колье, ожерельями, подвесками (рис. 1.5), а также статуэтками, представлявшими Душу-ласточку…

   Рис. 1.5. Подвеска, обнаруженная на мумии Тутанхамона, – изображение богини – покровительницы Южного Египта Нехбет в облике коршуна. Перегородчатая эмаль с украшениями из лазурита, зеленого стекла и сердолика. Оборотная сторона из массивного литого золота. В когтях коршуна кольцо – символ вечного круговращения.

   Приведу выдержку из лекции «Ювелирное искусство в Древнем Египте» Хорхе Анхель Ливрага, основателя международной школы «Новый Акрополь. Он говорит: «Мы думаем, что египтяне сохраняли мумии, потому что были очень привязаны к жизни и очень зависели от нее. Многие спрашивают себя, как мог такой религиозный, магический народ быть столь привязанным к физическому миру, чтобы сохранять мумии, омывать их месяцами, помещать их в смолы и т. д. и т. п. Зачем они это делали? Ни в одном из трактатов Древнего Египта не говорится, что целью мумификации было лишь сохранение тела, но это делалось ради задержки тела на земле, чтобы другие тонкие оболочки могли перейти в мир иной, пройти через Дуат – место испытаний – и попасть в Аменти, в небесную землю, своеобразный рай, где люди вечно счастливы. На основе ювелирного искусства существовал целый ряд средств защиты и для мертвых».
   В гробнице были найдены куски ткани, которая окутывала предметы, например белый покров на большой статуе Анубиса на Мистериальном ларце. Но их едва успели сфотографировать: ткани рассыпались при первом же соприкосновении с движущимся воздухом. И мы даже не знаем, все ли ткани удалось запечатлеть фотографам, ведь, как это ни странно, детальной описи находок не существует. Есть лишь список, составленный самим Картером, да и тот не был, как следует изучен. Вуали, покрывавшие или окутывавшие некоторые гробы, когда их обнаружили, были черными, но известно, что пигменты ткани могут меняться. Все ткани, кроме созданных из чистого льна и имевших натуральный молочно-белый цвет, изначально вполне могли быть других расцветок.
   Мы не будем подробно рассказывать о массе гвоздей, ручек, пластин из дорогих металлов, с помощью которых соединялись отдельные части сооружений. Но мы должны отметить, что на многих картушах с именем Тутанхамона заметны следы доработки и переделки, и это подтверждает предположение о повторном использовании многих предметов. То же можно сказать и о самой гробнице, которую, чтобы она могла вместить все сокровища, пришлось срочно расширить. Хотя фараонов хоронили не ранее, чем через семь месяцев, соответствовавших циклу Сотера 1, вполне можно допустить, что жрецы Анубиса, лежащего на девяти вратах, не дождались окончания этого срока. Но все же, как и во всех криптах, тем или иным образом связанных с Традиционной Мудростью, они не забыли оставить амулеты и священные металлы, а под не совсем типичными изображениями на стенах нанести рисунки, которые видны в темноте.
   Нужно сказать и о большом количестве макетов лодок, найденных в гробнице. Одна из таких лодок оказалась всего лишь гениально сделанной игрушкой, вероятно принадлежавшей фараону, когда он был еще ребенком. Она создана из алебастра, и, когда резервуар, на котором она стоит, заполняется водой, кажется, будто лодка, управляемая двумя человечками, покачивается на волнах. Среди множества других лодок были обнаружены и те, что использовались при совершении магических обрядов. Судя по оснастке, эти лодки были двух видов: одни предназначались для плавания вверх по течению Нила, другие – чтобы сплавляться вниз по течению.
   Конечно, речь шла не о реальной реке, а о ее светящемся двойнике, пересекавшем земли Сокровенного Египта, Аменти.
   Интересен еще один ритуальный предмет из железа – на этот раз неизвестно, метеоритного или нет, – небольшой подголовник, находившийся на своем месте. Кроме того, в гробнице было много необычных, беспорядочно лежавших предметов – например, алебастровые сосуды с вырезанными на их внутренней поверхности фигурами, которые видны только тогда, когда сосуд освещается изнутри лампадкой или свечой.
   Раскопки продолжались десять лет. Как пишет доктор исторических наук И. Кацнельсон: «Здесь нет никакой возможности не то, что описать, даже перечислить сотни и сотни предметов, обнаруженных в гробнице. Многие из них никогда не попадались археологам и были известны лишь по изображениям на фресках или на рельефах» [43]. Достаточно сказать, что под экспозицию предметов из гробницы Тутанхамона в Каирском музее отведено тринадцать залов. Примечателен кинжал, о котором говорилось выше, клинок его сделан из железа: это был один из наиболее древних железных предметов, обнаруженных в Египте. Ценность его доказывается хотя бы тем, что кинжал положили в гроб фараона. Академик Б. Б. Пиотровский, который изучал орнаментальные украшения рукоятки и ножен, предложил не без оснований гипотезу: «Кинжал изготовили малоазийские или сирийские мастера, которые жили в долине Нила» [43].
   Египтяне, как и многие другие народы, помещали в могилу умершего вещи, которые, как им казалось, могли бы пригодится ему в загробной жизни. Особенно пышно хоронили наместника бога Солнца на земле – фараона. Г робница, состоявшая из нескольких помещений, украшалась росписями со сценами из жизни фараона, в нее помешали множество бытовых предметов, созданных руками египетских ремесленников.
   Экспедиция Картера обнаружила изделия из золота, кости, стекла, украшенные драгоценными камнями и отличающиеся высокими художественными достоинствами. На большинстве предметов изображен Тутанхамон. Интересен характер изображений: почти всю плоскость занимает фигура фараона, а по сторонам в несколько ярусов помещены небольшие фигурки воинов и рабов. Этим художники подчеркивали превосходство фараона над окружающими.
   Среди найденных здесь предметов, как уже указывалось выше, есть стул (трон) фараона. В его декорировании использованы самые разнообразные виды техники: резьба по дереву литье, гравирование, чеканка, инкрустация полудрагоценными и драгоценными камнями. Верхняя часть спинки украшена накладкой из золотого крылатого солнца – знака бога Ра (рис. 1.2, а) [76]. В Древнем Египте добывали много золота, его было значительно больше, чем серебра, поэтому серебро ценилось дороже. Искусные ювелиры выполняли украшения-амулеты из золота, серебра и драгоценных камней. Главным украшением этого стула (трона) является широкий круглый воротник, похожий на солнце и состоявший из нескольких рядов разноцветных бусин.
   Юную жену Тутанхамона звали Анхесенамон (Анхесенатон), ее портреты можно увидеть на многих предметах декоративного искусства, найденных в гробнице. На спинке трона юные царь с царицей изображены в одной из комнат дворца. Видно, с какой нежностью смотрят они друг на друга, а солнце протягивает к ним свои руки-лучи (рис. 1.2, б); на крышке деревянного ящика с инкрустацией из слоновой кости Тутанхамон изображен с супругой, которая предлагает ему цветы. Согласно легенде, скромный букетик цветов был положен и на мумию Тутанхамона.

   Ученые утверждают – благодаря тому, что в замурованное помещение не проникали свежий воздух и влага, прекрасно сохранились даже хрупкие предметы: полотняная перчатка и букеты из васильков, пролежавшие здесь 3300 лет.

   Интересен также и двойной деревянный ковчег для хранения культовых реликвий. Весь вызолоченный и покрытый росписью, ковчег имеет четырехугольную форму, он укреплен на полозьях. По сторонам стоят на страже четыре вырезанные из дерева обнаженные фигуры богинь. Верхняя часть ковчега украшена богатым карнизом из ряда священных змей со знаками бога Ра над головами. Кроме мебели, в гробнице Тутанхамона найдено также большое количество деревянных культовых колесниц, очень интересных по конструкции и исполнению.
   На плечи и лицо мумии была надета маска из кованого золота, инкрустированная лазуритом, сердоликом, цветным стеклом. Тутанхамон изображен в облике владыки подземного царства – бога Осириса. Черты молодого фараона, несмотря на некоторую идеализацию, переданы с необыкновенным реализмом (рис. 1.4).
   На многих предметах декоративно-прикладного искусства можно увидеть изображения скарабеев, солнечного диска, птиц, глаза, стеблей папируса, цветов лотоса, змей. Все эти изображения древний ювелир включил в орнамент пекторали – подвески (нагрудного украшения), найденной в гробнице фараона Тутанхамона (рис. 1.5).
   Мумия с головы до ног была осыпана драгоценностями – от простых золотых бляшек до изысканных изделий ювелирного искусства.
   Поразительно, какие все же великолепные произведения декоративно-прикладного искусства успели создать древние мастера за девять лет правления молодого царя. Произведения безвестных резчиков, скульпторов, живописцев и ювелиров дошли до нас через тридцать три века и ныне в XXI веке доставляют нам подлинное эстетическое наслаждение, например золотая пластинка с чеканным рельефным изображением (рис. 1.6).

   Рис. 1.6. Одна из отлитых золотых пластинок с чеканными рельефными изображениями, украшавшими ковчежец, в котором хранилась похищенная грабителями золотая статуэтка фараона либо какого-то бога. Тутанхамон льет благовония на руку своей супруги.

   Ювелирам и искусствоведам нашего времени, исследовавшим эти сокровища, пришлось выразить величайшее почтение древнеегипетским мастерам и признать, что, несмотря на весь технический прогресс, такое сейчас никому не под силу, конечно, делают изделия похожие на оригинал, но это всего лишь подделка [43].
   В 2010 году Тутанхамон впервые снял «маску». Группа французских специалистов провела кропотливую работу по сканированию мумии фараона для того, чтобы изготовить модель, а по ней отлить скульптуру с подлинным лицом фараона (рис. 1.7).

   Рис. 1.7. Тутанхамон впервые снял «маску». 2010 г.

   И все же, ведущей областью искусства в Египте, определяющей все остальные виды, была архитектура, где в первую очередь требовался камень. В результате художественные металлические изделия не имели широкого спроса. А чтобы подчеркнуть богатство, величие и божественность фараонов и храмов, вполне подходили драгоценные камни и золото, в ювелирной обработке которых египтяне были непревзойденными мастерами.
   Тем не менее, металлургия уже в додинастическую эпоху считалась важным искусством, о чем свидетельствует создание при царском дворе металлургических мастерских, во главе которых стоял особый чиновник «начальник литейщиков металла царского дворца» (этот титул встречается на оттисках печати того периода). Известна древнеегипетская стела, изготовленная по заказу мастера-литейщика, с изображением жертвоприношения этого мастера богам, и надписью, начинающейся словами: «Я, делатель небесной меди.», т. е. железа – прим. авторов [72].Такой заказ мог себе позволить только очень богатый человек, да и изображенный мастер – упитанного вида человек – украшен богатым ожерельем, что свидетельствует о высоком положении его в обществе.
   Знаете ли вы, что… Почти 230 лет тому назад о Древнем Египте почти ничего не знали. Ученые настойчиво стремятся разгадать египетские письмена, но иероглифы ревниво хранят свою тайну. Все попытки расшифровать их заканчиваются безуспешно.

   Но вот появляется Шампольон. Ещё одиннадцатилетним мальчиком в гостях у знаменитого математика Фурье он разглядывает иероглифы на предметах, привезенных ученым из Египта. «Что это такое?» – спрашивает мальчик. «Египетские надписи». – «И что же они означают?» – «Этого никто никогда не узнает», – печально ответил Фурье. «Когда я вырасту, я обязательно их прочту», – с убеждением сказал Шампольон. В одиннадцать лет Шампольон уже хорошо знает латинский и греческий языки. Он принимается за изучение санскрита, арабского, персидского, коптского и даже китайского языков, чтобы найти подход к древним египетским текстам. В 17 лет Шампольон представляет Гренобльской академии свою книгу «Египет при фараонах» и единодушно избирается ее членом. Но потребовалось еще почти 20 лет, чтобы расшифровать иероглифы. Шампольону исполнилось 38лет, когда он сообщил миру о своем гениальном открытии. И сразу столкнулся с тупым непониманием, неверием, презрением. Шампольон едет в Египет. Он проверит, действительно ли владеет ключом к тайнам и загадкам Египта. Поездка была триумфальной. С ним заговорили камни и пожелтевшие египетские папирусы. И старые надписи поведали ему о древней цивилизации, о могуществе и сказочных богатствах фараонов, о легендах и подвигах прошлого. Через три года, в 1832 году, Шампольон, измученный нуждой и болезнями, умирает, не дожив до признания. И только через 50 лет после смерти ученого его гениальность и титанический труд получают, наконец, должную оценку.

   Древнейшими металлами, известными египтянам, были свинец, медь, золото и метеоритное железо. Золото добывали в Восточной Пустыне и доставляли из Нубии, и оно было легко доступным. А вот серебро являлось сравнительно редким металлом, ценилось очень высоко и стало дешевле золота только в конце эпохи Среднего Царства в связи с увеличившимся ввозом его из Западной Азии. Метеоритное железо и техника его обработки были известны еще в эпоху архаики, но железные изделия были редкой роскошью до XXVI династии, а для изготовления оружия и орудий этот металл не использовали вплоть до эпохи Птолемеев.
   Свинец добывали на побережье Красного моря и около Ассуана. Это, пожалуй, был единственный металл, которым был богат Египет (в одной египетской надписи свинец по распространенности сравнивался с песком). И, по-видимому, именно из него первоначально изготавливали отливки. Способствовали этому низкая температура плавления свинца и цвет серебра, вместо которого его и использовали в культовых целях при погребальных ритуалах. В доисторических погребениях найдено много изделий из свинца, в том числе вотивные (культовые) женские фигурки – символы плодородия, отливавшиеся в односторонних каменных формах.
   Широкое распространение в Египте получила и медь. Уже в додинастический период наряду с техникой ковки меди была известна техника ее литья, а в Древнем Царстве невиданные до того масштабы строительства из камня стали возможны, как полагают историки, лишь благодаря широкому применению медных орудий и инструментов. Однако изготовление крупных художественных изделий считалось настолько важным событием, что об этом сообщалось даже в государственной летописи [76]. Так, в летописи Древнего Царства под годами правления фараона II династии (ок. 2600 г. до н. э.) упоминается об изготовлении из меди царской статуи. Правда, не указывается техника ее изготовления. Ко времени VI династии (ок. 2250 г. до н. э.) относится медная статуя богини Пепит, отлитая способом по выплавляемой модели. Возможно, это одна из первых литых статуй, выполненных таким способом, и Египет по праву может считаться одним из государств, где зачиналось статуарное литье.
   В период Среднего Царства металлургия продолжает развиваться, ремесленники-кузнецы производят разнообразные оружие, орудия труда (особенно для каменщиков и строителей), туалетные принадлежности и сосуды преимущественно из листового металла. И очень редко использовали металл для статуарного литья, хотя небольшие изделия металлической пластики этого периода есть в музеях мира, в том числе в Государственном музее изобразительных искусств им. А. С. Пушкина (ГМИИ). К этому времени относится появление бронзы.
   По-видимому, нельзя считать простым совпадением тот факт, что именно тогда фараоны Среднего Царства начинают экспансию в Нубию [80]. Вероятно, бронза в Египет поступала оттуда. Раскопки последнего времени открыли древнюю самобытную культуру на территории Нубии. Ее жители еще до появления там египтян умели выплавлять бронзу и даже отливать зеркала. Подтверждением такого предположения можно считать широкое распространение бронзы в начале Нового Царства и, особенно, в эпоху XVIII династии (около 1500 г. до н. э.), когда фараон Тутмос III окончательно покоряет Нубию. Египтяне получают технику выплавки бронзы, которая постепенно вытесняет медь и медные изделия.
   В период XVIII династии были усовершенствованы старые способы металлургической технологии, методы литья непрерывно развивались, становясь более разнообразными. Об этом свидетельствует изображение на стенах гробницы в Фивах (XVI–XI вв. до н. э.) литейной мастерской, в которой работают 12 мастеров.
   Из меди и бронзы в этот период изготовляли самые разные предметы: орудия труда и инструменты, оружие, бытовые и ритуальные сосуды. Особенно выделяются непревзойденным мастерством владения материалом и гибкой пластикой изображения бронзовые ремесленные и художественные изделия малых форм.
   В Берлине, Египетский музей, хранится бронзовая статуэтка Маат – крылатая богиня истины и справедливости, вселенской гармонии и порядка. Эта статуэтка была отлита высотой 13 см в Древнем Египте XX династия, XII–XI вв. до н. э. Служение Маат было основой, стержнем всей жизни фараона и государства, где также должны были царить порядок, единство и согласие.
   В Париже, Лувр, хранится отлитый из бронзы древнеегипетский музыкальный инструмент – Систр. Древний Египет XXI династия (27,5x10 см). Этот инструмент использовался в церемониях жрицами богини Исиды-Хатхор. Он издавал красивый, тонкий, мелодичный звук. Во время церемоний звуки систра создавали особую атмосферу, наполняли пространство священными звуками. Согласно мифам, это инструмент, звуки которого пробуждают Вселенную, пробуждают душу, а в ней – самое прекрасное.
   Следует учитывать, что для древних египтян не существовало различия между изобразительным и прикладным искусством, просто было одно понятие – художественное ремесло [78]. На рис. 1.8 представлена прорезная бронзовая подставка высотой около 17 см. Она относится к периоду XVIII династии и является одним из первых ажурных изделий, хотя качество отливки несколько грубоватое, и потребовалась доводка тонких деталей гравировкой. На рис. 1.9 приведено одно из многочисленных бронзовых зеркал, которые стали образцом для подобных изделий в Передней Азии и античном Средиземноморье. Производство бронзовых зеркал, известных с III тыс. до н. э., постепенно развилось в самостоятельную ветвь художественного литья. Зеркала изготовляли разной формы и размеров, особенно тщательно отливали рабочую поверхность, которую затем полировали до блеска. Для зеркал Египта характерной была форма овала, а художественная ценность заключалась в скульптурной ручке [92].

Рис. 1.8. Подставка. Бронза. Высота 16,6 см. Египет, Новое Царство, XVIII династия. [78]

Рис. 1.9. Зеркало с фигурной ручкой. Бронза, высота 25 см. Египет, Новое Царство, XVIII династия. [92]

В работе [81] сообщается о множестве сохранившихся до нашего времени древнеегипетских художественных изделий (жертвенные винные сосуды, статуэтки богов Осириса, Тотаибиса и Бастеткошки), которые в древности тысячами распространялись по стране. В 1200 г. до н. э. Рамзес III приказал отправить в храмы 18 т литых изделий из меди. В работе же [78] указывается, что металл очень редко использовался для статуарного литья вплоть до Позднего периода (1070-333 гг. до н. э.). Возможно, такое несовпадение сведений о масштабах производства объясняется расхождением в датировках египетских периодов в разных научных школах. Как бы то ни было, в Поздний период, особенно в течение VII–VI вв. до н. э., в большом количестве создаются высокохудожественные бронзовые статуэтки богов, фараонов, священных животных и символов. О большом мастерстве египетских художников и литейщиков можно судить по великолепной изящной цельнолитой бронзовой статуэтке священного быка, инкрустированной золотыми и серебряными нитями (рис. 1.10), относящейся к XXVI династии (664–525 гг. до н. э.). Но огромное количество серийно производившихся отливок отрицательно сказывалось на качестве работ – мастера зачастую не успевали даже выполнять полировку и гравировку. И наряду с такими великолепно отлитыми и тщательно отделанными статуэтками, как фигура бога Пта или строителя пирамид архитектора Имхотепа (рис. 1.11), сохранились грубоватые, схематичные, застывшие скульптурки типа божественной триады (ГМИИ).

Рис. 1.10. Священный бык Апис. Цельнолитая бронза с золотой и серебряной нитями. Высота 13,7 см. Египет, XXVI династия (664–525 гг. до н. э.). [78]

   Рис. 1.11. Статуэтка Имхотепа, зодчего ступенчатой пирамиды фараона Джосера. Высота 15,5 см. Египет, Саисский период, ок. VII в. до н. э. [78]

   В изображении человеческих фигур в Египте использовались строгие каноны для передачи поз, хотя в Поздний период делаются попытки передавать возраст и индивидуальные черты, а также объемность и пластичность фигур. Изображения животных, на которые не распространялся художественный канон, отличались предельным реализмом и естественностью, что стало характерным и для бронзовых отливок.
   На рис. 1.12 представлена фигурка сидящей обезьяны-бабуина – священного животного, содержавшегося в храмах Луны. Статуэтка круглая, полая, отлита по восковой модели вместе с подставкой; полость, где располагался стержень во время заливки формы, проходит снизу от подставки через туловище [82]. Это – одна из изумительнейших бронзовых скульптур такого типа, сохранившихся с Саисского периода (VII в. до н. э.).

   Рис. 1.12. Бдящий бабуин. Бронза, пустотелая отливка. Высота 8,3 см. Египет, Саисский период. [78]

   Фараоны Саисской XXVI династии, открывшие грекам Египет, открыли ворота Египта и греческой культуре: греческие художники и ремесленники наводнили страну произведениями своего искусства и изделиями своего ремесла. Благодаря этому в Египте художественный реализм в искусстве VI в. до н. э. получил завершенную форму.
   В Древнем Египте при оформлении убранства домов знати широко использовалось золото, из него изготовлялись обшивки, скульптура, украшения, посуда, золото применяли и в инкрустации. С серебром египтяне обходились бережно. Так же довольно рано здесь появились меха и шерсть, привозимые из североэфиопских экспедиций. С усовершенствованием ткацкого станка, что позволило делать полотно тоньше и значительно шире, в убранстве жилищ появились драпировки. А с появлением бронзы интерьер стали украшать коваными и литыми изделиями.

   Знаете ли вы, что… Чтобы привлечь посетителей на выставку сокровищ из гробницы Тутанхамона, которая проводилась в 1983 году в канадском городе Торонто, устроители выставки решили установить у входа две трехметровые копии знаменитой золотой маски фараона. Их сделали, не прикасаясь к оригиналу, методом фотограмметрии, который широко применяется в картографии. Маску сфотографировали с двух позиций и по изученным стереоснимкам построили ее рельеф с точностью до миллиметра. Увеличив этот рельеф, его вырезали из пенопласта и получившуюся форму использовали для изготовления двух отливок из пластмассы, упроченной стекловолокном.

1.3.2. Античное Средиземноморье

   В конце III тыс. до н. э., когда в Египте устанавливается Среднее Царство, в Месопотамии рушится аккадское правление, через 2–3 столетия после основания городов в долине Инда в Восточном Средиземноморье на о-ве Крит в Эгейском море возникает еще одна цивилизация, которая получила название «минойская» по имени мифического царя Миноса. Эта культура имела контакты с Египтом и Месопотамией, однако се развитие шло автономно.
   Богатый и могущественный в глубокой древности народ на острове Крит славился своей культурой и высокоразвитыми видами прикладного искусства. Об этом рассказывается во многих греческих преданиях, достоверность которых подтверждается археологическими находками. Раскопки легендарного царства Миноса открыли высокую цивилизацию, существовавшую 50 веков назад. Достоверно известно, что ее наследниками явились древние греки и этруски, передавшие эстафету римлянам. Откуда взялись сами минойцы, историческая наука однозначно ответить не может. По этому поводу существует несколько гипотез, есть даже романтическая версия о том, что минойская цивилизация берет свое начало из некогда погибшей легендарной Атлантиды.
   В эгейской культуре уже в III тыс. до н. э. были известны медь и техника литья оружия. В эпоху расцвета минойской культуры (1750–1400 гг. до н. э.) получило значительное развитие бронзолитейное дело, в раскопках обнаружены литейные формы; мелкую пластику, возможно, отливали в глиняные формы. Лучшие образцы минойского искусства – это небольшие и обычно драгоценные предметы, изготовленные, возможно, в дворцовых мастерских. Найдено огромное количество разных по форме и размерам сосудов (пифосы, вазы, кубки, чаши), которые были не только предметами домашнего обихода, но и прекрасными произведениями искусства: вазы выполнены в виде цветка на стебле, чаши – в виде раскрытых бутонов. Они изготовлены не только из камня и глины, но и из литой бронзы. Есть основание полагать, что на острове Крит художественное литье появилось одновременно с зарождением его в других регионах и независимо от них [78].
   Многое из минойской культуры унаследовала цивилизация материковой Греции – микенская, или элладская, начало которой относят к XVIII в. до н. э. Эта цивилизация прошла долгий путь расцвета и упадка, с XIII в. до н. э. наступил, по утверждению историков, так называемый темный век, когда исчезла письменность. В период примерно до 800 г. до н. э. не было создано ни одного архитектурного сооружения, ни одного рисунка или скульптуры большого размера. И только два вида искусства уцелели и выжили со времен Эллады – изготовление бронзы и керамики, в основном простых изделий практического назначения без украшений или грубо декорированных.
   Окончание темного века ознаменовано значительным усовершенствованием процессов литья: не столько развивается его техника, сколько изменяется характер художественных отливок, совершенствуется искусство их изготовления. Эстетика архаического периода Греции находилась под сильным влиянием восточных культур – Ассирии и Египта, что нашло отражение, как в тематике художественных произведений, так и в методах изображения фигур.
   Наиболее блестящим периодом греческой цивилизации явился классический период, который, несмотря на постоянные войны, отмечен необычайным взлетом художественной и интеллектуальной активности, когда-либо виданным и мире. Наряду с развитием философии и литературы наступил расцвет изобразительного искусства. Во многих классических греческих скульптурах отражаются реалистические черты, красота и достоинство человека, жизненная правдивость, гражданственность и высокая художественная гармония. Произведения греческого художественного литья этого периода достигают вершин совершенства. Современное статуарное литье в Западной Европе во многом обязано классическим работам эллинских мастеров, заложивших основы техники литья скульптур более позднего времени. Но судьба и время обошлись с ними сурово, из огромного числа бронзовых скульптур, упомянутых древними писателями, от этого периода осталось лишь несколько.
   Например, бронзовая статуя, поднятая со дна моря недалеко от г. Реачи, (рис. 1.13). Это мускулистый, бронзовый воин с правильными пропорциями идеальной мужской фигуры, но в то же время несомненно, что скульптор изобразил вполне убедительно конкретного человека в расцвете сил, т. е. греческий ваятель смог удержать тонкое равновесие между идеализацией и натурализмом [73].

Рис. 1.13. Воин из Риаче. Бронза со вставками. Высота 200 см. Греция, V в. до н. э. Калабрия, Национальный музей. [73]

Большую историческую ценность представляет собой бюст, возможно фрагмент статуи Зевса или Посейдона, найденный на дне моря у мыса Артемисон в 1928 году (рис. 1.14). Зевс – творец космоса, Бог-Отец, создатель и хранитель небесных законов. Он олицетворяет власть и могущество неба. Посейдон представляет мир непроявленный, силу и мощь, скрытые в морских глубинах. Посейдон является источником жизненной силы, дарующей рождение новому миру, его воды дают жизнь земле, он хранит все сокровенные тайны будущего. Равные по могуществу, Зевс и Посейдон являют собой две стороны жизни, два источника существования мира.

   Рис. 1.14. Зевс-Посейдон. Бюст. Древняя Греция 490–450 гг. до н. э. Бронза. Афины, Национальный музей.

   Огромный вклад в сокровищницу европейской культуры внесли этруски – народ, подчинивший себе в VII–VI вв. до н. э. почти весь Апеннинский п-ов и достигший высокого уровня развития. В искусстве обработки металлов этруски не имели себе равных во всем Центральном Средиземноморье, что принесло им мировую известность как истинным художникам. Металлические изделия были основными товарами экспорта и славились даже в таких развитых государствах, как Г реция. Сохранилось очень много литых произведений этрусков, на основании которых они по праву могли произносить: «Полные робости взирайте на наши деяния.», примечание авторов [72]. Музеи Италии и других стран и сейчас не перестают пополняться чудесами литейной техники этого замечательного народа. Только недавно в раскопках одной из гробниц была обнаружена целая литая бронзовая колесница – творение рук этрусских умельцев. Там же находилось много других бронзовых изделий прекрасной работы – литое смертное ложе, конические вазы с изображением грифонов, треножник с жертвенником, бронзовый щит, статуэтки [83].
   Этруски были знакомы с греческим искусством, у них были налажены связи с Финикией и с другими странами Западного и Восточного Средиземноморья [85]. Эти контакты обогащали опыт этрусков и заставляли местных ремесленников тянуться за более развитыми странами. Однако такие связи служили лишь своеобразным импульсом для развития собственного творчества.
   Особенно сильно своеобразие этрусского искусства ощущается в изделиях, вышедших из мастерских литейщиков и гончаров. Оно проявляется в реализме, в умении выделить характерные детали; в скульптуре – подчеркнуть индивидуальность черт, что придает этрусскому искусству некоторую простоватость по сравнению с идеальными формами греческих богов, и за что его «обвиняли» в грубом реализме и натурализме. Правда, к V в. до н. э. статуарное литье все больше подвергается влиянию эллинистического искусства. Черты этрусского портрета становятся менее резкими, хотя характерная выразительность скульптур сохранилась, что ярко проявляется в бронзовой статуе «Марс из Тоди», относящейся к IV в. до н. э. Ее называют жемчужиной коллекции скульптур музея Ватикана (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Марс из Тоди. Бронза. Высота 140 см. Этрурия, нач. IV в. до н. э. Рим, Музей Ватикана. [73]

О художественной одаренности этрусков свидетельствуют не только монументальные произведения, но и мелкие изделия – украшения и предметы обихода, на которые эллинистическое искусство не оказало существенного влияния. Особенно примечательна мелкая бронзовая пластика, изготовленная не только с огромным мастерством, но и со вкусом, с выдумкой. Все эти прелестные маленькие фигурки сатиров, человечков, животных, отлитые для украшения ламп, треножников и ваз, являются образцами подлинного мастерства в художественном литье (рис. 1.16) [72]. В изображении животных еще больше, чем в мелкой пластике, проявилось своеобразие этрусского искусства, его непохожесть на греческие образцы. Это очень хорошо иллюстрируется знаменитой скульптурой «Капитолийская волчица» (рис. 1.17) [91], и литым изображением мифологического чудовища – Химеры (рис. 1.18). Эта скульптура относится к V в. до н. э. и считается одним из высших достижений художественного гения и литейного мастерства этрусков [72].

Рис. 1.16. Статуэтка на подсвечнике. Бронза. Высота 13 см. Этрурия, V в. до н. э. Копенгаген, Национальный музей. [72]

Рис. 1.17. Капитолийская волчица. Бронза с позолотой. V–VI в. до н. э. Рим, Музей Капитолия. [72, 91, 97]

   Рис. 1.18. Химера. Бронза. Этрурия, Ареццо. IV в. до н. э. [72, 91, 97]

   Немногие из этрусских памятников так наглядно и убедительно, как скульптура Химеры, демонстрируют характерное для этрусского искусства сочетание простоты и изысканности [86]. В целом, она воссоздает облик сказочного чудовища. Но отдельные ее части исполнены и такой реалистической манере, что это впечатление исчезает, ибо сами по себе они не кажутся страшными и необычными. Восхищение вызывает не только художественная композиция, но и мастерство исполнения, так как отдельные части скульптуры, па первый взгляд несовместимые, слиты в единое целое удивительной впечатляющей силы. Достигается это благодаря поистине математической точности изготовления формы и совершенству процесса литья.
   Если литейщикам-этрускам не выпала честь стать первооткрывателями художественного литья, то они все же внесли свою лепту в создание общечеловеческой культуры – приумножили достижения своих предшественников и оказали огромное влияние на дальнейшее развитие всего античного мира. Именно этруски вместе с греками подвели Европу к порогу ее истории, а греческая и этрусская культуры послужили основой цивилизации Европы.
   Культура Древней Г реции стала отправным пунктом всей европейской цивилизации. Созданный греками ордер «подпирает» всю последующую архитектуру Европы. Средневековье, отрицая языческую культуру, все же многое позаимствовала у нее.
   Дом у древнего грека, в отличие от дворика, был темным. В жилые помещения свет проникал только сквозь небольшие окошки, размещенные под потолком, а вечером всегда зажигалось большое количество масляных светильников. Чаще всего светильники изготовлялись из глины, реже из бронзы или другого металла.
   Форма светильника была проста: небольшая плошка с ручкой, но и сейчас она все еще популярна.
   Гармоничность убранства комнаты, как правило, воплощалась в рациональности, простоте и естественности. Стилизация, прежде всего, касалась цветового решения, которая максимально соответствовала краскам природы.
   Полы во всех, даже в жилых, комнатах украшались мозаикой из ракушек, мелких керамических плиток или гальки. Наверняка и использование мозаики в быту пошло именно отсюда. Основная палитра красок всегда оставалась естественной, приближенной к природе.
   Мебель в Г реции делали из дерева, бронзы и мрамора. Подлинных образцов деревянной мебели не сохранилось. Правда, мебели даже в богатых домах было немного. Наиболее разнообразна была мебельдля сиденья. Из Египта «приходит» складной табурет на Х-образной опоре.
   Гомер в «Одиссее» так описывает жилище:

     Все лучезарно, как на небе светлое солнце иль месяц,
     Было в палатах любезного Зевсу царя Алкиноя;
     Медные стены во внутренность шли от порога и были
     Сверху увенчаны светлым карнизом лазоревой стали;
     Вход затворен был дверями, литыми из чистого злата;
     Притолки их из сребра утверждались на медном пороге;
     …
     Стены кругом огибая, во внутренность шли от порога
     Лавки богатой работы… [93].

   Большинство мебели было цветной. Для орнамента, кроме растительных мотивов, наиболее характерен широко всем известный меандр: ряд линий ломаных под прямым углом. Орнаментика всегда была для греков чисто декоративной и не имела такого символического культового значения, как у тех же египтян.
   Мотивы орнамента имели природное происхождение и перекликались с теми, что украшали капители, карнизы и вазы: листья аканфа, меандр, пальметты.
   Это создавало целостность всего предметного наполнения (или, говоря современным языком, дизайна) античного дома, о какой в наши дни остается лишь мечтать.
   Греки очень быстро овладели методами работы персидских, халдейских и египетских мастеров, дополнив традиционные чеканку, гравирование, тиснение и дифовку ковкой, литьем, чернением, эмалированием, грануляцией, сканью и другими приемами художественной обработки металлов.
   Высокого расцвета в Греции достигла и керамика. Вазы были разнообразны по форме и покрывались художественной росписью.
   Из Древней Греции ведут свое происхождение смеющиеся маски, современные художественно отлитые дверные ручки в виде головы животного с кольцом в пасти.
//-- ДРЕВНИЙ РИМ --//
   Стремление к пышности и парадности было присуще и архитектуре, и скульптуре, и обустройству богатого дома в эпоху Древнего Рима.
   В Древнем Риме архитектура была ведущим видом искусства. Римские императоры строили дома в соответствии с личными вкусами и капризами. Например, император Нерон построил «Золотой дом» – огромный дворцовый комплекс в центре Рима, внутреннее убранство которого было отделано золотом, перламутром, драгоценными камнями, потолки были обшиты слоновой костью и могли вращаться, при этом с них сыпались живые цветы.
   Конечно, дома римских патрициев (родовой знати) выглядели не столь помпезно, как у императора, однако были значительно более представительными (репрезентативными), чем греческие. Дом украшали скульптура (бюсты, статуи, гермы с портретами философов), фонтаны, цветники, мозаика на стенах или полах.
   В I в. н. э. особенно популярным стал такой вид декора, как мозаика. Она могла украшать и пол, и потолок, и даже колонны. Существовал также особый жанр мозаики, называемый эмблемата. Это были изделия особенной красоты и тщательности исполнения, предназначенные для неспешного разглядывания. Часто они покупались как станковые произведения и включались в разнообразные декоративные схемы.
   Наиболее впечатляющий предмет такого рода – мозаика, изображающая битву Александра Македонского с царем Дарием I, – был найден в Помпеях в доме «Фавна».
   Вся древнеримская мебель может быть разбита на две большие группы: а) мебель деревянная, украшенная резьбой, позолотой, инкрустацией из дерева других цветов, эмали, кусочков фаянса, золота и серебра, и б) мебель декоративная, неподвижная, делавшаяся из белого или цветного мрамора с мозаичными досками на столах. Кроме этих двух типов, существовала еще бронзовая мебель, стоявшая ближе к первой группе. Все эти группы мебели имеют общие пропорции и орнаментальные украшения. Формы древнеримской мебели вдохновляли художников позднейших эпох и особенно начала XIX в., когда на почве ее изучения возник стиль ампир.
   У греков искусство художественной обработки драгоценных металлов переняли римляне. Наибольшего размаха и великолепия ювелирное дело достигло в период существования Римской империи (Помпей Великий обладал золотым сервизом на тысячу персон, императору Нерону, как уже указывалось выше, построили золотой дом).
   Прикладное искусство достигло в Древнем Риме высокого уровня развития: отлитые из драгоценных металлов, украшенные гравировкой и чеканкой, золотые и серебряные чаши; сосуды из стекла, оправленного в золото; прекрасные ткани украшали интерьеры домов в Риме.
   В Риме на площади перед Капитолием (Римский муниципалитет) стоит знаменитая бронзовая (позолоченная в римскую эпоху) статуя императора Марка Аврелия, полное имя Марк Элий Аврелий Вер Цезарь (121–180 гг. н. э.), приемный сын императора Антонина Пия, работы римских мастеров античного периода (рис. 1.19).

   Рис. 1.19. Статуя Марка Аврелия. Бронза. I–II вв. н. э. Рим, Музей Капитолия

   Платон сказал так: «Государство будет процветать, когда править будут философы, а правители станут заниматься философией». Эта фраза была одним из любимых высказываний императора Марка Аврелия – настоящего императора-философа, или, как сам он предпочитал, чтобы его называли, философа на троне. Его конная статуя выполнена из бронзы, размеры ее несколько превышают натуральные. Обе части этого скульптурного изображения – фигуры всадника и взнузданного коня – полые, основа их сделана из бронзы. Вся статуя покрыта позолотой и весит более 2000 кг.
   Создание ее относится, очевидно, ко второй половине II в. н. э., примерно к 170 году. Эта статуя не разделила судьбу многих других, переплавленных в средние века, лишь благодаря тому, что ее приняли за скульптуру Константина, первого императора, который принял христианство уже в зрелом возрасте.
   Проект пьедестала для скульптуры, как и всей площади, в свое время выполнил Микеланджело (1475–1564 гг.). На этом месте статуя стояла с 1538–1990 гг. Затем оригинал после реставрации был помещен в музей, а на его месте установлена бронзовая копия. Эта скульптура послужила эталоном для большого числа памятников Возрождения и последующих эпох, установленных во многих городах мира, в том числе и в России.
//-- ЕВРОПЕЙСКИЕ ПРОВИНЦИИ ДРЕВНЕГО РИМА --//
   Народы Европы (варвары – у древних греков и римлян так называли всех чужеземцев, говоривших на непонятных им языках и чуждых их культуре) находились в тесном соприкосновении с греческими государствами, а с I в. до н. э. вошли в состав римской державы.
   Римские европейские провинции играли важнейшую роль в жизни империи, и нельзя теперь правильно оценить культуру и искусство Древнего Рима, не учитывая культуры провинций.
   Судьбы Рима и его провинций тесно переплелись в ходе истории, что способствовало распространению на значительной части территории Европы в течение I–IV вв. н. э. великой античной цивилизации.
   Европейский континент был заселен в древности различными народами и племенами. Кроме греков, этрусков и римлян, история и культура которых сейчас хорошо известна, большую часть Западной Европы занимали многочисленные племена кельтов. На юго-восточном побережье Франции обитали лигуры. Многие германские племена заселяли обширные пространства современной Германии от Эльбы до Рейна. Испанию занимали иберийские племена и кельтиберы, Британские острова – саксы и кельты. На восточном берегу Адриатического моря, в Истрии, жили воинственные иллирийские племена. Земли от Карпат до Балкан принадлежали фракийцам. Скифы владели обширными территориями юга наше Родины.
   Кельты были одной из самых значительных народностей Европы. О кельтах впервые упоминают греческие историки V в. до н. э. Гекатей Милетский и Геродот. Позже римляне назвали кельтов галлами, а земли, ими населенные, Галлией. Это наименование прочно вошло в язык римлян и в историю.
   Кельтские, или галльские, племена быстро развивались экономически и культурно, и в период между VI–III вв. до н. э. они постепенно заселили северную Испанию, Британию, южные районы Германии и территорию современных Венгрии и Чехии. Отдельные кельтские племена проникли в Иллирию и на Балканы – во Фракию. В III в. до н. э. Полчища кельтов двинулись на Македонию и Г рецию, прошли с боями в Малую Азию, где часть их осела и стала известна под именем галлатов.
   Культура Западной Европы X–VI вв. до н. э. получила в науке название гальштатской. Вблизи верхнеавстрийского города Гальштата впервые были обнаружены остатки этой своеобразной культуры, прошедшей в своем развитии несколько этапов. Впоследствии памятники такого рода были открыты во многих местах Европы. Расцвет гальштаской культуры падает на VII–VI вв. до н. э., когда народы Западной Европы пришли в тесное соприкосновение – в результате торгового обмена – с греческими и этрусскими городами.
   Области распространения гальштатской культуры в VII–VI вв. до н. э. характеризуются великолепными погребениями членов кельтских знатных родов. В большой полукурганной могиле вместе с покойным хоронили четырехколесные повозки, богато украшенную конскую сбрую, дорогие ювелирные украшения, золотые венцы и диадемы, бронзовые сосуды, статуэтки и многочисленную керамику, простую местной работы и расписную греческую. Многочисленные изделия гальштатского художественного ремесла украшены разнообразными геометризированными орнаментами, не исключающими изображения человека, животного или растения.
   К VI в. до н. э. относится крупное кельтское укрепление Латиск во Франции (на Монт-Лассуа, на запад от Шатильон-сюр-Сен). На склоне холма обнаружено укрепление, внутри которого сохранились следы жизни его обитателей. Здесь среди сотен тысяч обломков глиняных сосудов местной работы, множества бронзовых застежек-фибул найдено большое число чернофигурной греческой керамики. Такая керамика шла из греческих городов.
   Особый интерес представляет собою захоронение VI в. до н. э. кельтской «княгини», открытое в 1953 году также в районе Шатильон-сюр-Сен в местечке Викс. Под курганом диаметром 42 метра устроена деревянная погребальная камера. На четырехколесной повозке было положено тело молодой женщины в золотой диадеме (весом в 480 г), с золотыми браслетами и ожерельями из янтаря. Кроме погребальной колесницы в камере находились еще четыре повозки и огромный бронзовый котел высотою 164 сантиметров и весом 208 килограмм. Форма котла типично греческая – это кратер. Шейку грандиозного по своим размерам сосуда охватывает литой рельефный фриз. На крышке кратера помещена статуэтка женщины с покрывалом на голове (рис. 1.20). Общая гармония формы, изящество статуэтки, превосходная работа всех литых частей сосуда говорит о работе первоклассного греческого мастера.

   Рис. 1.20. Статуэтка на крышке кратера. Из Викс. Бронза. VI в. до н. э. Франция, музей в Шатильон-сюр-Сен. [100]

   Бронзовый сосуд такого масштаба неизвестен в других центрах античного мира – ни в Греции, ни в Этрурии, славившейся своими бронзовыми изделиями.
   Культура кельтов, начиная с середины VI в. до н. э. и далее, получила в науке название латенской культуры. Первые открытия памятников этой культуры были сделаны на берегу залива Латен на Невштательском озере в Швейцарии. Латен, богатая, разнообразная в своем проявлении культура, развивалась в течение VI–II вв. до н. э. и охватила территорию современной Франции, Швейцарии, районы рек Рейна и Марны, верховий Дуная вплоть до Чехии.
   Развитие прикладного искусства характерно для культуры латен. Орнаменты, составленные из лепестков, веток, листьев, изображение животных и головы человека – главные мотивы в украшениях оружия, ювелирных изделий, надгробий и культовых памятников из камня и бронзы. Подобные мотивы служили мастерам для разработки самых различных декоративных комбинаций.
   В районе французского города Орлеана в местечке Неви-ан-Суллиа открыта целая группа бронзовых фигур. Предполагают, что в этом месте было святилище друидов, жреческой кельтской касты, учение и обряды которой участники священнодействий хранили в строгой тайне. Среди бронз найдена статуя кабана (длиной 1,26 метра, высотой 0,64 метра); точно и живо схвачены не только строение животного, но и сила и порывистость его. Выразительна и статуэтка спокойно стоящего оленя – воплощение бога Цернуноса.
   Редкими среди произведений кельтского искусства III–I вв. до н. э. являются бронзовые фигуры обнаженных танцовщицы и танцора (рис. 1.21). Гибкость фигуры, пластичность жестов, мягкость линий контура столь выразительны, что зритель не сразу замечает упрощенность лепки, некоторую нескладность пропорционального построения.

Рис. 1.21. Статуэтка танцора и танцовщицы. Из Неви-ан-Сюлли. Бронза. III–I вв. до н. э. Франция, музей в Орлеане. [100]

Еще дальше на север в район Сены и Уазы (в Буре) найдена, относящаяся ко II в. до н. э., небольшая бронзовая статуэтка (высотой 0,45 м) юноши, сидящего со скрещенными ногами. Его продолговатое лицо с широко открытыми и четко обрисованными глазами, инкрустированными эмалью, волосы, расположенные ровными прядками, типичны для кельтского искусства. Несколько обобщенно, но гораздо мягче и пластичнее, чем статуи VI в. до н. э., промоделированный корпус заканчивается короткими ножками с оленьими копытами. Это бог-олень Цернунос (рис. 1.22). Образ этого божества встречается не раз и позднее в разных местах кельтского мира.

Рис. 1.22. Цернунос. Из Буре. Бронза, эмаль. II в. до н. э. Франция, музей в Сен-Жермен-ан-Лей. [100]

Сохранился замечательный бронзовый фрагмент греко-египетского бога Сабазия с трехголовым псом Кербером в Паннонии (Венгрия) в городе Аквинкуме (Будапешт). Мастер взял за образец коротконогую, с длинной мохнатой шерстью тупоносую собаку и забавно присоединил к ее плечам две небольшие собачьи головы (рис. 1.23). Получился скорее комический, чем страшный зверь. Серебряная инкрустация глаз и ошейника оживляли эту статуэтку (0,68 метра высотой).

   Рис. 1.23. Кербер. Из Аквинкума. Бронза. Примерно I–II вв. н. э. Венгрия, Будапешт, Музей Аквинкума. [100]

   Современная Швейцария лежала в области римских провинций: Гельвеции (западная часть страны) и Реции (восточная ее часть и часть современной Баварии).
   Римляне начали оккупацию Гельвеции еще со времен Юлия Цезаря. Так, между 45–50 гг. до н. э., была основана колония Юлия Эрвенстерес, или Новиодунум (теперь город Нион), заселенная ветеранами. Почти в те же годы (44 г. до н. э.) заложен в верховьях Рейна город Августа Раурика (Огст). В правление Октавиана Августа Гельвеция планомерно осваивалась и укреплялась.
   Особого процветания достигла Гельвеция во II – начале III в. н. э. Галльские (кельтские) племена, населявшие Гельвецию (гельветы, раурики, секваны в западной части и ретии – в восточной), поклонялись многим богам. Это и общие для всех галлов бог Суцеллос, богиня Эпона и местные божества, например Генева, по ее имени назван город Женева, Авентина, по имени которой названы города Гельвеции. Как и везде с приходом римлян, появились новые культы римские и восточные. Римским богам и «гению» императора строились в городах и лагерях храмы римского типа.
   Появляется скульптура, преимущественно из бронзы. Воспринимая некоторые внешние черты чужого искусства, гельветы создают свои образы, сохраняя традиционные приемы. Лицо богини из Авентикума (Авенси) трактовано в характерной манере галльского искусства: большие глаза с подчеркнутыми в виде рельефных валиков веками, нос в форме треугольника, пухлые, как бы придавленные губы. Волнистые пряди волос отделаны тонкой гравировкой (рис. 1.24).

Рис. 1.24. Голова богини. Из Авентикума (Авенси, Швейцария). Бронза. Примерно II–III вв. н. э. Римский музей. г. Аванш. [100]

В Гельвеции создан редкий портрет императора Марка Аврелия из золота (рис. 1.25). Следуя официальному образцу, безымянный художник уловил сосредоточенно грустное выражение лица, свойственное императору-философу, но значительно упростил пластическую разработку его. Живописную массу волос и бороды, оттеняющих тонкость моделировки лица римских портретов, художник из Гельвеции заменил хотя и дробными, но почти прямыми прядями и жесткими короткими усами и бородой. Красив и живописен панцирь императора с головой Медузы и плащ, перекинутый на одно плечо. Золото, обладающее ярким блеском, – трудный для пластики материал. Мастер отнесся с большим вниманием к особенностям материала.

Рис. 1.25. Бюст императора Марка Аврелия. Из Авентикума. Золото. I–II вв. н. э. Берн, Швейцария, Исторический музей. [100]

Мужская голова из бронзы еще более самобытна. Низко начесанные на лоб ровные пряди волос напоминают обычные галльские скульптурные приемы, небольшие усы, вьющиеся баки, выполненные гравировкой, характерный профиль рисуют нам облик галла (рис. 1.26).

   Рис. 1.26. Бюст Гельвета. Из Ваадт. Бронза, I–II вв. н. э. Берн, Швейцария, Исторический музей. [100]

   Художественная жизнь Гельвеции была сильно нарушена нашествием в 233 г. н. э. германцев, разоривших многие города. Постепенно провинция восстановила свою хозяйственную жизнь, но прежней высоты и утонченности искусства Гельвеция не достигла.
   Северными соседями Гельвеции были провинции по Рейну и Мозелю. Эти римские владения были населены главным образом галлами, но много там было и германцев, перешедших Рейн: обосновываясь здесь, они находили вторую родину.
   Граница по Рейну всегда была предметом особых забот Рима. Активные и воинственные германские племена постоянно стремились нарушить границу, захватить обработанные земли и ограбить цветущие города. Римлянам приходилось строить крепости по границе, держать тут постоянно много войск. При императорах Клавдии, Нероне и Флавиях были основаны города: Колония Агриппина (Кёльн), Августа Тревирорум (Трир), а также крепости по Рейну: Кастра Ветерис (Ксантен), Новесиум (Нейс), Бонна (Бонн), Майнц, Аргенторум (Страсбург).
   В честь завоевания или сооружения новой крепости римляне воздвигали монументы.
   Редкий для Рейнской области памятник (колонна «Юпитера») был воздвигнут в Майнце римскими купцами в честь императора Нерона между 63 и 66 годами н. э. На высоком ступенчатом пьедестале возвышается колонна, увенчанная некогда бронзовой статуей Юпитера, которая до наших дней не сохранилась. Общая высота монумента достигала 8 метра. И пьедестал и ствол колонны покрыты рельефами. Надпись гласит, что они выполнены братьями Самом и Севером, сыновьями Веникария. Скульпторы были, вероятно, родом из южной Галлии и хорошо знакомы с античной пластикой.
   На двух сторонах прямоугольного пьедестала – одна и та же композиции: конь и юноша с копьями. Изображение на рельефе юноша – это копия, довольно точная, знаменитой греческой статуи V в. н. э. Работы Поликлета «Дорифор», лишь на плечах добавлен плащ. На плите – Минерва. Украшение шлема в виде крылатого грифона и эгида напоминают Афину Парфенос Фидия (V в. до н. э.), но ее лицо с тонким с горбинкой носом, маленьким ртом, с большими, сильно выпуклыми глазами скорее является портретным изображением, чем классическим идеализированным образом. Если Сам и Север могли видеть копию с «Дорифора», статуи, популярной в римскую эпоху, то о статуе Афины Фидия они имели отдаленное представление.
   На стволе каменной колонны расположены в пять ярусов рельефы с изображением олимпийских богов и греческих героев. Композиции групп построены по образцам итальянского искусства, но трактовка отдельных фигур характерна для галльских скульпторов. Фигуры с грубоватыми чертами лица, приземистые, часто неловки в ракурсах. Волосы и бороды хотя и тщательно отделаны мелкими кудрями, но ложатся плотной, тяжелой массой [100].
   В Германии есть Музей древностей города Майнц (Altertumsmuseum der Stadt Mainz). В этом музее хранится «колонна Юпитера». Копия этой колонны ныне украшает площадь Дойчхаусплац (рис. 1.27).

   Рис. 1.27. Колонна «Юпитера». Камень. Монумент в честь императора Нерона. Германия, Майнц. [101]

   О жизни племен, населявших Британию в I тыс. до н. э., известно немного. Начиная с IV в. до н. э. стали переселяться из районов французской Британии кельтские племена на южное побережье острова. Во II в. до н. э. часть кельтского племени белгов заняла юго-восточную часть Британии. Прочно там обосновавшись, белги завязали торговые отношения с континентом.
   Задолго до римского завоевания в Британию ходили на своих кораблях карфагенские купцы за рабами, железом и особенно ценным товаром – оловом.
   С переселением кельтов (галлов) в Британию стали появляться произведения искусства в стиле латен. Однако среди многих галльских областей Британия оставалась долго наиболее отсталой в культурном отношении.
   После первых попыток Юлия Цезаря завладеть Британией только сто лет спустя, в результате походов 43–47 гг. н. э., при императоре Клавдии южная и юго-восточная части острова были покорены. Но по-настоящему римляне утвердились на большой территории Британии, то есть на всей южной половине острова до границы современной Шотландии, – только к 79 г. н. э.
   Культурная жизнь Британии во II–IV вв. н. э. развивалась в общих рамках империи. Появилось много городов, новых, основанных римлянами, и выросших на месте старых галльских поселений.
   Центром провинции Британии был город Веруланиум. При Клавдии была основана главная колония ветеранов Комолодум (теперь Колчестер). Значительным торговым городом был Лондиниум (Лондон).
   К началу II в. н. э. Относятся бронзовые скульптуры, голова юного императора Клавдия (из района Суфолька) (рис. 1.28), и женская голова (из района Хемпшира) (рис. 1.29), в которых чувствуется некоторое влияние римского искусства. Если плоское, слабо моделированное лицо, большие, близко поставленные глаза, маленький невыразительный рот характерны для галльской скульптуры, то мягкие волнистые волосы указывают, что мастера были знакомы с произведениями римского портретного искусства [100].

Рис. 1.28. Портрет юного императора Клавдия. Из Суфолька (Англия). Бронза. II в. н. э. Частное собрание. [100]

   Рис. 1.29. Женский бюст. Из Хемпшира. Бронза. II в. н. э. Англия, музей в Винчестере. [100]

   Зарождение и развитие новых форм искусства – общий для всей римской империи процесс. Искусство античного мира, постепенно теряя специфические черты, перерождается в искусство феодализма.
   Римская власть в Британии уже с III в. н. э. сказывается все в более и более тяжелых условиях. Интенсивно наступают на границу провинции племена северных горцев. В связи с общим упадком империи римляне в 407 г. н. э. вывели свои легионы из Британии, предоставив оставшихся там римлян и романизированных местных жителей своим собственным силам.
   Подводя итог краткому обзору европейского провинциального искусства художественного литья I–IV вв. н. э., следует отметить, что содержание многих произведений местных художников свидетельствует о широком и глубоком внедрении античной культуры в отдаленные от Греции и Рима районы.
   Наступление варваров на владения Рима, начавшееся со II вв. н. э., делалось все более интенсивным, разорение ими городов и селений, внутренние восстания свободных бедняков и рабов расшатывали рабовладельческий строй. Новые притоки варваров изменяли лицо римских провинций, которые постепенно становились самостоятельными государствами, где создавалось на основе самобытной и античной культуры новое средневековое европейское искусство.
   Римским искусством завершилось искусство античности. Но его достижения воскреснут впоследствии в романском стиле, эпоха классицизма возьмет их за образец, а «наполеоновский» стиль ампир вообще будет нарочитой копией римского стиля.
   С распадом Римской империи пришло в упадок и ювелирное искусство в Европе; центр изготовления ювелирных изделий переместился на Восток, в Византийскую империю, которая стала со временем крупнейшим художественным центром. Стремление к роскоши, так характерное для Востока, вызвало резкое увеличение используемых драгоценных металлов. Известно, например, что Софийский собор в Константинополе целиком был украшен золотом, а в императорском дворце находилось большое число тяжелых золотых сосудов.

1.3.3. Скифия, сарматы и Русь

   Без имени
   Курган разрыт. В тяжелом саркофаге
   Он спит, как страж.
   Железный меч в руке.
   Поют над ним узорной вязью саги,
   Беззвучные, на звучном языке.
   Но лик сокрыт – опущено забрало.
   Но плащ истлел на ржавленой броне.
   Был воин, вождь. Но имя
   Смерть украла
   И унеслась на черном скакуне.
Иван Бунин. 1909 г.

   Почти тысячу лет (VIII в. до н. э. – III в. н. э.) скифы населяли наше Северное Причерноморье. Они обосновались на огромной территории от Дона до Дуная, вытеснив киммерийцев. Скифы – это наиболее выдающиеся и известные племена из многочисленных групп кочевников, заселявших Великую евразийскую степь от Уссури до Дуная. Соприкасаясь при продвижении с разными цивилизациями и используя для своих целей различные технологические достижения, кочевники Великой степи переносили их другим народам. Таким образом, они сыграли в истории и культуре человечества не меньшую роль, чем европейцы и китайцы, египтяне и персы [74, 87].
   Откуда появились скифы в причерноморских степях неизвестно, но некоторые элементы их ранней культуры свидетельствуют о возможных контактах с племенами Алтая; вполне вероятными кажутся их связи с хуннами, у которых археологи констатируют развитое меднолитейное мастерство, так что скифы уже могли иметь навыки металлообработки.
   Появились скифы в Причерноморье как кочевники, но со временем часть из них перешла на оседлый образ жизни. Племена скифов, населявшие причерноморские степи между устьем Дуная и Доном, находились на более низкой ступени развития, чем народы, населявшие города Северного Причерноморья и Кавказа. Постройки ранних скифов (VII–III вв. до н. э.) были примитивны, невелики по размерам, изготовлены из непрочных материалов – дерева, глины – и потому почти не сохранились. Зато дошли до нас оригинальные и своеобразные памятники их прикладного искусства: ножны мечей, зеркала, гребни, бронзовые и золотые пластинки, украшенные изображениями охоты, диких зверей. Эти рисунки отличаются схематичностью и обобщенностью форм и вместе с тем сложностью декоративных узоров. Их часто называют памятниками скифского звериного стиля. Человек в искусстве скифов появлялся редко, чаще это были фантастические существа, составленные из частей тела различных реальных животных, обладающих качествами, к которым стремился сам человек, – силой, быстротой, ловкостью.
   При освоении чужих земель кочевники, как правило, впитывали культуру разоренных племен и народов, развивая на ее основе свою. На новых землях скифы застали оседлые племена с довольно высокой культурой – около III тыс. до н. э. – там уже научились обрабтывать медь. В начале II тыс. до н. э. на территории многих теперешних областей Украины и юга России получила распространение бронза. Начало I тыс. до н. э. ознаменовалось резким увеличением ее производства. Технические приемы литья достигают при этом высокого уровня и разнообразия. Достаточно сказать, что к этому времени многие народы уже владели секретом литья по восковым моделям, несколькими способами формообразования отливок, в том числе и художественных. На этой основе с VIII по III в. до н. э. складывается особая культура скифских племен.
   К началу IV в. до н. э. Скифия достигла наибольшего расцвета и стала могущественной силой ЮгоВосточной Европы. В это время особенно усилились контакты скифов с эллинским миром. В столице скифов Неаполе скифском (окраина современного Симферополя) были найдены каменные сооружения и мавзолей скифского царя, росписи на стенах склепов, рельефы с изображением скифских царей.
   Древние греческие и римские авторы, не очень восторгаясь варварами-скифами, тем не менее, отмечали скифских мастеров, высоко оценивая достижения металлургов-кузнецов и литейщиков, в частности, оружейников. Особенно прославились скифы художественными отливками из золота, проявив при этом не только литейное мастерство, но и искусство ваятелей.
   Высоким мастерством отличались скифские литейщики (VII–III в. до н. э.). Подтверждением тому могут служить бронзовые котлы для варки пищи, незаменимые при кочевом образе жизни, (рис. 1.30). Котлы украшали литыми узорами, фигурами козлов, растений, культовыми знаками.

   Рис. 1.30. Скифские бронзовые котлы (коллекция ГМИИ): а – с фигурной ручкой и «шнуровым» орнаментом; б – с простой дугообразной ручкой.

   Для пришедших в Причерноморье скифов характерным был родовой, а позже общинный строй, который подразумевал коллективное приготовление большого количества вареной пищи. Для этого скифы, как и некоторые другие народы и племена, использовали большие (высотой до 1 метра) круглые бронзовые котлы на одной (втульчатой) ножке. Почти все из дошедших до наших дней котлов, а их хранится в разных музеях России и Украины достаточно много, представляют собой своеобразные художественные отливки. Во многих случаях орнамент выполнен наложением на восковую рубашку двухвиткового шнура толщиной около 4 мм, поэтому стиль получил название «шнуровой». Иногда орнамент имеет сложные дополнения в виде фигур козлов, пальметок (стилизованный лист в орнаменте), букраний (изображение головы быка) или солярных знаков (знаков солнечного культа). В торце верхнего края котла отливали от двух до восьми вертикальных ручек дугообразной формы или в виде стилизованных зверей. Изредка ручки выполняли в виде простых боковых приливов, часто к верхней части корпуса [28]. Небольшая толщина стенки, конфигурация, художественные украшения – все это делало котел сложным для литья. Между тем, скифы пошли на еще большее усложнение – они отливали корпус заодно с ножкой, часто орнаментированной горизонтальными и вертикальными валиками, зигзагами и «шнуровым» рисунком. Такую непростую технику изготовления котла могли себе позволить лишь мастера, владеющие самыми высокими приемами литья.
   Отливали котлы дном кверху. Форму для них изготовляли следующим образом. Специально по шаблону вращения выполняли глиняный болван, затем на него наносили восковую модель котла, или, как ее называют литейщики, восковую рубашку. Шаблон вращали на оси, которую перед нанесением восковой рубашки вынимали, а след от оси – узкое цилиндрическое отверстие – забивали глиной.
   Наружная форма состояла из двух частей (если не считать тех, которые формовали ушки): в одной формировались ножка и литник, а в другой – наружная часть корпуса. У некоторых котлов корпус и втульчатая ножка скреплялись особой литой «заклепкой»: вначале отливали самостоятельно две части котла с соответствующими отверстиями в месте их стыка (в дне корпуса и в верхней части ножки). Затем обе части составляли вместе, и место сопряжения заливали жидким металлом, в результате чего образовывалась своеобразная литая «заклепка», плотно скрепляющая обе половины котла (рис. 1.30). Вероятно, что такие «заклепки» использовались и в ремонтных целях, когда втульчатая ножка обламывалась. Во всяком случае, такая находка скифских литейщиков была весьма кстати, так как новые котлы в Скифии ценились высоко.
   В одном из вариантов видно, что ручка и корпус котла изготавливались не одновременно – вероятно, в литейную форму котла закладывали предварительно отлитые ручки. На рис. 1.31 показаны типы соединения методом литья корпуса и ножки котла. В первом примере (рис. 1.31, а) на готовый корпус (1) заливали ножку (2). Во втором (рис. 1.31, б) – отдельно отливали корпус (1) и ножку котла (2), а затем соединяли их наплавкой (3). Анализируя технологический процесс изготовления цельнолитых котлов (были и такие), специалисты пришли к выводу, что при выполнении части литейной формы, обрамляющей внутреннюю поверхность, мастера применяли шаблон с вертикальной осью вращения [94]. Этот прием впоследствии широко использовали для литья крупных колоколов.

   Рис. 1.31. Типы стыка корпуса и ножки составных бронзовых котлов из скифских курганов: а – Келермес [94], б – Солоха. [72]

   Верховная власть принадлежала царю самого могущественного племени – скифов царских.
   Греческий историк Геродот в главе 81 четвертой книги писал, что один из царей Скифии решил определить, сколько скифов живет на свете, и приказал каждому из них принести по одному бронзовому наконечнику стрелы. Из этих стрел был отлит огромный котел. Диаметр скифского Царь-котла составлял 2,5 метра, а высота – около 3 метра, масса превышала 10 тонн. Котел был украшен характерным орнаментом, литыми фигурками животных.
   Скифы применяли стрелы с граненым втульчатым наконечником из бронзы, которые отливались в металлических формах – кокилях (литье см. специальную главу ниже).
   Большая потребность в стрелах вызвала необходимость создания особого способа их изготовления. Существующие способы изготовления отливок в каменных, глиняных и песчаных формах не позволяли решить задачу массового изготовления наконечников стрел. Скифы пошли по совершенно новому пути – применили металлические формы. Удивительным является то, что в Скифии около 2,5 тысяч лет тому назад успешно применяли этот способ и даже использовали металлические стержни [84].
   Кроме отливок прикладного назначения с некоторыми художественными элементами, скифы отливали большое количество художественных изделий: женские украшения, детали конской сбруи, удила, предметы ежедневного обихода и оружие. И если знаменитые на весь мир золотые и серебряные литые чаши, гривны, пектораль, кубки, ритоны были изготовлены для скифов греческими мастерами (рис. 1.32, 1.33), то мелкая золотая пластика (рис. 1.34) и особенно бронзовые отливки являются образцами собственно скифского искусства, названного скифским звериным стилем. Ареал его распространения был огромным – от Китая на восходе к придунайским землям на западе. Для звериного стиля характерное изображение животных, птиц и фантастических существ – целых фигур или отдельных частей (голов, ног, лап, когтей, рогов, глаз и т. п.). Сложные композиции, например, фигуры животных в геральдических позах или сцены борьбы зверей, свидетельствуют о высоком профессиональном уровне скифских художников.

Рис. 1.32. Чаша с изображением пирующих скифов. Серебро с позолотой, литье, выколотка, чеканка, гравировка. Ручки отдельно отлиты и приклепаны. Найденная в кургане «Гайманова могила», Украина, Запорожская обл. Вторая половина IV в. до н. э. Украина, Киев, Музей исторических ценностей.

Рис. 1.33. Пектораль – нагрудное украшение. Золото, ажурное литье, скань, эмаль. IV в. до н. э. Из мужского погребения в кургане «Толстая могила», Днепропетровская обл. Украина, Киев, Музей исторических ценностей.

   Рис. 1.34. Нащитная бляха в виде фигуры оленя. Золото; литье, чеканка. Найдены в России, Костромском кургане 1, Закубанье, станица Костромская. Около 600 г. до н. э. Эрмитаж.

   Скифы широко применяли различные способы формообразования отливок: литье в каменные, известняковые, сланцевые, песчаниковые и другие формы, формовку по шаблонам (для изготовления котлов), а также литье по восковым моделям, часто используя для этого простые, но весьма оригинальные приемы. В этом можно убедиться, анализируя операции изготовления формы для бляшки с пронизями (рис. 1.34). Следы дефектов на ней позволили точно реконструировать все операции ее формообразования. Подробное пооперационное изготовление бляшек с пронизями описано в работе [84].
   Среди скифских художественных изделий в особенности много бронзовых и золотых, меньше – серебряных и железных. В ранний период были очень распространены предметы, вырезанные из кости. Золотые, бронзовые, серебряные и железные вещи в большинстве случаев идентичны. Металлические изделия изготовлялись с помощью литья, штампования, чеканки.
   Звериный стиль каждого региона имел свою специфику. В частности, для Сибири характерным есть изображение горного козла и кабана, а скифы Причерноморья любили оленей, козлов, барсов, пантер, львов, львиноголовых и орлиноголовых грифонов.
   Изделия в зверином стиле большей частью служили для обрамления одежды и воинского снаряжения, а также доспехов коней. Дискуссионным вопросом на сегодня остается их содержание. Одни ученые видят в образах зверей изображение богов, которые имеют звериное подобие, другие – символы богов, не связанные с представлениями об их внешнем виде. По мнению третьих, образы животных не имеют непосредственного отношения к богам скифского пантеона и вообще к скифской мифологии, семантику звериного стиля они связывают лишь с магией. Изображение зверей должны были дать их собственнику силу, зоркость и ловкость. Именно поэтому в изображении подчеркивалось то, что убивало жертву (лапы, когти, рога, пасть), и то, что помогало отыскать ее.
   В IV–III вв. до н. э. происходит видоизменение скифского звериного стиля. Воинская аристократия скифского царства начала интересоваться изображениями антропоморфных богов, религиозных сцен, эпизодов из местных легенд и эпических произведений и т. п. Созданные, скорее всего, мастерами из греческих городов Боспорского царства, они, однако, были выполнены в традициях греческого искусства передэллинистического времени.
   Когда же грозный владыка скифов умирал, его торжественно хоронили на специальном царском кладбище. «Царские гробницы, – указывает Геродот, – находятся в Герах (Герр, Геррос – находился у истоков современных рек Конки и Молочной в районе Днепровских порогов), до которых судоходен Борисфен (Днепр)». Таким образом, речь идет о степном Приднепровье, где-то в районе порогов.
   Здесь, в окрестностях Никополя, Днепропетровска и Запорожья, были найдены и раскопаны наиболее интересные и богатые скифские курганы. Вот, что интересно, археологам не удавалось найти царских корон (тиар) скифов. Как утверждают ученые, короны переходили от отца к сыну, т. е. передавались по наследству и, возможно, были утеряны или спрятаны так, что их до сих пор их не могут найти. Однако в Лувре хранится одна из самых знаменитых подделок – золотая тиара царя Сайтафарна – ювелира из Одессы Рахиля Разумовского.
   Драгоценные ювелирные изделия работы античных и скифских мастеров – по праву составляют гордость знаменитой «золотой кладовой» Государственного Эрмитажа.
   Однако наибольший интерес представляет, бесспорно, массивное золотое нагрудное украшение – пектораль (рис. 1.33).
   Сейчас уже ученым не приходится сомневаться, что пектораль, эта уникальная вещь, была изготовлена античным художником – торевтом, свободно владеющим всеми видами этого трудного искусства. Под его виртуозным резцом появились на свет миниатюрные скульптурки, размером немногим более трех сантиметров. В соответствии со вкусом знатного скифского заказчика пектораль украшена множеством реальных и фантастических животных, птиц и насекомых (даже кузнечики прыгают в траве), сценками из скифской кочевой жизни.
   Ученые считают, что, скорее всего, три яруса сцен на пекторали связаны с космогоническими представлениями скифов о трех уровнях мира. Общая концепция пекторали имеет отношение к культовому весеннему празднику обновления природы. На основе данных индоиранской мифологии, изображенную на поясе сцену растерзания грифонами животных можно трактовать как метафорический образ дня весеннего равноденствия, циклического изменения явлений природы и его возрождение через уничтожение; растительный пояс – как образ дерева жизни, которая воплощала животворные силы земли, ее плодородие.
   Существует предположение, что в антропоморфном фризе пекторали изображена сцена подготовки к какому-либо чрезвычайно важному действу, содержание которого реконструируется гипотетически. Действо, к которому готовятся скифы, могло быть имитацией рождения первогероя и его символического брака с богиней плодородия, которое обеспечивало плодородность земли и животных на протяжении года, и символизировал восхождения царя на престол, объединение его с высшим миром. Существует гипотеза, что указанный ритуал должен был осуществляться во время праздника оказание почестей священных «золотых даров» (плуга, ярма, чаши и топора), которые, за легендой, записанной Геродотом, упали скифам с неба.
   Достойных аналогий этой вещи нет. Это произведение искусства обогатило скифологию совершенно новыми образами самих скифов, простых тружеников, – пастухов, воинов и ремесленников.
   «Скифская эпоха», как обычно называют ученые период заселения скифами огромной территории от Азова до Дуная, является частью истории народов Восточной Европы, то есть и народов, ныне живущих на этих землях – украинцев, россиян и т. д. Скифское царство погибло, забыт скифский язык, утрачены верования и обычаи, но история учит, что ни один народ не исчезает бесследно [89]. Не все скифы погибли, часть пережила войны и нашествия, смешалась с другими племенами и смогла передать потомкам отдельные навыки и культурные традиции. И мы вправе считать себя наследниками этой удивительной культуры и ее достижений, недаром Русь долго именовали в Византии и Западной Европе Скифией, и русский летописец назвал свою страну «Великая Скуфь».
//-- САРМАТЫ --//
   В начале лета 1984 года в низовьях Волги во время строительных работ неподалеку от села Косика Енотаевского района Астраханской области было обнаружено уникальное древнее погребение сокровищ, которое по определению ученых принадлежало сарматскому царю.
   Поражала пышность погребального обряда, изобилие золотых предметов. Здесь были и массивные золотые украшения, множество разнообразных бляшек, ажурный золотой браслет с эмалями, на нем можно даже рассмотреть сценки из кочевой жизни (рис. 1.35).

   Рис. 1.35. Украшавшие одежду бляшки сарматских царей. Золото, литье, вставки из бирюзы. Найдены в богатом погребении, летом 1984 года в Астраханской области. Рубеж н. э.?. [95]

   Необыкновенно по изяществу исполнения литьем нагрудное ожерелье – золотая пектораль, вся ее поверхность будто соткана из маленьких фигурок борющихся зверей и грифонов.
   В могилу были положены и украшения для конской сбруи – накладки и подвески, две массивные золотые бляхи – фалары с бирюзовыми вставками и головками фантастических животных.
   Предметом особого восхищения стали серебряные сосуды. На одном из них запечатлен момент ожесточенной схватки: всадник в тяжелом панцире поражает копьем противника; рядом сцена охоты – два лучника с собаками преследуют огромных кабанов [95].
   Сарматский период на территории России и Украины охватывает период с III в. до н. э. по IV в. н. э. Искусство сармат, которые будучи восточными соседями скифов, со временем вытеснили их из причерноморских степей, условно можно поделить на четыре периода: савроматский (VI – сер. IV в. до н. э.), раннесарматский или прохоровский (IV–II вв. до н. э.), среднесарматский (I в. до н. э. – первая пол. II в. н. э.), позднесарматский (вторая пол. II–IV вв. н. э.), из которых три последних касаются непосредственно территории Украины. Начиная с савроматского периода (еще до переселения сармат на территорию современной Украины) и заканчивая позднесарматским, искусство сармат, которое, благодаря своей преимущественно утилитарной функции, легко воспринимало новые влияния, испытало значительные изменения, следствием которых стал новый, полихромно-инкрустационный стиль, который вобрал в себя особенности звериного стиля скифского времени.
   Д. С. Раевский пишет, что мифология сарматов с IV по III в. до н. э. скифов с востока начинают теснить племена сарматов, родственные обитавшим в скифское время за Доном савроматам. По легенде, рассказанной Геродотом (глава IV, с. 110–117), савроматы произошли от союза юношей из племени скифов царских с амазонками. В этом мотиве принято видеть отражение высокого положения женщин в сарматском обществе. К рубежу н. э. сарматы заняли все причерноморские степи. О мифологии этого народа известно еще меньше, чем о скифской. Краткие указания древних авторов в сочетании с особенностями погребального ритуала позволяют считать, что сарматы, как и скифы, выше всего почитали огонь. Аммиан Марцеллин (XXXI 2, 21) сообщает об аланах, одном из сильнейших и наиболее долго фигурировавших на исторической арене сарматских племен, что они поклоняются Марсу в облике меча, который вонзают в землю. Этот обычай очень близок к культу скифского Ареса. Антропоморфные мотивы в сарматском искусстве крайне редки и не позволяют реконструировать стоящие за ними мифы (например, найденная в нижнем Поволжье золотая бляха с изображением человека, борющегося с хищником кошачьей породы; по содержанию она близка распространенным у скифов изображениям борьбы Геракла со львом). В некоторых сарматских комплексах найдены изделия среднеазиатских торевтов, украшенные сюжетными композициями, что позволяет предполагать близость верований среднеазиатских народов и сарматов. Таков золотой фалар из кургана у станицы Северской, воспроизводящий мотивы, характерные для античного дионисийского культа, и, видимо, как-то интерпретированные в сарматосреднеазиатской среде. В эпоху тесных контактов сарматов с античными колониями Причерноморья, прежде всего с Боспорским царством, сюжетные изображения в сарматской культуре встречаются чаще. Они отражают сложившиеся здесь синкретические верования, но стоящая за этими верованиями мифологическая система, нашедшая отражение в этих памятниках, на данном этапе не может еще быть охарактеризована более или менее полно (рис. 1.36, 1.37).

Рис. 1.36. Бронзовое зеркало сарматской царицы. Литье, деревянная массивная ручка покрыта листовым золотом. Москва, ГИМ.

   Рис. 1.37. Шлем из кургана Ак-Бурун. Золото, ажурное литье. IV в. до н. э. Высота 14,4 см. Найден недалеко от г. Керчь в захоронении скифского, сарматского или миотского вождя. Эрмитаж.

   14 ноября 2010 года сарматские золотые украшения общим весом более килограмма обнаружили двое россиян, рыбачивших в районе села Троицкое Астраханской области в прибрежной зоне реки Бахтемир.
   Найдены шейное украшение и браслет – общий вес 1,15 килограмм. Украшения являются несомненными атрибутами богатого захоронения сарматского времени (эпохи раннего железного века, IV до н. э. – V вв. н. э).
   Несомкнутые концы браслета оформлены в виде голов грифона, концы гривны – в виде лежащего с подогнутыми лапами животного, похожего на кошку или тигра (рис. 1.38).

Рис. 1.38. Сарматская гривна (шейное украшение) с изображением животного с подогнутыми лапами, похожего на кошку. Золото, ювелирное литье. IV до н. э. – V вв. н. э. Клад найден в 2010 г.

//-- КИЕВСКАЯ РУСЬ И СОВРЕМЕННАЯ РОССИЯ --//
Археологические исследования доказали широкое распространение и высокий уровень культуры литейного производства в средние века. В VI–VII вв. произошло выделение специалистов-ремесленников, занимающихся художественным литьем из бронзы и драгоценных металлов. Начиная с IX – Х вв., применяется литье по восковой модели. В XI в. появились каменные литейные формы (рис. 1.39).

Рис. 1.39. Каменная резная форма для отливки «Сирины». 15,5 15,5 см. Древняя Русь. XI–XIII вв. Киев, Киевский государственный исторический музей.

Литейщики наладили ювелирное производство литых украшений для знати и среднего сословия, например, искусно отлита фибула (застежка для плаща) из бронзы (рис. 1.40).

   Рис. 1.40. Фибула. Найдена в Среднем Поднепровье. 13 7 см. Древняя Русь. VI в. н. э. Бронза. Киев, Киевский государственный исторический музей

   С другой стороны, вся фибула представляет собой змея (верхняя часть – его хвост). Змей – таинственное существо, обитающее в подземно-подводном мире, у корней «древа жизни». Он связан с истоками бытия, с тайной зарождения жизни и временными циклами, в рамках которых она разворачивается (спирали, покрывающие поверхность фибулы). Змей охраняет границу, отделяющую мир людей от мира предков, являясь хранителем изначальной мудрости и тайных знаний, покровителем волхвов и баянов.
   Древние литейщики удовлетворяли также многочисленные бытовые нужды населения. В то время отливали котелки, палицы, кресты, иконки складные, бронзовые зеркала, паникадила, колокола, многие из которых сохранились до настоящего времени.
   Вершина древнего русского литейного мастерства, несомненно, была достигнута «литцами» колоколов и пушек. Во многих странах литые колокола и пушки появились раньше, чем в России, но ни в одной стране искусство их формообразования не было столь высоким и необыкновенным, как в России. Литейщики издавна изыскивали особые замысловатые приемы, изготовляли отливки в отливке (например, колокольчики Луристана, рукоятки мечей древней Грузии и т. п. «литейные чудеса»), но всегда они полагались на высокое мастерство, на совершенное владение искусством формообразования. Этим, и только этим, можно объяснить, почему русские мастера брались за самые сложные, не имевшие примера в мировой практике, задания по изготовлению отливок ответственного назначения в машиностроении и в художественном литье.
   Новым этапом развития литья стало появление литейных ремесел в Киевской Руси вместе с зарождением государства. При этом создавались не только замечательные литые произведения, но и разрабатывались необычайно оригинальные процессы литья. В XI в. в Киевской Руси существовало развитое литье специальных художественных изделий: различных подвесок, подсвечников, бытовой утвари, булав и пр. В раскопках на суздальско-владимирской земле найдено много свидетельств существования там уже в IX веке специализированных литейных мастерских. На рис. 1.41 показано одно из изделий киевских мастеров – водолей-рукомойник. Художественным литьем занимались также монастыри и церкви. Так, в Десятинной церкви г. Киева была своя литейная, в которой работали высококвалифицированные мастера [90].

   Рис. 1.41. Водолей-рукомойник. Бронза. Киевская Русь. XII в. [90]

   Академик Т. Д. Греков показал, что наши предки поляне хорошо владели литейным делом. В раскопках обнаружено не только большое количество медных и бронзовых отливок (ювелирные и культовые изделия), но также и орудия производства литейщиков – печи и горны, в которых плавили металл, а также каменные формы для отливки. Причем подобные находки обнаружены в различных местах, например на Урале недалеко от Нижнего Тагила. Это свидетельствует о том, что литейное дело было известно повсеместно, а не только в крупных городах.
   Профессор Н. Н. Рубцов и академик Б. А. Рыбаков дают широкую и полную характеристику развития литейного производства на Руси. Они подробно описали технологию литья, различные способы отливки в каменные и глиняные формы, литье по восковой модели, древние приемы отливки колоколов, пушек и т. п.
   Первым русским литейщиком, память о котором дошла до нас, является мастер Константин, отливший в 1166 году бронзовое паникадило, две детали которого были найдены при раскопках городища у села Вжище – недалеко от г. Брянска (рис. 1.42).

Рис. 1.42. Деталь паникадила. Бронза. 1166 г. ГИМ.

1.4. Художественные стили с VI века и эпоха в XXI веке

   Литье из бронзы в России получило распространение с XI–XII вв., с XVI века популярным становится литье из чугуна.
//-- БАРОККО И РОКОКО --//
   Барокко родилось в конце XVI в. в Италии, но прошло немногим более половины столетия, и стихия этого яркого, роскошного стиля охватила Францию, а за ней и большинство стран Европы.
   В России элементы барокко появились позднее, чем в Европе, – во второй половине XVII в. Активное проникновение стиля в русскую культуру происходит с началом петровских преобразований в первые десятилетия XVIII в.; в 1760-е годы барокко сменяется классицизмом. По приглашению Петра I в Россию приезжает множество иностранных мастеров: архитекторы Д. Трезини, А. Шлютер, Г. И. Маттарнови, Н. Микетти, скульпторы Н. Пино, Б. К. Растрелли, живописцы И. Г. Таннауэр, Л. Каравак, граверы А. Шхонебек, П. Пикар и другие.
   Господствовавший тогда в Европе стиль барокко преломлялся в петербургских постройках своеобразно. Характерной чертой памятников архитектуры Петровского времени стала их относительная простота, утилитарность, скромность декора. Это присуще даже Летнему дворцу Петра I (1710–1714 гг.) – двухэтажному компактному зданию, украшенному снаружи лишь невысокими рельефами между окнами первого и второго этажа. Более богатое зрелище представлял расположенный при дворце Летний сад, регулярно распланированный, с многочисленными привезенными при Петре из Италии мраморными статуями, стоящими вдоль аллей.
   В соответствии с личными вкусами Петра, приезжие и отечественные художники ориентировались в основном на более сдержанный вариант барокко, сложившийся в Голландии; русскому искусству осталась чуждой мистическая экзальтация произведений итальянских мастеров. В России барокко соседствовало (а часто и переплеталось) не с классицизмом, как это было в Европе, а с нарождавшимся рококо.
   Ведущим барочным скульптором в России был итальянец Б. К. Растрелли. В его портретах и памятниках торжественная приподнятость образа, сложность пространственной композиции сочетаются с ювелирной тонкостью в исполнении деталей («Императрица Анна Иоанновна с арапчонком», бронзовое литье, 1741 г.). Яркий образец барочного натурализма – созданная Растрелли «Восковая персона» Петра I (1725 г.), хранится в Государственном Эрмитаже.
   В 1740-1750-е гг. формируется новый стиль, получивший название «русское барроко». Сложение этого стиля связано с укреплением дворянской империи.
   Расцвет барокко в России пришелся на царствование Елизаветы Петровны (1741-61 гг.). Самым ярким воплощением стиля в архитектуре стали торжественные, полные жизнеутверждающего пафоса постройки, созданные Б. Ф. Растрелли в Санкт-Петербурге (Зимний дворец, 1732-33 гг.; дворцы М. И. Воронцова, 1749-57 гг., и С. Г. Строганова, 1752-54 гг.). В грандиозных садово-парковых ансамблях в Петергофе (1747-52 гг.) и Царском Селе (1752-57 гг.) в полной мере воплотился синтез архитектуры, скульптуры, живописи, декоративноприкладного и ландшафтного искусства.
   Стилистика барокко с его динамичными формами, контрастами и беспокойной игрой светотени вновь оживает в эпоху романтизма.
   В орнаментике барокко преобладали тяжелые гирлянды цветов и плодов, раковины и волюты, мотивы аканта, прихотливых бантов, картушей, двойного завитка в виде буквы «С». Французские и русские литейщики многое взяли за основу в орнаментике барокко в художественном литье (ворота, ограды, калитки, печные приборы и т. д.). В архитектуре чугунное художественное литье сохранилось во многих городах России, например, Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Нижнем Тагиле и др. городах.
   Со временем пышные, тяжеловесные формы и симметричные композиции барокко сменились на игривую легкость причудливых асимметричных форм и легкие нежные краски нового стиля – рококо. Некоторые специалисты не считают рококо самостоятельным стилем, а рассматривают его как позднее барокко, однако такой авторитетный исследователь, как В. Г. Власов, убедительно доказывает самостоятельность и оригинальность стилевого строя рококо.
   Стиль рококо. Название происходит от мотива «рокайль» (французское – rocaille), главного элемента орнамента этого стиля, строящегося на основе завитка раковины. Этот ликующе-праздничный стиль, появившийся в искусстве Франции во второй четверти XVIII века, совпадает по времени с правлением короля Людовика XV (1715–1774 гг.). Вскоре стиль рококо распространился в большинстве стран Европы. Он определил развитие не только архитектуры, живописи, скульптуры, но в еще большей степени всех видов прикладного искусства, включая мебель, бронзу, шпалеры, ткани, фарфор и ювелирные украшения.
   По сравнению с барокко орнаментика рококо приобрела удивительную легкость и изящество, акантовый лист стал тоньше, ленты в гирляндах начали развиваться, листья – закручиваться, а главный элемент орнамента рококо – раковина – превратилась в веерообразную композицию из извивающихся лепестков. Скульптура («Амур» Э.М. Фальконе) и живопись эпохи рококо также носят преимущественно декоративный характер.
   В Россию стиль рококо, также как и барокко, пришел в правление императрицы Елизаветы Петровны. В это время оформление интерьеров, мебели, костюма, да и весь уклад жизни были подчинены французской моде, чему во многом способствовали иностранные художники и мастера, в том числе и ювелиры, работавшие в России. Возможно, отчасти благодаря им, с тех пор русских золотых и серебряных дел мастеров стали называть также, как и на Западе – ювелирами.
   В России рококо часто плодотворно взаимодействовало с барокко или классицизмом, проявившись главным образом в отделке дворцовых интерьеров, созданных Б. Ф. Растрелли, лепном декоре зданий Растрелли, С. И. Чевакинского и др., а также в ряде отраслей декоративно-прикладного искусства (резьба по дереву, художественное серебро, бронза, олово и фарфор, мебель, ювелирное искусство).
//-- КЛАССИЦИЗМ --//
   Классицизм (от лат. classicus – образцовый), художественный стиль и направление в европейском искусстве VII – начале XIX веков, важной чертой которых являлось обращение к наследию античности (Древних Греции и Рима) как к норме и идеальному образцу. Для эстетики классицизма характерны рационализм, стремление установить определенные правила создания произведения, строгая иерархия (соподчинение) видов и жанров искусства. В синтезе искусств царила архитектура.
   В развитии стиля различают два периода: классицизм XVII века и неоклассицизм второй половины XVIII – первой трети XIX века. В России, где до реформ Петра I культура оставалась средневековой, стиль проявил себя лишь в конце XVIII века. Поэтому в отечественном искусствознании, в отличие от западного, под классицизмом подразумевают русское искусство 1760-1830-х годов.
   Становление неоклассицизма в 1760-е годы происходило в противостоянии со стилем рококо. Стиль формировался под влиянием идей Просвещения. В его развитии можно выделить три основных периода: ранний (1760-80 гг.), зрелый (1780–1800 гг.) и поздний (1800-30 гг.), иначе называемый стиль ампир, который развивался одновременно с романтизмом. Неоклассицизм стал интернациональным стилем, получив распространение в Европе и Америке. Наиболее ярко он воплотился в искусстве Великобритании, Франции и России. В сложении стиля существенную роль сыграли археологические находки в древнеримских городах Геркуланум и Помпеи. Мотивы помпейских фресок и предметов декоративно-прикладного искусства стали широко использоваться художниками. На становление стиля также оказали влияние труды немецкого историка искусства И. И. Винкельмана, который считал самыми важными качествами античного искусства «благородную простоту и спокойное величие».
   Возвращение стиля, его вторичное появление во Франции, дает некоторым исследователям основание называть классицизм рубежа XVIII–XIX веков неоклассицизмом или стилем Людовика XVI, последним из «королевских стилей».
   В России с 1760-х годов в строительстве Петербурга, как и в русской архитектуре в целом, все явственней обнаруживается поворот от барокко к новому стилю – классицизму, что совпадает с распространением его в Западной Европе. Появление и утверждение его в России связано со сложением новой политической и общественной ситуации, с развитием идей просвещенного абсолютизма, которые на первых порах поддерживала царствовавшая с 1762 года Екатерина II.
   Кадры зодчих в России растут благодаря открывшейся в 1757 году Академии художеств. Ее выпускники, получив профессиональное образование, отправлялись на несколько лет за границу для ознакомления с памятниками прошлого, с новейшими течениями в искусстве, для совершенствования своего мастерства.
   Крупнейшие мастера этой фазы, работавшие в Петербурге, – Ю. М. Фельтен, Дж. Кваренги, Ч.Камерон и др. С начала XIX века примерно до 1830-х годов классицизм в России проходит стадию, аналогичную ампиру других стран. Среди многих замечательных мастеров русского ампира выделяются К. И. Росси, В. П. Стасов и др.
   Век классицизма был недолог – всего несколько десятилетий. Тем не менее, он оставил прекрасные образцы художественного творчества и, прежде всего, в зодчестве. Архитектура Древней Греции вдохновляла архитекторов того времени на создание сооружений гармоничных форм, с четкими пропорциями и ясной ордерной системой, которые украсили города многих стран Европы. Не менее прекрасны были произведения прикладного искусства.
   Длительное господство классицизма в России, его саморазвитие свидетельствуют о его органичности, о том, что он мог ответить на насущные потребности и настроения русского общества. Классицизм в нашей стране стал подлинно национальным стилем.
   Русский классицизм наиболее полно выразил себя в архитектуре, скульптуре и исторической живописи. Орнаментика классицизма полностью подражала античной. В ней царствовали греческий меандр, листья аканта и лавра или дуба, геометрически выверенные розетки и пальметты, медальоны и другие мотивы античного декора, при этом в расположении орнаментальных композиций соблюдались симметрия и определенный порядок.
   Своеобразие русской классицистической скульптуры в том, что в творчестве большинства мастеров (Ф. И. Шубина, И. П. Прокофьева, Ф. Г. Гордеева, Ф. Ф. Щедрина, В. И. Демут-Малиновского, С. С. Пименова, И. И. Теребенёва) классицизм тесно переплетался с тенденциями барокко и рококо. Идеалы классицизма ярче выразились в монументальнодекоративной, чем в станковой скульптуре. Наиболее чистое выражение классицизм нашел в произведениях И. П. Мартоса, создавшего высокие образцы классицизма в жанре надгробия (С. С. Волконской, М. П. Собакиной; оба – 1782 года). М. И. Козловский в памятнике А. В. Суворову на Марсовом поле в Санкт-Петербурге представил русского полководца могучим античным героем с мечом в руках, в латах и шлеме.
   Однако уже в первое десятилетие XIX века многие произведения искусства утратили черты, присущие классицизму в пору его расцвета, и, обретая новые качества, стиль перерос в свою последнюю фазу, получив название – ампир.
   В XVIII – начале XIX века из бронзы изготавливались литые золоченые или панированные детали архитектуры и мебели, из чугуна – ограды, надгробия, скульптура. С середины XIX века большую известность приобрело каслинское чугунное литье.
   Не в традициях Древней Руси было возведение памятников и статуй, возможно, свежи еще были воспоминания о низвергнутых языческих идолах. Зарождение статуарного литья в России, как и многое привезенное с Запада, связывается с деятельностью Петра I, причем в прямом смысле. Он собственноручно сделал модель первой на Руси бронзовой статуи, стоящей и сейчас в парке Петродворца в Петергофе. А XVIII век стал «золотым веком» для бронзового литья и в первую очередь в новой столице. Поражают своей красотой и гармонией, разнообразием и величественностью фигуры фонтанов Петродворца, памятники Петербурга и как апофеоз – Медный всадник, являющийся шедевром бронзовой скульптуры России [72].
   Значительный рост производства художественных и архитектурных изделий в России связан с периодом развития Петербурга как столицы. Украшение Петербурга потребовало выполнения больших заказов на статуарные и художественные отливки. Русские и приглашенные иноземные мастера, скульпторы и литейщики создали и отлили в этот период выдающиеся монументальные скульптуры, памятники и украшения.
   Производством художественного литья в России в то время занимались и частные заводы. В середине XVIII века стали широко известны Каслинский, Кусинский, Каменск Уральский и Нижнетагильский заводы на Урале. В Каслях кроме малой скульптуры – кабинетных художественных отливок (бюстов, статуэток и ажурных изделий) – отливали и архитектурные отливки (решетки, колонны, камины), садово-парковую мебель (диваны, кресла, столики).
//-- АМПИР --//
   Ампир (от французского empire – империя), стиль империи Наполеона Бонапарта, сформировался в период его триумфа и победоносных сражений.
   Стиль ампир особенно ярко воплотился в архитектуре, изобразительном и декоративно-прикладном искусстве первой трети XIX века, завершивший развитие классицизма. Ампир с его стремлением к величию и грандиозности, героике и торжественности наиболее ярко выразил себя в основном в архитектуре и скульптуре. Скульптура ампира представлена именами итальянца А. Кановы и датчанина Б. Торвальдсена.
   В отличие от Франции, где стиль воплотился в основном в украшении дворцовых интерьеров и декоративно-прикладном искусстве, в России на первый план вышли градостроительные задачи, которые решались с небывалым размахом и масштабностью; возводились прежде всего общественные здания. Грандиозные ансамбли, созданные в Санкт-Петербурге, одухотворены патриотическим пафосом, охватившим русское общество после победы в Отечественной войне 1812 года. Для них характерны незыблемая мощь и величие, предельный лаконизм и строгость, тяжеловесная торжественность форм. Архитектурный ансамбль центральной части Санкт-Петербурга, окончательно сложившийся в эпоху ампира, включен в список Памятников Всемирного наследия ЮНЕСКО.
   В эпоху ампира переживает расцвет монументальная скульптура. Большие плоскости гладких стен создавали эффектный фон для скульптурного декора (статуарные группы перед портиком Горного института в Санкт-Петербурге: «Геракл и Антей» С. С. Пименова, «Похищение Прозерпины» В. И. Демут-Малиновского, обе – 1809-11 годов; памятники М. И. Кутузову и М. Б. Барклаю-де-Толли Б. И. Орловского перед Казанским собором). Скульптурные композиции, украшающие здание Адмиралтейства, образуют цикл, объединенный темой моря и развернутый на нескольких уровнях («Морские нимфы, несущие небесную сферу» Ф. Ф. Щедрина, 1812-13 гг.; рельеф «Восстановление флота в России» И. И. Теребенёва, 1812 год; статуи героев и маски мифических морских существ). Один из лучших городских монументов этого периода – памятник К. Минину и Д. Пожарскому на Красной площади в Москве И. П. Мартоса (1804-18 гг.). В станковой скульптуре преобладают темы из античной истории и мифологии (С. И. Гальберг. «Начало музыки», 1825 год; Б. И. Орловский. «Фавн и вакханка», 1826-28 гг., «Парис», 1840 год); происходит переосмысление русской тематики в духе античности («Русский Сцевола» В. И. Демут-Малиновского, 1813 год; «Парень, играющий в бабки» Н. С. Пименова, 1836 год). Б льшая камерность характерна для рельефов Ф. П. Толстого («Автопортрет с семьей», 1811 год; серия барельефов на темы «Одиссеи», 1814-22 гг.). Особой популярностью пользовался цикл гипсовых медальонов, посвященных Отечественной войне 1812 года и военной кампании 1813-14 годов.
   Ампирные мотивы получили широкое распространение в декоративно-прикладном искусстве. В орнаментах особенно часто используется римская символика и военные атрибуты: венки, факелы, доспехи, жертвенники в виде треножников.
   Среди драгоценностей тех лет особенно эффектны были диадемы. Прекрасны были бриллиантовые диадемы, но не менее хороши и более скромные украшения, оформленные в виде золотых лавровых венков либо венков из колосьев или дубовых листьев.
   Торжество ампира было непродолжительным, практически оно закончилось вместе с падением империи Наполеона. После 1815 года в общественной жизни Европы появились новые идеалы и новые настроения, которые стали основой для развития в искусстве и литературе мощного художественного направления – романтизма.
//-- РОМАНТИЗМ И ИСТОРИЗМ --//
   Крушение могущественной империи Наполеона вызвало в Европе небывалый подъем общественного самосознания, обостривший стремление к личной и гражданской свободе и подтолкнувший к поискам новых идеалов. На этой волне к 30-м годам XIX века в европейской культуре сформировалось новое направление, которое получило название романтизм.
   По мнению некоторых специалистов, первоначально романтизм был ориентирован на идеализацию искусства Древнего Рима, что и определило его название.
   После наполеоновских войн волна романтических настроений прокатилась по всей Европе, и на этом фоне сформировался первый из неостилей XIX века – неоготика. Вслед за неоготикой, а порою и одновременно с ней, образцом для подражания становилось искусство других исторических эпох. Это увлечение породило целую череду неостилей – неорококо (или второе рококо), второй ампир, неоренессанс, необарокко, третье рококо, неоклассицизм. Увлечения тем или иным стилем возникали и сменяли друг друга так быстро, что зачастую неостили смешивались и, приобретя новые качества, лишь отдаленно напоминали свой первоисточник. Не удивительно, что картина стилистики произведений ювелиров и художественного литья того времени была на редкость разнообразна и живописна.
   Время возникновения и периоды расцвета тех или других неостилей в разных странах Европы порою не совпадали, так же как и названия неостилей. К примеру, во Франции неорококо 1830-1840-х годов именуют «стилем Луи-Филиппа», а в Англии – «ранним викторианским стилем» и т. д. В России для обозначения искусства середины и второй половины XIX века было введено общее понятие – историзм, поскольку определяющие его стили сориентированы на исторические прототипы и интерпретацию искусства прошлого.
   В ювелирных украшениях нашли отражения все неостили эпохи историзма. Неоготический стиль способствовал появлению множества имитаций старинных изделий эпохи Средневековья и вызвал интерес к украшениям из чугуна (цепочки, браслеты, медальоны). Мода на них, как и сам стиль, пришла в континентальную Европу из Англии, где в это время романтика Средневековья владела умами писателей, художников, архитекторов.
   Распространение в середине века стиля неоренессанс, основоположником которого считается друг Виктора Г юго, известный парижский ювелир Франсуа-Дезире Фроман-Мёрис, способствовало популярности украшений с объемными деталями в виде сфинксов на концах браслетов, миниатюрных фигурок-статуй на булавках и других изделий с рельефными деталями, типа тех, что изготавливали ювелиры в XV–XVI веках, и ферроньерок – налобных украшений, подобных тем, которые носили итальянки во времена Леонардо да Винчи, а также привело к широкому использованию эмалей.
   Неогреческий стиль, сформировавшийся в конце 1860-х годов, привнес в ювелирное искусство мотивы и орнаментику греческих и этрусских украшений. Камеи, мозаики, гравированный меандр, акант, пальметты – все эти и другие приметы античного искусства, а затем и стиля классицизм, вновь появились в кольцах, ожерельях, браслетах, брошах.
   С большим мастерством ювелиры создавали драгоценные украшения с изображениями лебедей, орлов, ящериц, всевозможных насекомых. При воспроизведении природных мотивов они стремились быть предельно точными в передаче натуры, умело подбирая колорит камней, и не допуская вольностей в рисунке. Тема «драгоценной флористики и анималистки», впервые так ярко и выразительно прозвучавшая в искусстве второй половины XIX века, сохранила свою актуальность и в последующее время, вплоть до наших дней.
   Нельзя не отметить и «русский стиль», сложившийся в эту эпоху в России и существовавший одновременно с неостилями, пришедшими из Западной Европы. Ранний этап его развития принято определять как «русско-византийский», поздний – как «неорусский».
   В основе стиля лежало романтическое стремление возродить исконно русскую культуру, которое в значительной мере определило развитие архитектуры, живописи, прикладного искусства того времени. В ювелирном деле обращение к историческим корням – к древнерусскому искусству XVII века – порою выливалось в стилизацию старинных форм и декора. Однако ряду ювелирных фирм удалось создать выразительные произведения, вполне отвечавшие патриотическим настроениям своего времени и пользовавшиеся неизменным успехом на международных выставках. Их техническое исполнение до сих пор вызывает восхищение. В XIX веке «русский стиль» в большей степени отразился на развитии таких видов ювелирного искусства, как предметы православного культа, интерьерные декоративные композиции и предметы сервировки стола, а на художественное решение ювелирных украшений он оказал значительно меньшее влияние. Тем не менее, присущие этому стилю черты можно увидеть в украшениях конца XX столетия, когда в России начался процесс возрождения традиций русского ювелирного искусства.
   Довольно часто в произведениях эпохи историзма, которую некоторые исследователи пренебрежительно окрестили периодом эклектики, усматривают только искаженные черты «чистых» стилей предыдущих эпох. Но при всей справедливости подобных воззрений нельзя не отметить, что художники и ювелиры того времени создали обширный арсенал форм, видов декора и технических приемов, оказавшийся востребованным и спустя многие десятилетия и в значительной степени определивший творчество мастеров всех последующих поколений.
   Особенно впечатляют технические достижения в художественном литье и ювелирном деле второй половины XIX века. К их числу можно отнести создание новых сплавов металлов и способов огранки камней, использование гальванического золочения и серебрения, применение платины и полихромного золота, возрождение и совершенствование разнообразных технологий ювелирной эмали. Наконец, не следует забывать о механизации изготовления изделий, позволившей ускорить и удешевить производство.
   Эпоха историзма оставила в истории русского ювелирного искусства много замечательных имен. Особенно яркий след в искусстве создания украшений оставили ювелиры семьи Болин, Леопольд Зефтиген и классик историзма в ювелирном творчестве, несравненный Карл Фаберже.
   Однако метод создания новых произведений путем заимствования и смешения элементов разных стилей, использовавшийся в искусстве эпохи историзма, должен был рано или поздно себя исчерпать. Уже в 1880-е годы этот метод стал подвергаться критике в среде художественной интеллигенции, и начали формироваться общества, ратовавшие за движение к новому искусству. Интенсивные поиски оригинальных выразительных средств увенчались успехом, и в конце 1880-х годов развитие искусства пошло по новому пути, который определялся новым художественным стилем – модерном.
//-- МОДЕРН --//
   Модерн (франц. moderne – новейший, современный), принятое в России название стилевого направления в европейском и американском искусстве конца XIX – начало XX века (во Франции – «ар нуво», в Германии – «югендстиль», в Италии – «либерти» и др.). Модерн был тесно связан с поэтикой символизма. Стиль проявился, прежде всего, в зодчестве, художественном литье и прикладных видах искусства (мебель, ткани, ювелирные изделия, посуда и т. д.). Ища вдохновения в мире чудес и сказочных фантазий, мастера модерна направили творческую энергию в те сферы, которые раньше не были затронуты высоким искусством, и прежде всего в создание самых будничных, повседневных предметов обихода. Для них не существовало мелочей; предметы быта перестали восприниматься только как утилитарные, превратившись в такой же объект эстетического восприятия, как картины и скульптуры. Художники стремились пересоздать по законам красоты всю жизненную среду человека: от ложки, пуговицы, дверной ручки до интерьера и архитектурного облика здания в целом. Поэтому, несмотря на свою недолговечность (всего 15–20 лет), модерн стал целой эпохой в истории культуры, внедрившись в быт не только элиты, но и широких слоев общества.
   Теоретический фундамент модерна был заложен в Англии трудами Дж. Рёскина и У. Морриса, выдвинувшими утопическую идею преобразования жизни по законам красоты. Эта идея была с воодушевлением воспринята деятелями культуры разных стран (О. Редон, М. Дени, М. Клингер, Ф. Ходлер, М. А. Врубель, В. Э. Борисов-Мусатов, художники объединения «Мир искусства». Созданная У Моррисом фирма «Моррис и Ко» (1861 г.), а затем мастерские «искусств и ремесел» начали производить предметы в стиле модерн. Выполненные вручную выдающимися художниками уникальные изделия должны были противостоять обезличенной массовой фабричной продукции.
   Модерн претендовал на роль наследника всех художественных традиций прошлых эпох, не только Европы, но и Древнего Востока, Африки, Японии. Однако, в отличие от представителей эклектики, мастера модерна не копировали образцы искусства прошлого, а черпали в них мотивы и художественные приемы, которые подвергались свободной интерпретации и становились органичным элементом современного искусства. Синтез всего предшествующего эстетического опыта значительно обогатил художественный язык модерна.
   Для модерна характерно обилие и разнообразие орнаментов и стремление превратить природные формы в узор. Любимыми орнаментальными мотивами были волна, цветок, узор павлиньего хвоста, изгиб лебединой шеи и т. п. В России были также популярны изображения обитателей Севера: оленей, белых медведей, тюленей. Фигуры и предметы уподоблялись гибким растениям. Длинная, упруго изгибающаяся, охватывающая все изображение неотрывная линия (т. н. «удар бича») стала отличительным признаком произведений в стиле модерн. Дж. Рёскин утверждал, что «подобные линии ассоциируются с жизнью и организмом, так как они подобны биологическим формам без сочленений и разрывов».
   В скульптуре образы становятся более условными и отвлеченными. Пристрастие модерна к живым органическим формам выразилось в стремлении создать ощущение текучей пластической массы, словно находящейся в процессе становления и обретающей законченную форму на глазах у зрителя (О. Роден, А. Майоль, А. Бурдель, А. С. Голубкина). Значительно чаще стали использовать дерево и керамику («Лесная серия» С. Т. Конёнкова, 1907 г.). Мастера модерна часто прибегали к окраске скульптуры. Получила развитие пластика малых форм, предназначенная для украшения интерьера (статуэтки А. Майоля, О. Родена, майоликовые изделия Врубеля и фарфоровые статуэтки К. А. Сомова).
   Новый стиль окончательно оформился к началу 90-х годов XIX века. Его появление было встречено с необычайным энтузиазмом. Архитекторы, художники, графики и мастера прикладного искусства сразу увидели его креативные возможности и устремленность в будущее.
   Однако претензии основоположников модерна на абсолютную новизну и полное забвение искусства прошлого несколько преувеличены. Новый стиль возник не в одночасье и не на пустом месте. Он складывался из множества тенденций и направлений, среди которых не последнее место занимало и обращение к историческим стилям. На начальном этапе формирования модерна особенно ощутимо влияние готики.
   Творчество художников модерна не избежало и влияния искусства других эпох – крито-микенской культуры, своеобразной пластики этрусков, красоты форм и орнаментики кельтских вещей, итальянского маньеризма конца XVI века. Однако в эпоху модерна обращение к искусству прошлого носило принципиально иной характер, чем в предшествовавший период. Оно заключалось не в заимствовании элементов каких-то определенных стилей и воспроизведении исторических образцов, а в синтезе разных культур, обобщении художественного опыта предыдущих поколений.
   Заметное влияние на стиль модерн оказало также знакомство Европы со Страной восходящего солнца, которая долгое время была закрыта для европейцев. Утонченное мировосприятие японцев, культ природы, изысканная декоративность костюма и окружающих их вещей, завораживали художников и не могли не овладеть их воображением. Привлекало и умение японцев видеть и ценить красоту, казалось бы, самых простых материалов. Созвучными представлениям того времени о красоте оказались и излюбленные мотивы японского искусства – изображения хризантем и орхидей, волн и скал, обитателей морских глубин и снежных вершин. Интерпретация всех этих мотивов органично вошла в образную систему модерна.
   В орнаментальном декоре флорального направления в ювелирном искусстве модерна нашел отражение волшебный и поэтичный мир растений и животных: изумрудные ящерицы и змеи, пестрокрылые стрекозы и бабочки, величавые подсолнухи и камыши, роскошные орхидеи, элегантные ирисы, нежные ландыши, эффектные цикламены и особенно много лилий.
   Работы ювелиров модерна были столь прекрасны, что, возможно, впервые публика увидела в украшениях не просто драгоценный аксессуар костюма, а подлинное произведение искусства. В 1890-е годы во Франции даже амбициозные представители «высокого искусства» изменили свое отношение к творчеству ювелиров: их произведения начали допускать на выставки Национального общества изящных искусств, в Обществе французских художников открылась секция прикладного искусства, устраивались персональные выставки художников-ювелиров, их изделия стали публиковаться в журналах, закупаться музеями. Искусство ювелиров модерна получило всеобщее признание на Всемирной выставке, проходившей в Париже в 1900 году.
   Лучшим среди ювелиров уже в то время был признан французский художник Рене Лалик, которого считают одним из создателей стиля модерн. Лалик виртуозно владел разнообразными приемами художественной обработки металлов, и в частности техниками эмали и стекла.
   К началу XX века флоральное течение модерна достигло апогея своего развития. И хотя отдельные проявления этого стиля встречались вплоть до 1914 года, формы изделий стали менее изощренными, а волнистые линии заменил геометризированный декор. В архитектуре и произведениях декоративно-прикладного искусства позднего модерна уже прослеживались черты конструктивизма.
   Эпоха в конце XIX века привела архитектуру к потере национального, к эклектике, заимствованию чужих форм. Эти черты отразились и в русском прикладном искусстве и, в частности, в каслинском литье. Например, столовые канделябры выполняются то в виде стилизованных в духе рококо стеблей и листьев, то подражают старинным французским стенникам из золоченой бронзы. Одновременно с ними отливались в Каслях «ампирные» канделябры. Черты высокого классицизма видны и в стенном канделябре в форме колонки с узорами на кронштейне. Значительная часть мелкого художественного литья, выпускаемого в Каслях в 1900-е годы, Б. В. Павловский пишет: «.испытывает на себе влияние упаднического направления в искусстве – модерна» [98].
   Модерн пагубно повлиял на каслинское литье: оно стало утрачивать свежесть и оригинальность, национальные черты и тот свой специфический «каслинский стиль», который создавался в течение десятилетий усилиями многих талантливых скульпторов и народных мастеров-умельцев художественного литья.
   Изделия стиля модерн отличались изысканной изощренностью, текучестью и вытянутостью форм, прихотливо извивающимися линиями. Мотивы растительного мира и орнаменты занимали в литье видное место. Б. Павловский писал: «Отметим сразу же, что между показом растительного мира художниками-модернистами, с одной стороны, и скульпторами реалистами и народными мастерами, с другой, нет ничего общего» [98]. Для реалистов скульпторов-профессионалов, например работы Р. и Н. Баха и русского скульптора В. П. Крейтана, его модели для пепельниц предельно просты: ведро, шайка, кучерская шапка с рукавицами, не являются по своему характеру произведениями, затрагивающие большие проблемы. Они, вместе с тем, отражали, хотя и косвенно, стремления русских скульпторов к показу крестьянской жизни. Немало было в те годы каслинских художников-самородков, которые создали в художественном литье свой «крестьянский стиль» – вот имена, некоторых из них: В. Ф. Торокин, К. Д. Тарасов, Ф. М. Самойлин, И. О. Широков, П. Ф. Ахлюстин, Н. Я. Мочалин.
   В стиле модерн в каслинском литье были ярко выражены мотивы – любовно-эротические. В чугунных изделиях 1900-х годов часто можно видеть женские лица, запрокинутые в страстной любовной истоме, нимф, с распушенными волосами, наяд, играющих на волнах и т. д.
   Примером такого литья может служить пепельница «Поцелуй». Формы ее нервно изломаны и подчеркнуто ассиметричны, а неглубокое дно украшено рельефом, который изображает слившихся в поцелуе мужчину и женщину. Близки к ней и другие пепельницы – «Спящая наяда», «Пловец и русалка», «Волна-наяда». Эти черты характеризуют и многие другие изделия, например, подсвечник «Женщина на листке» (рис. 1.43).

   Рис. 1.43. Неизвестный скульптор. Подсвечник «Женщина на листке». Каслинское литье. Начало XX в. Стиль модерн. [98]

   Одновременно с произведениями русских скульпторов в Каслях выпускалось литье и по заграничным моделям. Особенно их приток усилился в конце XIX – начале XX века.
   К наиболее известным в каслинском литье работам иностранных скульпторов принадлежат статуэтки, изображающие Дон-Кихота и Мефистофеля, созданные французским скульптором Готье. К удачным приобретениям завода нужно отнести и модели другого французского скульптора – Мена (1810–1879 годы). В Каслях отливали его анималистические произведения: «Кабан, затравленный собаками», «Собака со щенятами», «Козел» и др.
   «Отход от реализма привел не только к убогости содержания произведений чугунного литья в Каслях, но и к тому, что неминуемо вытекало отсюда – к разрыву художественной формы предмета с его утилитарным назначением», – писал Б. Павловский.
   Модедернистские изделия каслинского литья 1890-1900-х годов не всегда могут быть использованы по своему прямому назначению, их практическая сущность растворяется в волнах декоративной фантазии. Лишенный глубокого внутреннего содержания, правды жизни, модерн был чужд народным мастерам. Он оставил холодными их сердца, не заронил в них нового огня, равнодушие к его изощренности, мастера с нетерпеливой радостью возвращались к работе над любимыми произведениями, рассказывающими о действительности, реальной жизни.
   В начале XIX века применение механических методов для массового производства металлической утвари для домашнего обихода привело к быстрому упадку ремесленного мастерства. Новая эстетика дизайна машинной продукции еще не была сформулирована; поэтому вместе с возрождением в XIX веке интереса к различным историческим стилям промышленные изделия имитировали произведения художественного ремесла прошлых эпох. Позднее в Англии Уильям Моррис стал инициатором движения «искусства и ремесла», которое отстаивало возврат к рукодельному творчеству, однако оно оказало лишь незначительное влияние на дизайн. На рубеже XIX–XX веков в стиле модерн, использовавшем элементы различных исторических стилей, создавались металлические изделия элегантных и утонченных форм, напоминающих живое растение.
   Распространению модерна способствовало проведение Всемирных выставок, на которых демонстрировались достижения современных технологий и прикладного искусства. Наибольшую известность стиль модерн получил на Всемирной выставке 1900 года в Париже (см. ниже Каслинский чугунный павильон). После этих лет значение модерна стало угасать.
   Л. Тиффани в США был главным представителем модерна в области дизайна художественного металла и стекла. Архитектор Л. Салливен создавал детали архитектурного декора сложных и богатых форм в технике литья из железа. Баухауз, школа дизайна в Германии 1920-х годах, оказал наиболее сильное влияние на формирование новой эстетики механизированного производства; согласно этой концепции, внешний вид предметов из металла или других материалов должен выявлять материал и назначение изделия. Дизайн немецких и шведских изделий из серебра, нержавеющей стали и сплавов олова особенно наглядно демонстрирует пластическую красоту и функциональную выразительность этого нового направления в искусстве.
   Екатерина Паникаровская пишет: «Черты искателя непроторенных путей, увлеченного романтикой, проявились в творчестве одного из самых загадочных художников XX века – Эрте». Роман Петрович Тыртов, Ромен де Тиртоф (псевдоним – Эрте; годы жизни: 1892–1990), работал в стиле модерн.
   Эрте писал: «Я испытываю чувство возбуждения всякий раз, когда вижу и трогаю бронзу из моей коллекции скульптур, потому что именно через нее я могу видеть, как оживают мои рисунки, мои идеи, мои мысли, мои мечты, чего раньше никогда не происходило».
   Во Францию Эрте приехал из России. Одним из запомнившихся впечатлений детства оказалось посещение Эрте Эрмитажа и, как писал сам скульптор впоследствии, вкус его «независимо склонялся в сторону древних культур: египетской и римской». Зачастую художник использовал дерево, куски эмали и стекла на меди, а иногда работал с корнями деревьев, создавая сложные формы. «Живописные формы», – писал Эрте, – «не являются чисто абстрактными: они выражают эмоцию, мысль, состояние».
   Если большинство работ в бронзе базируется на ранее созданных рисунках, то существует и ряд оригинальных, рожденных только фантазией художника, скульптур, таких как в серии «Америка» (1982 год). Серия включает три аллегорических изображения: «Мир», «Справедливость» и «Свобода, неустрашимая и независимая». Последняя полна динамики и внутреннего напряжения, которое, словно крылья, вздымает ее платье, украшенное золотыми звездами.
   Все бронзовые статуэтки были созданы в технике «утраченного воска», по технологиям, применявшимся еще в Китае 2500 лет назад. Чтобы получить желаемый цвет, Эрте применял химическую и, что чаще, термическую обработку скульптуры, при этом для достижения специальных эффектов использовалась более дорогая «холодная окраска».
   Работавший на протяжении всего XX века, Эрте оставил огромное творческое наследие. Фантазия, декоративное богатство, пластическое отображение изящности, утонченности и чувственности, может быть даже излома, навеянного эпохой модерна – стиля, которому художник остался верен до конца (рис. 1.44).

   Рис. 1.44. Р. П. Тыртов (Эрте). Скульптура «Русалка». Бронза, тонирование. 1990 г. Франция. Стиль модерн. Фото Е. Паникоровской

   Хронологические рамки эпохи модерна очень узки, немногим более двух десятилетий, но значение этого стиля для развития чугунного художественного литья и ювелирного искусства необычайно велико. Соединив традиции Запада и Востока, античности и средневековья, аристократического и фольклорного искусства, обобщив опыт всего предыдущего художественного развития, художники эпохи модерна создали яркое самобытное искусство.
//-- АР ДЕКО --//
   Ар деко, ардеко (фр. «Art Deco» – сокращение от названия выставки «L’Exposition Internationale des Arts Decoratifs et Indu-striels Modernes») – это «Международная выставка современных декоративных и промышленных искусств», которая состоялась в 1925 году в Париже.
   Данный стиль получил распространение в 1918–1939 годах во Франции, Западной Европе и Америке. Стимулом к стремительному развитию послужила парижская выставка 1925 года, где демонстрировались последние достижения дизайна в области архитектуры, проектирования интерьера, мебели, изделий из металла, стекла и керамики. В целом ар деко можно рассматривать как переходный момент от модерна к послевоенному функционализму. Для него характерно сочетание монументальных утяжеленных форм с изощренным украшательством, союз элементов модерна, кубизма и экспрессионизма, а также выразительные особенности технического дизайна. В искусстве сохраняются мотивы ар нуво, – извилистые линии, изображение фантастических существ, формы волны, раковины, драконов и павлинов, лебединых шей и томных бледных женщин с распущенными волосами, а также сочетание дорогих и экзотических материалов (слоновая кость, черное – эбеновое дерево, перламутр, бриллианты, шагреневая кожа, «шкурки ящериц» и кожа крокодила). Во всем присутствует устремленность к использованию геометрических форм: прямых углов и линий, окружностей и широких плоскостей чистого цвета.
   После открытия в 1922 году гробницы Тутанхамона и последовавшего за этим событием всплеска интереса к Египту, например, ювелирная фирма Дома Картье начала производить красочные украшения, выполненные в «египетском стиле». Среди них – эффектные подвески из пластин нефрита, декорированные алмазами и рубинами, и знаменитая брошь-скарабей из дымчатого кварца с крыльями из голубого фаянса, украшенными бриллиантами. Особенно часто ювелиры стали создавать яркие декоративные изделия после кризиса 1929 года: так они пытались, привлекая внимание покупателей, выстоять в это трудное время.
   Таким образом, история Дома Картье наглядно иллюстрирует процесс становления стиля ар деко. Окончательно он сформировался к началу 1920-х годов, а своего апогея достиг к середине десятилетия. Успех ювелиров, работавших в стиле ар деко, был феноменальным. Формальным признанием нового стиля можно считать то, что высшую награду выставки в Париже в 1925 году – Золотую медаль – получил за украшения в стиле ар деко парижский ювелир Жорж Мобуссен.
   В поздних формах ар деко приближается к геометрическому конструктивизму. В Италии и Германии элементы стиля, соединяясь с формами неоклассицизма, перерастали в архитектуру нового ампира – фашистского стиля третьего Рейха. Ар деко называют последним из художественных стилей, который соединял абсолютно не совместимые элементы. Вероятно, именно этим он и оказал значительное влияние на дальнейшее развитие многих видов искусства.
   Но развитие стиля не стояло на месте. Он родился в век науки и техники и в значительной мере испытал влияние его достижений. Один из ювелиров, участников французской выставки, писал, что «полированная сталь, тусклый никель, тень и свет, механика и геометрия – все это предметы нашего времени. Мы видим их и живем с ними каждый день. Мы люди своей эпохи, и это основа всех наших настоящих и будущих творений.» Не удивительно, что ради достижения художественной выразительности ювелиры прилагали немало усилий в поисках новых материалов и разрабатывали новые технологические приемы [96].
   Принято считать, что стиль ар деко господствовал в мире искусства немногим более двух десятилетий, от конца Первой мировой войны и до начала Второй. Однако образный строй и приемы, разработанные мастерами ар деко, оказались настолько жизнеспособны и универсальны, что его влияние ощущали ювелиры и скульпторы художественного литья всех последующих поколений. И в этом кроется удивительный феномен ар деко.
   В то время как развитие ювелирного искусства в первой половине XX века удерживалось практически в рамках двух стилей – вначале ар нуво (модерна), а затем ар деко, в так называемом «высоком искусстве» происходили бурные процессы: рождались многочисленные и зачастую весьма противоречивые эстетические воззрения, возникали новые стили и стилевые направления. Это было частью тех быстро сменяющих друг друга событий, которые в то время происходили в науке, технике, да и в целом в обществе.
   Чипаруса Дмитрия (1886–1947 годы), можно назвать выдающимся мастером XX века декоративной скульптуры из бронзы и слоновой кости в стиле ар деко. Его произведения служат образцом исключительного уровня исполнительского мастерства и художественного вкуса.
   Чипарусом были созданы более двухсот моделей скульптур, большинство которых стало хитами художественного рынка уже при жизни мастера. Большое влияние на творчество скульптора оказали русские балеты дягилевской антрепризы (в частности, костюмы и эскизы Льва Бакста), искусство Древнего Египта, современная мода. Сегодня скульптуры Чипаруса являются предметом коллекционной редкости и достигают на аукционах рекордных цен (рис. 1.45).

   Рис. 1.45. Д. Чипарус. Скульптурная композиция «Танцовщица из Каморны». Бронза, слоновая кость. 51 см. 1920-е годы. Франция. Стиль ар деко. [38]

   Известный скульптор стиля ар деко Прайсс Фердинанд (1882–1943 годы). Родился в городе Эрбах, Оденвальд, Германия. Мать скульптора происходила из семьи резчиков по слоновой кости, отец был владельцем и управляющим гостиницы.
   В конце 1920-х годов Прайсс создает серию в стиле ар деко «Олимпийцы», представляющую молодых, здоровых и красивых людей, одетых в спортивную одежду и играющих в теннис, гольф, метающих копья и держащих весла. Многие модели из этой серии были представлены на Лейпцигской ярмарке в 1930 году и стали настоящим бестселлером. В конце 1930-х годов фирма «PK» выпустила свои последние скульптуры из бронзы и слоновой кости (рис. 1.46). В 1940 году в гитлеровской Германии создание изделий из бронзы и другого металла было запрещено [38].

   Рис. 1.46. Прайсс Фердинанд. Скульптурная композиция «Русская танцовщица». Бронза, холодное окрашивание, слоновая кость, постамент из мрамора. 32 см. 1920-e годы. Германия. Стиль ар деко. [38]

   Произведения скульптуры 1920-1940-х годов представляют собой уникальный материал для изучения эпохи ар деко в целом. Декоративная скульптура воссоздает перед нами образ жизни и общество того времени.
   В 1930-1950-х годах отмечают проявление «советского ар деко». В качестве характерных примеров приводятся работы скульпторов Н. Данько, И. Ефимова, В. Мухиной – произведения из фарфора, металла, стекла с необычной для того времени обобщенностью и геометризацией формы. В конце XX столетия смелые контрасты обобщенной, геометризованной формы и яркого цвета, открытые стилем ар деко, возрождаются в дизайне и моде: оформлении интерьеров, ювелирных украшениях, одежде, рекламной графике. Течением в архитектуре ар деко в России так и не стал, но все же некоторые образцы позднего его проявления имеются – многие станции метро в Москве и Санкт-Петербурге выполнены именно в данном стиле.
   Знаменательно, что в последнее десятилетие XX века скульпторы и ювелиры в дизайне всё чаще стали придавать своим произведениям некий философский смысл, обращаясь к идеям вербально насыщенного концептуального искусства, выражающего глубинную сущность явлений. Одним из первых и наиболее выдающихся мастеров этого направления был замечательный итальянский скульптор, ювелир и психолог Бруно Мартинацци. Начиная со своих первых ювелирных работ 1960-х годов, он, отталкиваясь от концепций поп-арта и от классической мифологии, сумел передать ощущение гармонии и одновременно напряжения современного мира (золотые броши и браслеты «Золотые пальцы», «Губы», «Хаос» и другие) [96].
   Для художественного литья советского периода характерны механизация литейного производства, освоение новой техники, внедрение новейших технологий литья, таких, как кокильное, оболочковое, центробежное и др. Кроме того. На новой основе развивались и старые способы литья. Например, статуарное литье по восковой модели, в котором сложные составы формовочных смесей из органических компонентов (опилки, конский навоз, коровья шерсть и т. п., см. ниже) заменяются неорганическими материалами, позволяющими отливать монументальные фигуры не только бронзовые, чугунные, но и титановые с высокой степенью точности.
   Новые скульптурные и архитектурные отливки украшают и сегодня площади, набережные, мосты Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Златоуста и других городов России. Особенно большой вклад внес в искусство дизайна художественного литья в советский период и наши дни Зураб Константинович Церетели – дизайнер, художник, ведущий мастер монументально-декоративного искусства Г рузии и России середины XX – начала XXI веков.
   Новые ансамбли, осуществленные Церетели с впечатляющим организационным размахом, сыграли огромную роль в формировании облика «перестроечной» Москвы. Мемориал Победы на Поклонной горе (1995), памятник Петру I (в честь 300-летия русского флота, 1996–1997 гг.) (рис. 3.25), скульптурное убранство Манежной площади (1997 г.), вызвали бурные споры, но по-своему выразили неуемный, динамически-авантюрный дух времени. Большинство этих проектов было реализовано в соавторстве с архитектором М. М. Посохиным. Церетели внес также большой вклад в декоративно-скульптурное убранство храма Христа Спасителя в Москве, чье воссоздание было завершено в 1999 году.
   В том же году в российской столице открылся учрежденный им Музей современного искусства. Позднее в 2001 году открылась также Галерея искусств Зураба Церетели, представляющая собой персональный музей художника вкупе с обширной экспозицией членов Академии художеств XVIII–XX веков.
   В настоящее время существуют различные способы литья, позволяющие отливать изделия самого различного размера и веса – от нескольких граммов драгоценного металла в ювелирной промышленности до крупных статуй и памятников из чугуна, титана, алюминиевых, бронзовых, оловянистых сплавов и т. д.
   Стиль ар деко воспринимается как ретро стиль, стиль роскоши и достатка. Интерьеры, выполненные в этом стиле, как правило, не отличаются функциональностью, а служат скорее для украшения жизни. Он стремится к удовлетворению индивидуальных вкусов заказчика и разнообразию – свободно оперируя историческими знаками и символами, ар деко обращается к новым материалам, цвету, световым эффектам и этим отличается от исторических предшественников.
   М. О. Окроян создал двухтомный каталог, составленный на русском и английском языках, представляет собой энциклопедическую монографию о декоративной скульптуре стиля Ар Деко.
   На страницах двухтомного альбома воспроизведено более 700 скульптур авторов французской, немецкой и австрийской скульптуры, издание дополнено рядом великолепных живописных работ как русских художников начала XX века, так и представителей западноевропейских течений модернизма – экспрессионизма, фовизма, сюрреализма [38].
   Хай-тек. Развитие новейших технологий во второй половине XX столетия определило формирование дизайна «хай-тек» (от английского high technology – высокая технология). Он в той или иной форме оказывал влияние на творчество ювелиров, мастеров художественного литья, мыслящих современными категориями века «боингов» и «феррари». Возможно, не без влияния этого дизайна в ювелирном искусстве и художественном литье последних двух десятилетий XX века ощущалось увлечение украшениями минималистских форм, для выполнения которых использовались новейшие способы выражения, приемы и материалы.
//-- ВЫВОД --//
   Рассматривая достижения древних цивилизаций и средневековых мастеров, мы можем только удивляться и восхищаться находчивостью наших далеких предков: столь современным кажутся сегодня их быт и культура. И думается, что более поздние мастера не так уж много изобрели кардинально нового с той поры в сфере художественной обработке металлов и в дизайне.
   Особо стоит отметить, что с тех пор и по сегодняшний день, художественная обработка металла остается уникальной и самобытной сферой деятельности. Но именно по этой причине, желая выделить свой дом из ряда подобных, владельцы особняков, коттеджей и загородных домов стремятся украсить дом декорированными коваными и литыми изделиями из металла.
   На сегодняшний день художественная обработка металла переживает своего рода Эпоху Возрождения. Все более возрастающий интерес к этой сфере декоративных работ определяет моду на изделия из металла. Более того, художественная обработка металла в наши дни получила статус элитарного мастерства.
   Язык металла разнообразен, время от времени мы сознательно используем его как графическое средство, соразмерное человеческому масштабу и не обязательно созвучное общему архитектурному стилю. Прихотливая линия металла, вступая в противодействие с крупными геометрическими объемами, «силится разрушить монолит здания, извиваясь и цепляясь за фасад, как дикий плющ».
   На каком-то этапе металл становится неотъемлемой частью архитектурного образа. Необузданность и спонтанность металла, с одной стороны, подчеркивает незыблемость архитектурных форм, а с другой – привносит природную живость в сонное царство камня. Но, безусловно, усилий дизайнера, работающего с металлом, здесь мало, необходимо изначальное, еще на стадии проектирования, понимание роли металла, как в возможной конструктивной части здания, так и в его декоре.
   В настоящее время наше государство стало заботиться о развитии художественных промыслов, об удовлетворении культурных запросов народа. На многих заводах и в мастерских развивается искусство художественного литья. Сейчас создаются условия для научно-технического и художественнотехнического творчества старшего поколения и молодежи. Молодые мастера – воспитанники средних профессионально-технических училищ и колледжей, наследники прекрасного мастерства старшего поколения – успешно осваивают его опыт и продолжают лучшие традиции производства художественных отливок с применением новейших нанотехнологий.

Краткий глоссарий (словник) терминов в дизайн-образовании

   Абстракция – это систематическое сведение детализированной визуальной идеи к ее наиболее существенным, распознаваемым мышлением форме и сущности.
   Агелад (Гагелад) из Аргоса – древнегреческий скульптор, работал в V в. до н. э., воспитал целую плеяду прославленных древнегреческих скульпторов, в том числе Фидия, Мирона и Поликлета. Прославился бронзовыми статуями богов и атлетов. Произведения Агелада не сохранились.
   Александр Македонский – крупнейший полководец и государственный деятель древнего мира (356–323 до н. э.). получил разностороннее образование под руководством Аристотеля.
   Амазонки – в греческой мифологии воинственный народ в Малой Азии и на побережье Миотийского озера (Азовского моря), состоявший будто бы исключительно из женщин. Легенды о народе женщин очень широко распространены во всех частях света.
   Аммоний (Аммон – Ра) – один из главных богов египетской мифологии.
   Арт-дизайн – проектирование и изготовление эксклюзивных предметных форм (для интерьеров жилых и офисных помещений, ландшафтных композиций, элементов одежды и т. д.) на основе национальных традиционных и современных культурных форм.
   Архитектоника (строительное искусство):
   – архитектурно-художественное выражение закономерностей строения, присущих конструктивной системе здания;
   – общий эстетический план построения формы, принципиальная взаимосвязь ее частей.
   Афина (Афина Паллада) – в греческой мифологии богиня войны и победы, а также мудрости, знаний, искусств и ремесла. Покровительница города Афин. Ей соответствовала римская Минерва. Наиболее известные изображения Афины созданы в V в. до н. э. Это скульптурная группа Афина и Марсий (скульптор Мирон), колоссальные статуи «Афины Парфенос» и «Афины Промахос» на афинском акрополе (скульптор Фидий). Статуи не сохранились.
   Афродита – в греческой мифологии богиня любви и красоты, рожденная из морской пены. Ей соответствует римская Венера. Знамениты древнегреческие статуи Афродиты – классическое воплощение женской красоты: «Афродита Книдская» (около 350 до н. э.) известна в римской копии и «Афродита Милосская» (II в. до н. э., оригинал в Лувре, Париж).
   Бальзамирование – пропитывание тканей трупа веществами, препятствующими их разложению. В Древнем Египте и других странах Востока для бальзамирования применяли бальзамы (отсюда пошло название).
   Главная ценностная ориентация дизайн-образования – воспитание проектности, проектного мышления, трансляция обучаемыми методов проектирования.
   Геродот Галикарнасский – древнегреческий историк, прозванный «отцом истории» (между 490–480 – около 425 до н. э.). автор сочинений, посвященных описанию греко-персидских войн с изложением истории государства Ахеменидов, Египта и других. Дал первое и систематическое описание жизни скифов.
   Гомер – легендарный древнегреческий эпический поэт, которому с античных времен приписывают авторство «Илиады», «Одиссеи» и других произведений. Легенды рисуют Гомера слепым странствующим певцом, одним из аэдов. Согласно Геродоту год рождения Гомера – 850 до н. э. Другие считают – 1200 до. э.
   Гуманизация технической цивилизации предполагает гуманизацию отношений, а не предметов самих по себе, рассматриваемых изолированно от отношений, как самодавлеющих продуктов человеческой культуры, то есть создание такого предметного мира, который бы обеспечивал гуманистический строй отношений.
   Дарий I – царь государства Ахеменидов в 522–486 гг. до н. э.
   Диадема (греч.) – головная повязка или металлический обруч. В древности и в средние века служила украшением и чисто знаком царского или княжеского достоинства.
   Дизайн – есть созидательная деятельность, признанная удовлетворять духовные и интеллектуальные интересы человека, способная отвечать за качество промышленной продукции и среды жизнедеятельности человека.
   Дизайн-концепция – это основная образная идея будущего объекта, идейно-тематическая основа проектного замысла. Она дает возможность создать целостную идеальную модель будущего объекта и описать его важнейшие качественные и количественные характеристики.
   Дизайн-образование – это особое качество и тип образования, в результате которого происходит воспитание проектно-мыслящего человека, в какой бы сфере социальной практики он не действовал – образовании, науке, культуре, производстве, бытовой сфере и т. д.
   Дизайн-проектирование есть создание целостной формы и эстетической ценности предметнопространственных структур.
   Духовная культура включает в себя информационные, информационно-художественные и символико-коммуникативные коды.
   Дизайн графический – это процесс решения проблемы коммуникации визуальными средствами. Сферой графического дизайна является разработка графической продукции для полиграфии, проектирование фирменного стиля и рекламы, работа в области компьютерной графики и анимации, производства видеопродукции, проектирование продукции арт-дизайна.
   Дизайн дидактический – это особая форма проектной и созидательной деятельности педагога (педагогического коллектива, учебного заведения), при котором создается дидактическая среда, способствующая развитию междисциплинарного проектно-ориентированного мышления.
   Дизайн интерьера – это организация внутреннего пространства зданий и помещений, их оснащения с целью создания комфортных и функциональных условий труда и жизни для человека.
   Дизайн информационный – проектирование и создание всех видов информационных структур.
   Дизайн ландшафтный – это проектирование и создание пространственной локальной среды с привлечением природных компонентов.
   Дизайн промышленный – это практика анализа, разработки и создания продукции для массового производства.
   Дизайн среды – проектирование и создание среды жизнедеятельности человека, включая организацию пространственной среды, разработку и изготовление декоративных элементов архитектурной среды, малых архитектурных форм, интерьера и экстерьера зданий, наружной рекламы.
   Инструментарием дизайна является язык моделирования.
   Искусство – это форма культуры, связанная со способностью субъекта к эстетическому освоению жизненного мира, его воспроизведению в образно-символическом ключе.
   Килик – древнегреческий глиняный, реже металлический сосуд для питья вина, плоская чашка на подставке с двумя горизонтальными ручками.
   Композиция – построение целостного произведения, все элементы которого находятся во взаимном и гармоничном единстве.
   Композиционное формообразование – процесс пространственной организации элементов изделия, средства и методы которой относятся с задачей привнесения человеческой меры и объекты техники, достижения гармонии структурных связей между человеком и вещью, включенной в процесс жизнедеятельности.
   Культура (от латинского cultura – возделывание, воспитание, образование, развитие, почитание) – это совокупность искусственных порядков и объектов, созданных людьми в дополнение к природным, заученных форм человеческой деятельности и поведения, обретенных знаний, образов самопознания и символических обозначений окружающего мира.
   Лисипп – древнегреческий скульптор второй половины IV в. до н. э., представитель поздней классики. Придворный скульптор Александра Македонского. Создатель образов деятельных героев, живущих сложной внутренней жизнью («Отдыхающий Гермес», «Апоксиомен», бюст Александра Македонского – сохранились в копиях).
   Материальная культура включает в себя комплекс технико-сырьевых запасов и объектов культуры, которые составляют природную основу человечески определенного «рукотворного» явления в культуре.
   Медуза Горгона – в греческой мифологии крылатая женщина, чудовище, покрытое стальной чешуей, с медными руками, стальными когтями. У Горгоны вместо волос были ядовитые змеи. Глаза ее были ужасны, от одного взгляда на Горгону человек превращался в камень. Медузу Горгону победил Персей, отрубив ей голову.
   Методами дизайна являются моделирование, создание образцов, синтезирование.
   Мирон – древнегреческий скульптор V в. до н. э. Представитель искусства ранней классики. Гармоничные образы, утверждающие силу и красоту человека, отображены в скульптурах Дискобол, Афина, Марсий. Эти произведения сохранились только в копиях.
   Образование в сфере проектной культуры предполагает посвящение в систему представлений и ценностей различных культур.
   Основная задача дизайна – концептуализация и создание новых предметных форм в рамках ценностных установок культуры на данном этапе существования общества.
   Основные категории дизайн-проектирования – это: проект, образ, проектный образ, композиция, эскизное решение, концепт, тектоника, архитектоника, утилитарность, функция, морфология, ценность, форма, эстетическая выразительность, эргономическая целесообразность.
   Павсаний – древнегреческий писатель II в. н. э. Автор описания «Эллады» – своего рода путеводителя по наиболее достопримечательным памятникам архитектуры, скульптуры и искусства Древней Греции.
   Педагог профессионального обучения в области дизайна – это специалист, осуществляющий организацию дизайн-образования посредством формирования проектной культуры в процессе обучения и воспитания учащихся учреждений начального, среднего, высшего профессионального образования и в сфере дополнительного образования.
   Практика дизайна – это проектная деятельность, охватывающая многочисленные объекты проектных преобразований и завершающая разработкой проектов с последующей их реализацией в промышленных изделиях, предметных комплексах, эксклюзивной арт-продукции, в сфере человеческих отношений, обладающих новой образной формой и высокой потребительской ценностью.
   Предметом изучения дизайна является мир, созданный человеком.
   Проектная культура – это совокупный опыт материальной культуры и совокупный массив знаний, навыков и ценностей, воплощенный в искусстве планирования, изобретения, формообразования и исполнения.
   Плиний Старший (I в. до н. э.) – римский писатель, ученый. Единственный сохранившийся трактат «Естественная история» в 37 книгах – энциклопедия естественнонаучных знаний античности, содержит также сведения по истории искусства, истории и быта Рима. Умер при наблюдении извержения Везувия.
   Поликлет из Аргоса – древнегреческий скульптор, теоретик искусства второй половины V в. до н. э. Представитель высокой классики. Бронзовые статуи Поликлета («Дорифор», «Диадумен», «Раненая амазонка») известны по копиям. Сохранились два фрагмента из сочинений Поликлета «Канон», в которых выводится цифровой закон идеальных пропорциональных соотношений человеческого тела.
   Пэоний – древнегреческий скульптор из Фракии, современник Фидия (вторая половина IV в. до н. э.). Предполагается, что им выполнена скульптурная работа на восточном фронтоне храма Зевса в Олимпии. Вершиной его деятельности является мраморная статуя богини победы в Альтисе (Олимп).
   Современные принципы дизайна – соединение в целостной структуре и гармоничной форме всех общественно необходимых свойств проектируемого объекта в соответствии с ценностными установками культуры.
   Страбон (64/63 до н. э. – 23/24 н. э.) – древнегреческий историк географ и историк. Много путешествовал автор географии в семнадцати книгах и «Исторических записок» (до нас не дошли).
   Талант (греч., буквально «вес», «весы») – самая крупная весовая и денежно-счетная единица Древней Греции, Египта, Вавилона, Персии и других областей Малой Азии. Наиболее распространенным был аттический талант, равный 26,2 кг. Золота.
   Тиара – головной убор персидских, ассирийских и скифских царей.
   Фидий – (начало V в. до н. э. – около 432–431 до н. э.) – древнегреческий скульптор периода высокой класски. Главный помошник Перикла при реконструкции Акрополя в Афинах. Грандиозные статуи – Афины Промахос на Акрополе (бронза, около 460 до н. э.), Зевса Олимпийского и Афины Парфенос (обе золото, слоновая кость) – не сохранились. Под руководством Фидия исполнено скульптурное убранство Парфенона. Творчество Фидия – одно из высших достижений мирового искусства, его образы наделены одухотворенной красотой и жизненностью, свидетельствующей о глубоком изучении реального мира.
   Фолкдизайн – это разработка и изготовление изделий на основе национальных мотивов, изучение и освоение традиционных национальных ремесел, их трансформация и использование в создании современных изделий.
   Форма – есть выражение внешнего вида (стайлинга) изделия, исходя из его внутреннего содержания и предназначения.
   В дизайне различают три формы:
   – функциональную или утилитарную, определяемую предназначением предмета или потребностями человека;
   – эстетическую, отвечающую художественной стилистике времени;
   – конструктивную, требующую знания физических, механических, химических, электрических свойств материала.
   Формообразование – категория художественной деятельности, выражающая процесс становления и создания формы в соответствии с общими ценностными установками культуры и теми или иными избранными концептуальными принципами, имеющими отношение к эстетической выразительности.
   Харес – древнегреческий ваятель, родился в Линдосе (III в. до н. э.), был учеником Лисиппа и прославился в исполнении Колосса Родосского.
   Шампольон Жан-Франсуа (1790–1832) – французский египтолог. Изучив трехязычную нандпись на Розеттском камне, разработал основные принципы дешифровки египетского иероглифического письма. Автор первой грамматики древнеегипетского языка.
   Ценностными ориентациями в дизайне являются практичность, изобретательность, выразительность и заинтересованность в соответствии с назначением процесса.
   Эргономика – это дисциплина комплексно изучающая антропологические, биомеханические, психофизические аспекты взаимодействия человека с техническими средствами, предметом деятельности и средой с целью придания системе «человек-машина-среда» свойств, обеспечивающих наиболее эффективное функционирование при условии сохранения здоровья и развития личности.
   Эстетика (от греческого aisthetikos – чувствующий, чувственный) – философская наука, изучающая сферу эстетического как специфического проявления ценностного отношения между человеком и миром, и область художественной деятельности людей.

Библиографический указатель использованной и рекомендуемой литературы к разделу I

   1. Афанасьева О. В. Дизайн интерьера дачного дома. Теория и практика. – М.: Изд-во «Эксмо», 2003.
   2. Бардина Р. А. Изделия народных художественных промыслов и сувениры: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1990.
   3. Барышников А. П., Лямин И. В. Основы композиции. – М.: Трудрезерв, 1951.
   4. Гирина Д. С. Компьютерное моделирование декоративно-прикладных изделий непрямоугольной формы. // Ж-л «Школа и производство», № 7, 2005.
   5. Горяева Н. А., Островская О. В. Декоративно-прикладное искусство в жизни человека. – М.: Просвещение, 2000.
   6. Грожан Д. В. Справочник начинающего дизайнера. Ростов н / Д: Феникс, 2005.
   7. Декоративно-прикладное направление в обучении техническому труду. // Ж-л «Школа и производство», № 1, 2005, с. 52.
   8. Изобразительное искусство и художественный труд. 1–9 кл.: Программа для средних общеобразовательных учебных заведений. Отв. ред. Л. Е. Курнешова. Научн. рук. Б. М. Неменский. – М.: Школьная книга, 2001.
   9. Казаринова В. И. О красоте и композиции. – М.: Экономика, 1969.
   10. Каган М. С. О прикладном искусстве. – Л.: Художник РСФСР, 1961.
   11. Кинк Х. А. Художественное ремесло Древнего Египта и сопредельных стран. – М.: «Наука», 1976.
   12. Кильчевская Э. В. От изобразительности к орнаменту. М., «Наука», 1968.
   13. Кулебякин Г. И. Рисунок и основы композиции. – М.,1988.
   14. Конышева Н. М. Методика трудового обучения младших школьников: Основы дизайнобразования: Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 1999).
   15. Максимов Ю. В. У истоков мастерства: Из опыта работы. М.: Просвещение, 1983.
   16. Максимов Ю. В. Родник творчества: Кн. для учителей. (Из опыта работы). М.: Просвещение, 1988.
   17. Минкявичус И. К. Интерьер и монументально-декоративное искусство. – М.: Стройиздат, 1974.
   18. Музей народного искусства и художественные промыслы. (Сборник трудов НИИХП), вып. 5. М., 1975.
   19. Народные мастера: Традиции, школы. Вып. I. – М., 1985.
   20. Некрасова М. А. Народное искусство, как часть культуры. – М., 1983.
   21. Нешумов Б., Щедрин Е. Художественное проектирование. М.: Просвещение, 1979.
   22. Основы художественного ремесла. Ч. II. – М., 1987.
   23. Основы художественного ремесла / под ред. В. А. Барадулина. М., «Просвещение», 1979.
   24. Павловский Б. В. Декоративно-прикладное искусство промышленного Урала. М.: Искусство, 1957.
   25. Паньшина И. Н. Декоративно-прикладное искусство. – Минск.: Народная Асвета, 1975.
   26. Проблемы народного искусства. – М.,1982.
   27. Рондели Л. Д. Народное прикладное искусство: Книга для учителей. М., Просвещение, 1984.
   28. Роль искусства в развитии способностей школьников / Под ред. С. К. Чухлан. М., Педагогика, 1985.
   29. Русские художественные промыслы (вторая половина XIX–XX вв.). М., 1966.
   30. Русское декоративное искусство. Т. I–III. М., 1962–1963.
   31. Салтыков А. Б. Самое близкое искусство. М.: Просвещение, 1969.
   32. Сапожникова Т. Б., Коблова О. А. «Методика проведения уроков иобразительного искусства по теме «Декоративно-прикладное искусство в жизни человека». // Газета «Искусство», № 17–24, 2006.
   33. Сельскому учителю о народных художественных промыслах Сибири и Дальнего Востока: Научно-популярная книга для учителя // Сост. Т. Б. Митлянская. М.: Просвещение, 1982.
   34. Сокольникова Н. М. Краткий словарь художественных терминов. 5–8 кл. – Обнинск: Титул, 1996.
   35. Скворцов К. А. Декоративно-прикладное направление в обучении техническому труду. // Ж-л «Школа и производство», № 1, 2005.
   36. Суржаненко А. Е. Альфрейно-живописные работы: Практ. Пособие. М.: Высшая школа, 1990.
   37. Творческие проблемы современных народных художественных промыслов. – Л., 1981.
   38. Окроян М. О. Скульптура ар деко: истоки и расцвет (том 1). М.: Издательство: «Русский дом Арт Деко». 2008. – 240 с.; М., Издательство: «Институт русской Живописи», (том 2), 2011.
   39. Федотов Г. Я. Дарите людям красоту. (Из практики народных художественных промыслов): Кн. для учащихся ПТУ. М.: Просвещение, 1985.
   40. Хворостов А. С. Декоративно-прикладное искусство в школе: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1983.
   41. Холмянский Л. М., Щипанов А. С. Дизайн: Книга для учащихся старших классов. М.: Просвещение, 1984.
   42. И. Кацнельсон «Гробница Тутанхамона» // «Наука и жизнь». № 9, 1974.
   43. Понятийный аппарат педагогики и образования: Сб. науч. тр. / Отв. ред. Е. В. Ткаченко. – Екатеринбург, 1995. – 224 с.
   44. Глинкин В. А. Искуство современного интерьера – школьнику: Кн. для учащихся ст. классов. – М.: Просвещение, 1984.
   45. Малиновская Л. П. Вопросы формирования дизайнерского мышления на уроках изобразительного искусства в начальных классах. – Тернополь, 1993.
   46. С. И. Мокроусов. Компьютерные технологии в дизайне среды. Учебно-методический комплекс для студентов специальности 050602.65 «Изобразительное искусство», специализирующихся в области дизайна среды, 2008.
   47. Аронов В. Р. Теоретические концепции зарубежного дизайна XX века. Вып. 1. – М, ВНИИТЭ, 1992. – С. 4–9.
   48. Воспитательная работа в новых условиях (опыт учреждений профессионального образования). Авторы-составители: Смирнов И. П., Ткаченко Е. В. // Научно-методический сборник. – М.: Изд. Отдел НОУ «ИСОМ», 2003.
   49. Пелевин. В. Ампир «В». М.: Издательство «Эксмо». 2008. – 460 с.
   50. Каган М. С. Новое слово в теории дизайна. // Техническая эстетика. – М., 1991. № С. 3–5.
   51. Кантор К. М. Красота и польза. – М.: Искусство, 1995.
   52. Климов В. П. Научное обеспечение дизайн-образования. // Образование и наука. Известия УрО РАО.–2005. – № 21 (32). – С. 135–148.
   53. Климов В. П. Организационно-педагогическое обеспечение итоговой аттестации дизайнеров-педагогов: Дис. канд. пед наук. Екатеринбург: УГППУ, 2000. – 156 с.
   54. Кожуховская С. М. О преемственности ступеней профессионального образования при подготовке дизайнера-педагога. // Международное университетское сотрудничество в области образования, науки и культуры. – Екатеринбург: Изд-во УГППУ, 1997. – Ч. 2 – С. 34–37.
   55. Кожуховская С. М. Организация дизайн-образования в колледже. // Профессиональное образование. – 1997. – № 6. С. 14–15.
   56. Кожуховская С. М. Пути реализации программы повышенного уровня подготовки дизайнеров по уровню среднего профессионального образования. // Образование и наука. Екатеринбург, 2002, Вып. № 1. С. 93–103.
   57. Кожуховская С. М. Дизайн-образование в системе НПО. // Профессиональное образование. – 2005. – № 8. – С. 24.
   58. Кожуховская С. М. Организация, структура и содержание подготовки дизайнеров-педагогов. // Ткаченко Е. В. Образование и наука. Будущее в ретроспективе. – Екатеринбург: Изд-во УрО Рао, 2005. – С. 22–234.
   59. Кожуховская С. М. Структура и содержание подготовки дизайнеров-педагогов для начальных и средних профессиональных образовательных учреждений: Дис. канд. пед. наук. – Москва: ИРПО, 1998. – 186 с.
   60. Кожуховская С. М., Соловьева В. В. Подготовка дизайнера-педагога в области информационных технологий. // Вестник Института развития образования и повышения квалификации педагогических кадров при ЧГПУ. Серия 3. Актуальные проблемы образования подрастающего поколения. – № 26, 2004. – С. 119–123.
   61. Кубрушко П. Ф. Содержание профессионально-педагогического образования. – М.: Высшая школа, 2001. – 236 с.
   62. Роберт И. В., Козлов О. А. Концепция комплексной, многоуровневой и многопрофильной подготовки кадров информатизации образования. – М.: ИИО РАО, 2005. – 49 с.
   63. Сидоренко В. Ф. Дизайн как общеобразовательная дисциплина (по следам поисковой программы Королевского колледжа искусств). Библиотека дизайнера ВНИИТЭ. Дизайн в общеобразовательной школе. – М., 1994. – С. 9–14.
   64. Ткаченко Е. В., Кожуховская С. М. Дизайн-образование: теория, практика, траектории развития. // Учебное пособие. – Екатеринбург: «Аква-Пресс» – 2004. – 240 с.
   65. Ткаченко Е. В., Кожуховская С. М. Концепция непрерывного дизайн-образования. // Профессиональное образование. – 2006. – № 8. – С. 4–43.
   66. Ткаченко Е. В., Климов В. П. Дизайн-образование: концептуальные версии. // Образование и наука. Известия УрО РАО. – 2000. – № 1 (3). – С. 94–101.
   67. Ткаченко Е. В., Кожуховская С. М. Организация, структура и содержание подготовки педагогов профессионального образования в области дизайна. // Образование и наука. Известия УрО РАО. – 2001. – № 4 (10). С. 136–148.
   68. Ткаченко Е. В., Кожуховская С. М. Дизайнобразование: принципы формирования содержания образования дополнительной квалификации. // Вестник Института развития образования и воспитания подрастающего поколения при ЧГПУ. – Челябинск: ЧГПУ, 2003. – С. 85–91.
   69. Ткаченко Е. В., Манько Н. Н., Щтейнберг В. Э. Дидактический дизайн-инструментальный подход. // Образование и наука. Известия УрО РАО. – 2006. – № 1 (37). – С. 58–66.
   70. Ткаченко Е. В. Образование и наука. Будущее в ретроспективе. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАО, 2005. – 434 с.
   71. Щтейнберг В. Э. Инструментальная дидактика и дизайн-образование. // Ткаченко Е. В. Образование и наука. Будущее в ретроспективе. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАО, 2005. – С. 234–250.
   72. Бех Н. И., Васильев В. А., Гини Э. Ч., Петриченко А. М. Мир художественного литья история технологии // УРСС. Москва. 1997.
   73. Honour H., Fleming J. A World History of Art. – L.: Fleming Honour Ltd., 1982. – 639 p.
   74. Гумилев Л. Хунну: Степная трилогия. – СПб.: Тайм-аут-Компасе. 1993. – 212 с.
   75. Ходжаш С. Искусство древнего Востока. – М.: Изобразительное искусство. 1973. С. 72.
   76. Авдиев В. История древнего Востока. – Л.: – Политическая литература. 1953. – 756 с.
   77. Черняк В. З. Уроки старых мастеров – М: Стройиздат, 1986. – 248 с.
   78. Moorey P. R. S. Ancient Egypt Ashmolcan Museum. – Oxford, 1992. С. 64.
   79. Петриченко А. М. Искусство литья. – M.: Знание. 1975. – 160 с.
   80. Анри де Сен-Бланка. Соперники фараонов // За рубежом. 1985. № 5.
   81. Agyptens Aufstieg zur Weltmacht Hildesheim. – Mainz am Rein. 1987. – 384 с.
   82. Kozloff A. P. Animals in Ancient Art from the Leo Mildenberg Collection // The Clevelend Museum of Art. – Clevelend, 1981. – 207 с.
   83. Сидорова В. Скульптура древней Индии. – М.: Искусство. 1971. – 86 с.
   84. Петриченко А. М. Книга о литье. – Кшв: Техшка. 1972. – 277 с.
   85. Майяни З. Этруски начинают говорить. – М.: Наука. 1966. – 334 с.
   86. Буриан Я., Моухава Б. Загадочные этруски. – М.: Наука. 1970. – 226 с.
   87. Плетнева С. От кочевий к городам. – М.: Наука. 1967. – 195 с.
   88. Маневич А. П. Бронзовые котлы в собраниях Государственного Эрмитажа. // Исследования по археологии СССР (сб. статей). – Л.: Изд. ЛГУ. 1966.
   89. Полонская-Василенко Н. IcTopin Украши. Т. 1. – Кшв: Либщь. 1993. – 588 с.
   90. Петриченко А. М. Художнс литво. – Кшв: Знания. 1968. – 32 с.
   91. Куфтин Б. А. К вопросу о древнейших корнях грузинской культуры на Кавказе // Вестник Государственного музея Грузии. 1944. XII – В.
   92. Kuhn H. Austig der Menscheit. – Frankfurt (Main), 1955.
   93. Гомер. Одиссея, песнь VII, стихи 82–90.
   94. Монгайт А. Археология Западной Европы. – М.: Наука. 1974. – 407 с.
   95. Сокровища сарматских царей. // Наука и жизнь. № 11, 1984.
   96. Шаталова И. В. Стили ювелирных украшений. Издательский дом «6 карат», 2004.
   97. Искусство. Современная иллюстрированная энциклопедия. Издательство: Росмэн – Пресс 2007 г.
   98. Б. Павлоский. Касли. Свердловское книжное издательство. 1957.
   99. Папанек В. Дизайн для реального мира. М.: Д. Дронов, 2004.
   100. Чубова А. П. Искусство Европы I–IV веков. Европейские провинции Древнего Рима. М.: Издательство «Искусство», 1970. – 28 °C.
   101. Википедия. Свободная энциклопедия. Интернет.

Раздел II
История развития художественного литья

Глава 2
Зарождение художественного литья

   О природе вещей
   «… металлам, расплавленным жаром, может дана быть фигура и форма какая угодно».
Лукреций Кар

   История развития цивилизации неразрывно связана с освоением материалов. В этом плане трудно переоценить роль металла. Уместно привести здесь образное высказывание выдающегося американского этнографа Генри Льюис Моргана: «Когда варвар, продвигаясь вперед, шаг за шагом, открыл самородные металлы и стал плавить их в тигле и отливать в формы; когда он сплавил самородную медь с оловом и создал бронзу и, наконец, когда еще большим напряжением мысли он изобрел горн и добыл из руды железо – девять десятых борьбы за цивилизацию было выиграно» (Г. Л. Морган. «Древнее общество». Л., 1934, с. 28), также его высказывание можно найти в источнике [1] в более сжатой форме. Появление орудий из металла способствовало не только техническому прогрессу (в земледелии, строительстве, ремеслах), но и социальному: образование первых государств совпадает с началом бронзового века.
   С той поры как минул каменный век, человечество раз и навсегда отдало свои предпочтения металлам, которые стали фундаментом современной цивилизации. Но путь к основам металлургии был долог, и, прежде чем научиться добывать и плавить руду, люди познакомились с чудесными свойствами металлов, находя и обрабатывая самородки.
   При одном только упоминании о самородках в воображении большинства людей тотчас возникает золото. Между тем самородными могут быть многие металлы, в том числе и такие обыденные, как медь и железо.
   Имеются сведения, что примерно за 92 века до н. э. народности, населявшие южную часть Анатолии (Чатал-Гуюк, Турция), употребляли медь, найденную в самородном виде. Древнейший неолитический город Чатал-Гуюк был обнаружен английским археологом Д. Меллартом в 1958 году. При раскопках этого города, основанного в середине VII-го тыс. до н. э., было найдено множество мелких медных вещиц и рядом с ними кусок медного шлака – бесспорное свидетельство древнейшей плавки и литья. Данными этих раскопок было доказано, что люди умели выплавлять металл – медь – уже восемь тысяч лет назад. Стало ясно, что человек познал металл раньше золота. Отныне ученые считают, что люди познакомились с самородной медью примерно десять тысяч лет назад.
   Первые металлические орудия труда, предметы быта и оружие были выкованы из медных самородков. Первые крупные центры цивилизации возникли там, где медные руды выходили на земную поверхность и часто встречались самородки этого металла.
   Самородная медь, которую тысячи лет назад открыл для себя человек, обычно почти не содержит примесей – такова особенность самородков меднокрасного цвета с коричневатыми оттенками. Необычайно пластичный и вязкий металл чаще всего образует крупные скопления – сплошные массы самородной меди, заполняющей трещины и пустоты горных пород в верхних частях месторождений, в так называемых «головах» рудных тел. Но иногда медные самородки могут предстать в виде дендритов, ниточек, проволочек, «лохматых», словно поросших медным мхом, зернышек. Известны и самородки, образующие причудливые ветви и гроздья кристаллов меди.
   Почти вся самородная медь в природе встречается там, где обогащенные медью руды подвергаются окислению. Богаты самородной медью Рудные горы Германии. А самые крупные месторождения ее расположены в США, неподалеку от озера Верхнее, где глыбообразные и пластинчатые самородки находят в горных породах, сформировавшихся 2–3 млрд. лет назад. Именно здесь был обнаружен и один из крупнейших медных самородков, вес которого составил более 3560 тонн.
   Многие тысячелетия медь была основой материальной культуры, ее исключительная роль в истории человеческой цивилизации трудно переоценить. Медным веком (халколитом или энеолитом) был назван первый век металл – переходный период от каменного века к бронзовому.
   Золотые изделия появились примерно за LX в. до н. э., а изделия из метеоритного железа – примерно в XXX веке до н. э.
   Самым желанным в обширном классе самородных металлов для человека было золото. Находки самородного золота известны на всех континентах (за исключением Антарктиды), но особую славу снискала Австралия из-за так называемой «Плиты Холтермана» – глыбы кварца, содержавшей более 90 килограммов самородного золота.
   Самородное золото, как правило, включает разнообразные примеси. Обычно это медь, серебро, железо, свинец. Характер и количество примесей во многом определяют цвет самородков, который может меняться от ярко-желтого, до красноватого, а порой приобретает даже зеленоватые оттенки. Золотые самородки находят как в россыпях, так и в коренных месторождениях.
   Наиболее крупным самородкам принято давать имена. Самым большим русским самородком считается «Большой треугольник» весом 36,2 кг, найденный в 1842 году на Южном Урале. В Алмазном фонде хранятся уникальные самородки: самый маленький – «Мефистофель» (20,25 г), «Заячьи уши» (3,34 кг), «Верблюд» (9,29 кг). Однако чаще всего золотые самородки – это чешуйки, пленки, зернышки, проволочки, весящие лишь несколько граммов.
   Извечным соперником золота всегда было серебро, которому порой даже случалось затмить блеск желтого металла. Хотя серебра в недрах Земли значительно больше, чем золота, в виде самородков оно встречается довольно редко. С белым, ковким, пластичным металлом человек познакомился еще в бронзовом веке, разрабатывая месторождения меди, которым нередко сопутствовали проявления серебра. Однако в россыпях самородки этого металла встречались нечасто (см. раздел ниже).
   Древние вулканы Америки создали целую цепь богатейших месторождений Перу, Боливии и Мексики.
   Другой металл, сыгравший в становлении человеческой цивилизации не меньшую роль, чем медь, – железо встречается в самородном виде исключительно редко. Железный самородок – уникальное явление природы. Среди находок самородного железа преобладают метеориты. Железные и железокаменные «гости из космоса» приносят на землю самородное железо со значительной примесью никеля, благодаря чему оно долго не покрывается ржавчиной. Типичным примером доставки «небесного» железа на Землю является падение Сихотэ-Алинского метеорита, общий вес найденных обломков которого составил 30 тонн. Химический анализ показал, что метеорит более чем на 93 % состоял из чистейшего железа.
   Крайне редко самородное железо попадает на нашу планету с железокаменными метеоритами, которые представляют собой смесь никелистого железа и оливина. Первой подобной находкой в России стало знаменитое «Палласово железо» – железокаменный метеорит, привезенный в 1772 году в Петербург из Сибири академиком Палласом. Огромная глыба чистого железа с включениями полупрозрачных зерен оливина ныне демонстрируется в Минералогическом музее им. А. Е. Ферсмана в Москве [67].
   Но для того чтобы получать отливки, человек должен был научиться плавить металл. На это потребовалось 47 веков. Самые древние отливки, обнаруженные археологами на территории Анатолии, Месопотамии, Ирана, датируются XLV в. до н. э. Спустя несколько веков технология литья была освоена народами, населявшими Кавказ, Северную Африку, Европу.
   Литейная технология является одним из древнейших методов получения изделий из металлов. Сколько лет оно насчитывает, до сих пор не знает никто. Так, в 1991 году на 58 Международном конгрессе литейщиков в г. Кракове X. Джеминг сделал доклад на тему: «6000 лет искусству литья», а в 1994 году в Дюссельдорфе вышла книга Д. Энгельса «5000 лет литья металлов». Но древность этой технологии обработки металлов относительна [5].
   История становления человека на Земле исчисляется миллионами лет (археологические находки каменных орудий труда в бассейнах африканских рек Конго, Омо, Аваш – колыбели человечества имеют возраст 2,4–2,6 млн. лет). Однако процесс развития примитивного человека до современного «разумного» (Homo sapiens) закончился всего 30–40 тыс. лет назад. А первые изделия из металла появились за 7–9 тыс. лет до н. э. в переходную эпоху медно-каменного века (энеолит). Кстати, наиболее полные сведения по истории человечества относятся ко времени окончания последнего мощного оледенения Земли, охватившего значительные территории Европы, Азии, Северной Америки (10–15 тыс. лет до н. э.) [5].
   Основным условием технического, а за ним и социально-экономического прогресса явилось стремление первобытных людей в борьбе за существование повысить эффективность своего труда. Ученые лаборатории первобытной техники Санкт-Петербургского института археологии РАН провели эксперимент на берегах Ангары. Сосну диаметром 25 см срубили каменным топором за 75 минут беспрерывной работы, а медным – за 25 минут. Медным или бронзовым ножом можно обстрогать толстый сук в 10 раз скорее, чем каменным, сверлом просверлить березовое полено в 22 раза быстрее и т. д. [3]. Этим подтверждается объективная целесообразность использовать металлические орудия, даже из мягкой меди, вместо каменных.
   Граница между каменным веком и веком металла достаточно размыта. В различных районах Земли переход осуществлялся в разное время, что определялось географическими условиями, наличием, видом природных ресурсов и др. Из-за последнего оледенения и миграции населения в южных районах переход к использованию металла происходил раньше, чем в северных.
   Считается, что зарождение металлургии на Востоке (современный Ближний Восток) происходило в VII тыс. до н. э., а в Западной Европе – во II тыс. до н. э. В таких южных регионах, как Кавказ, Туркестан, Индия, находят более древние изделия из металла, чем в северных частях Европы и Азии [2, 3]. Аналогичное различие отмечается между континентальными странами и островными, даже крупными, такими как Индонезия, Япония. Общеизвестно отставание в техническом развитии коренных народов таких континентов, как Австралия, Америка к моменту их открытия и колонизации в текущем тысячелетии. Заселены эти материки лишь 20–40 тыс. лет назад. Таким образом, отдельные технические новшества могли появляться в разных местах независимо, одновременно или разновременно, иногда со своими особенностями, отвечающими местным условиям. Во многих случаях прогрессивные приемы распространялись или заимствовались. Однако скорость их распространения, учитывая уровень средств коммуникации и информации в древнем мире, была невелика, и необходимое время иногда исчислялось столетиями. Как отмечал Ф. Энгельс, даже такое революционное открытие для человека, как получение огня трением, распространялось по земле или стало всеобъемлющим в течение тысячелетий.
   К началу периода освоения металла человек обладал уже обширным набором технологических приемов обработки камня, кости, глины, дерева и кожи. Это было время, когда люди не только промышляли охотой и собирали дары природы. Они имели каменные ножи, топоры, мотыги, молотки, костяные, из рогов животных, наконечники для стрел, дротиков, иголки для шитья одежды из шкур животных и тканей (было известно ткачество), глиняную посуду для приготовления пищи и сохранения продуктов. Они находили и добывали камень для своих орудий, расщепляли его на кремневые заготовки, затачивали и шлифовали их, по необходимости сверлили в них отверстия и т. д. И в то же время, зачем Древние Египтяне преодолели более тысячи километров, чтобы найти определенный тип породы, когда рядом было много других видов камней, которые можно было использовать? Может быть, они придавали этим камням особую ценность? Почему, имея под рукой сколько угодно гипса (даже сегодня производство статуэток и других изделий из гипса является практически национальной индустрией Египта), эти люди упорно резали диорит – самый твердый из всех камней? Диорит, камень из западной пустыни, черный с тонкими прожилками, иногда беловатыми, имеет показатель твердости, равный девяти по шкале Мооса – а это всего на единицу меньше, чем алмаз! Тем не менее, эти люди резали диорит, как масло. Они умудрялись создавать из него канопы – сосуды, куда помещались внутренности умерших.
   Приведу выдержку из лекции Хорхе Анхель Ливраги международной философской школы «Новый Акрополь»: «Один из таких сосудов мне удалось внимательно изучить в нью-йоркском музее Метрополитен. Тогда было с абсолютной точностью установлено с помощью специальных приборов, фотографий, рентгеновских снимков и т. д., что сосуд сверлили инструментом, твердость сверла которого должна была быть на 14 пунктов выше алмаза. Проведя 17 опытов, мы не заметили никаких повреждений на инструменте, резавшем диорит, а ведь если бы это был алмаз, то от нагревания при трении в точке сверления произошла бы деформация. Что ж, это одна из многих технических загадок, которые хранит Египет, и которые проявляются также и в его ювелирном искусстве – в использовании камня, металлов, разноцветного стекла».
   Ученые так и не смогли определить из каких же материалов были изготовлены сверла! И все же можно сделать вывод: кроме «техники удара» уже была освоена «техника резания», шлифование, сверление, пиление. Люди умели строить жилища, в том числе, иногда, сложные дома над водой [2], разводить домашний скот, заниматься земледелием.
   Вместе с тем, с незапамятных времен у человека параллельно развивалось эстетическое восприятие окружающего мира, стремление отобразить его в различных формах. Более 30 тысяч лет назад появилось первобытное искусство. К этому времени относятся самые древние образцы наскальной живописи, рисунки в пещерах, например, найденные во Франции (Ориньянская культура) [4].
   Освоение металла открывало новые возможности для внедрения искусства в быт людей. В каменном веке сферой применения художественных способностей человека были в основном различные предметы, не имеющие хозяйственного значения: украшения (бусы, браслеты), атрибуты культа (фигурки божеств, амулеты) из кости и камня, а с появлением гончарного дела – многочисленные сосуды из глины. Металл, как материал был пригоден для всех перечисленных изделий, часто обеспечивая им большую прочность и долговечность, позволял повысить их эстетические свойства, превращать в подлинные произведения искусства такие предметы повседневной жизни, как орудия труда, оружие и др. Однако это произошло не сразу – требовалось время для освоения методов получения металла необходимого качества и обработки его.
   К первым технологическим приемам получения изделий из металла человек приходил случайно или в результате наблюдения за природными процессами. Если при изготовлении каменного орудия, обтесывая один камень о другой, человек случайно брал в руки самородок меди, привлекший его своим красноватым цветом, то он не мог не заметить, что последний не расслаивается, не крошится, а деформируется под действием ударов каменных инструментов. В итоге, изменяя конфигурацию самородка, можно получить желаемую форму изделия. Так, видимо, произошло зарождение самой древней технологии обработки металлов – кузнечной. Причем задача была облегчена тем, что чистую медь благодаря хорошей пластичности можно «ковать» в холодном состоянии. Вероятно, много позже обнаружилось, что при нагревании, например, на костре, металл легче поддается деформированию.
   Почему речь идет о меди как о первом использованном самородном металле, хотя существуют и другие, не менее пластичные, например, свинец, золото, серебро? Дело в том, что она наиболее часто встречается в природе, в том числе и в свободном состоянии, и выгодно отличается от других металлов твердостью и прочностью. Твердость меди почти на порядок выше, чем у свинца, и на 30 % выше твердости серебра; прочность ее больше, чем у серебра и свинца, соответственно в 2,2 и в 17 раз. Самородная медь является продуктом воздействия на коренные медно-сульфидные руды воды, кислорода, углекислоты в естественных условиях. При этом попутно образуются такие не содержащие серы минералы, как малахит, азурит, куприт, из которых при нагревании также можно восстановить медь. И медь, и перечисленные минералы обычно находятся в верхних горизонтах месторождений и имеют характерный цвет, что облегчает их поиск.
   Например, самородная медь и куприт имеют красный цвет, малахит – зеленый, азурит – синий.
   Самородки меди в древности встречались на Земле значительно чаще, чем теперь, что объясняется их интенсивным сбором и использованием в течение многих столетий. Куски самородной меди могли быть и крупных размеров, а скопления самородной меди иногда достигали 400 т [5]. Из самородной меди древние люди изготавливали путем ковки орудия труда и предметы домашнего обихода: кинжалы, топоры, наконечники копий, рыболовные крючки, украшения и др.
   Историки полагают, что египтяне стали использовать медь очень давно, они научились отливать медные изделия для постройки пирамид. О меди впервые говорится в египетских папирусах примерно 4400 лет до н. э., т. е. на 400 лет раньше, чем золото. Колоссальные масштабы строительства из камня пирамид стали возможны лишь благодаря широкому применению медных орудий и инструментов. На росписи гробницы в Фивах XVI–V вв. до н. э. Изображены простые приемы работы древних литейщиков (рис. 2.1).

   Рис. 2.1. Египетские литейщики за работой. Роспись из гробницы в Фивах. XVI–XIV вв. до н. э. [5, 49]

   Трое рабочих (должно быть, рабов, поскольку за ними наблюдает надсмотрщик с палкой) подносят металл к горну, где происходит плавление. Видны плавильные тигли, кучки древесного угля, корзина, в который он доставлен в «литейный цех». Двое рабочих, обслуживающих мехи и третий, – с «кочергой» разводят и поддерживают огонь в горне. В печь проведены воздуходувные полые трубки, вероятно, тростниковые стебли с глиняными наконечниками. Конец трубки входит в мех; мастеровые, нажимая ногой на один мех, одновременно веревочкой расправляют другой. При помощи прутьев двое рабочих извлекают тигель с расплавленной бронзой из горна и переносят к литейной форме – здесь ведется разливка.
   Древний художник сопроводил рисунки текстом: иероглифы поясняют, что изображена отливка больших бронзовых дверей для храма, причем металл по указанию фараона доставлен из Сирии.
   По мнению ученых египтологов, во II тыс. до н. э. металлургия меди достигла в Египте солидных масштабов: в стране в то время действовало не менее тысячи медеплавильных печей. Однако затем, как свидетельствуют многочисленные исторические документы, производство этого металла резко сократилось. Неужели египтяне перестали нуждаться в меди? Недавно эту загадку удалось решить: археологические раскопки показали, что древнеегипетская медная «промышленность» пострадала от… энергетического кризиса, охватившего в те далекие времена этот регион. Используемые в качестве топлива для медеплавильных печей пальмы и белые акации, росшие по берегам в дельте Нила, были полностью вырублены и сожжены. Потеря оказалась невосполнимой, и выплавка меди сошла на нет.
   Полагают, что своим латинским названием «купрум» медь обязана острову Кипр, где в древности было много медных рудников. Залежи ее существуют во многих частях земного шара, в том числе и на территории СНГ: в Казахстане, на Урале, Кавказе, Алтае, в Забайкалье, Якутии.
   Несмотря на высокие пластические свойства (мягкость) чистой меди, несовершенство инструментов и простые технологические приемы обработки (в основном свободная ковка) не позволяли воплотить в первых изделиях вместе с эксплуатационными свойствами и художественные элементы. Все это стало возможно лишь после освоения литейной технологии (рис. 2.1). Однако с ней дело обстояло несколько сложнее, чем с кузнечной. Для получения отливки необходимо, как минимум, расплавить металл и залить его в специальную форму, которая определяет конфигурацию изделия в процессе затвердевания металла. На такой процесс человека могло натолкнуть наблюдение за природой. Римский философ-поэт Тит Лукреций Кар 2000 лет назад в своей поэме «О природе вещей» в кн. 5 излагает такую версию этого события (в переводе И. Рачинского) [5, 11]:
   «Пламени жар, от каких бы причин не возник он, Дебри лесов пожирал с ужасающим треском и шумом Вплоть до глубоких корней, и огнем выжигалась там почва. Золото и серебро заструились потоком обильным Всюду из жил раскаленных земли, и стекались в углубления Так же, как медь и свинец. А когда отвердели металлы и на земле засверкали впоследствии цветом блестящим, Люди, плененные блеском и прелестью, их поднимали и замечали при этом, что слитки всегда сохраняли Форму, похожую на замыкающие их углубленья. Было открыто тогда, что металлам, расплавленным жаром, Может дана быть фигура и форма какая угодно.».
   Существует также вполне правдоподобная гипотеза о том, что первым искусственным металлургическим процессом было плавление свинца [5]. Окисление (обжиг) наиболее распространенной свинцовой руды – галенита (PbS) до РЬО и восстановление затем из этого соединения свинца происходит в углесодержащей среде уже при 500 °C (свинец плавится при – 327,4 °C). Эти условия достижимы в хорошем костре.
   Считают, что свинец был известен в Месопотамии, Египте за VI–VII тыс. лет до н. э. Однако из-за низких механических свойств он не был пригоден для изготовления оружия, орудий труда, других важных изделий. Тем не менее, свинцовые фигурки, хранящиеся в Британском музее, исполнены 3800 лет до н. э.; украшения из свинца, находящиеся в Лувре, – 2500 лет до н. э. [5].
   Данных о получении первых расплавов самородной меди нет, хотя медные изделия изготавливали и холодной деформацией, и ковкой с нагревом, что не исключало случаи возможного расплавления меди при нагреве. Ранние изделия из меди имеют структуру кованого металла, содержащего незначительное количество примесей [5].
   Известно, что чистые металлы, в том числе и медь, по сравнению со своими сплавами, содержащими более легкоплавкие компоненты, имеют более высокую температуру плавления, что затрудняет плавку чистых металлов, а также пониженную текучесть (или жидкотекучесть, как говорят литейщики). В результате чистые металлы менее четко, чем сплавы, воспроизводят отпечаток формы, особенно сложной конфигурации; поэтому неудивительно, что «кузнечная» технология определенное время была господствующей при получении металлических изделий.
   Положение начало меняться, когда были обнаружены более технологические (для литья) свойства сплавов. Первыми были сплавы меди с сурьмой, мышьяком (встречается в природе вместе с медью), свинцом и другими металлами, сопутствующими медным месторождениям. Добавки мышьяка, фосфора, олова значительно (почти на 300–350 °C) снижают температуру плавления меди (1083 °C). Минерал реальгар, содержащий 70 % мышьяка, имеет оранжево-красноватый цвет, почти как медь, что, вероятно, и послужило причиной его случайного использования наряду с самородной медью. При расплавлении меди и этого минерала получалась мышьяковистая бронза с хорошей жидкотекучестью и достаточно пластичная в твердом состоянии. В дальнейшем, видимо, мышьяк стали специально добавлять в медь; предметы из мышьяковистой бронзы встречаются в Египте, во многих странах Европы и Азии.
   Однако из-за ядовитых паров, образующихся при плавке мышьяковистой бронзы, мышьяк заменили другими добавками, например фосфором. И, конечно, быстрое вытеснение изделий из чистой меди и других бронз стало происходить после появления оловянистой бронзы, которую вначале получали восстановлением древесным углем из смеси медной и оловянистой руд. Затем был освоен процесс сплавления полученных ранее меди и олова. В Ассирии, Египте, Вавилонии это произошло уже к 3000 г. до н. э. Древнейшее шумерское заклинание к огню содержало слова: «Меди и олова плавитель есть ты…» [18].
   Этот сплав, более твердый, чем чистая медь, что повышало качество оружия и некоторых орудий труда. Однако он менее пластичен, что затрудняло получение изделий только ковкой. Оставалась лишь возможность чеканки – отделочных операций предварительно полученных литьем заготовок. Все это привело к повышению роли литейной технологии в изготовлении жизненно важных изделий из металлов. Например, найденный на Кавказе бронзовый резец имел твердость, в 3 раза превышающую твердость серебра и золота [7].
   Хорошие литейные свойства бронз, а также возможность варьировать их пластичность путем добавок в медь других металлов позволяли для получения изделия успешно использовать как литейную технологию, так и совместно приемы литья и ковки. В частности, малооловянистые бронзы более пластичны, чем высокооловянистые; значительно снижает пластичность сурьма и т. д.
   У многих древних сложных изделий из бронзы различные части имеют одновременно структуру либо литого, либо кованого металла. Конечно, эта особенность сохранялась и при изготовлении украшенных хозяйственных изделий, и чисто художественных отливок.
   Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин и художественных изделий. Примерно около 70 % изделий получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, 90–95 %. Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами, по сравнению с другими способами производства изделий (ковка, штамповка). Литьем можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество именно в изготовлении отливок из литейных сплавов, так как сокращение затрат на обработку разрезанием снижает себестоимость изделий и уменьшает расход металла. Кроме того, производство литых заготовок значительно дешевле, чем, например, производство поковок.
   Развитие всего литейного производства, вплоть до наших дней проходило по двум направлениям: изыскание новых литейных сплавов и новых металлургических процессов; совершенствование технологии и механизации производства.
   Итак, ученые считают, что в истории развития литейной технологии можно выделить три периода:
   Первый (от появления первых отливок до XIV в. н. э.) – это период примитивной технологии. На этом этапе имело место исключительно индивидуальное производство в основном предметов быта, культа, оружия, украшений.
   Второй (от XIV в. н. э. до середины XIX в.) – период ремесленной технологии. Литье превратилось в самостоятельное ремесло. Ручная формовка достигла совершенства.
   Третий (от середины XIX в. до конца XX в.) – период промышленной технологии. Организовано механизированное массовое производство самых разнообразных отливок.
   Такое деление условно, поскольку на протяжении каждого этапа искусство литья испытывало взлеты и падения. Еще в древности создавались уникальные литые изделия.
   Как отмечал Л. Н. Гумилев [3], для сравнения древних культур, уровня совершенства их технологий нужно, в первую очередь, учитывать системы ценностей изучаемых народов, и различная степень сохранности материальных остатков не должна мешать этому. Для воинственных кочевников (древних хуннов, скифов, аланов, позже гуннов и викингов) самыми важными были оружие и воинское облачение, поэтому и технический прогресс, и художественное развитие шли в направлении совершенствования технологий изготовления оружия и украшения воинских доспехов. Для земледельческих оседлых народов характерным было украшение жилищ и орудий труда; в сильных развитых государствах (Египет, Китай, Греция) особое развитие получают монументальная скульптура и архитектурный декор.
   Почему и как появилось художественное литье? Скорее всего, это объясняется тем, что человек с глубокой древности старался украсить свою одежду, предметы быта, оружие всеми доступными ему способами в соответствии с эстетическими вкусами времени и общества; тайны окружающей природы вдохновляли его на создание магических рисунков и лепных или резных идолов, с помощью которых он пытался победить свой страх перед неведомым; он стремился изобразительными средствами выразить свое понимание того, что его окружало, свой внутренний мир, свое отношение к природе и жизни. Археологические раскопки показывают, что уже у неолитических племен одной из целей межплеменных войн было добывание «богатства» (красивых камней, перламутра, раковин и др.), которое не использовалось, а лишь своим блеском радовало глаз. Потом человек научился создавать красивые вещи из дерева, кости, камня, глины. В век металла появился замечательный вид искусства – художественное литье, которое позволило создавать на века произведения высокой пластики и выразительности, как монументальные, так и обиходные или кабинетные.
   Многие древние художественные изделия – сложные комплексы, каждая часть и деталь которых взаимно дополняют одна другую. В их изготовлении часто принимали участие мастера многих ремесел. Знаменитая голова быка из Ура (2685 г. до н. э.), без изображения которой не обходится ни одна работа по культуре шумеров (рис. 1.1), составная: золото, ляпис-лазурь; она украшает деревянный резонатор музыкального инструмента, инкрустированный перламутром. Многие литые статуи и статуэтки художественно соединяются с постаментом из других материалов, создавая единую гармоничную фигуру.
   Пройден долгий путь, накоплен огромный багаж практических знаний и умений. Ушли в прошлое целые улицы городских ремесленников, откуда с раннего утра доносились звон металла и стук инструментов. Все больше и больше в литейный процесс внедрялась техника, и все реже на изделиях встречались личные клейма мастеров. С уходом мастеров были утеряны многие секреты. Но то, что удалось сохранить или разгадать при помощи современной науки, не потеряло своего значения и по сей день. Характерным примером служит булатная сталь. Древнеиндийские мастера выплавляли ее ещё за XIII веков до н. э., но потом секрет был утрачен. Позднее булатные клинки изготавливали в Персии, Сирии, Египте, а в средние века – в Дамаске, но вновь с течением времени технология была утеряна. И только в середине XIX века русский металлург П. П. Аносов раскрыл этот секрет, что позволило воспроизводить уникальные изделия из булатной стали.
   Некоторые ремесленные технологии обросли усовершенствованиями, другие и сейчас сохраняются и поддерживаются в первозданном виде.
   Сущность литейного искусства заключается в том, что расплавленный металл заливают в специальную литейную форму, в которой, остывая, он затвердевает, сохраняя очертания этой формы. Деталь или изделие, полученное таким образом, называется отливкой. С помощи литья изготовляют отливки из чугуна, стали, алюминия, бронзы, латуни, олова, цинка и других металлов и сплавов. В ювелирном деле для изготовления изделий применяют различные сплавы: меди, золота, серебра, платины и т. д.
   В каменных, глиняных и песчаных формах древние мастера отливали орудия труда, хозяйственную утварь и украшения. Вероятнее всего, по мнению ученых, древние отливки были сделаны в Древнем Египте и Месспотамии. Но раскопки показали, что и на территории Кавказа уже в III тыс. до н. э. тоже применялись совершенные методы плавки и литья металла (рис. 2.2). Литье было наиболее легким видом обработки металла, и люди использовали это. Нужным в обиходе металлическим вещам они придавали художественную форму.

Рис. 2.2. Литой барс. Бронза. Древняя Грузия, Самтавро. I тыс. до н. э. [30]

По замечанию А. М. Петриченко, «ближе к художественным отливкам, как по оформлению, так и по приемам литья, были литые мечи» [62]. Вряд ли можно найти хоть один народ, который не владел искусством литья и не изготавливал бы бронзовых мечей. Найденные в раскопках древние молоты-топоры, кинжалы, мечи, и т. д., как правило, богато инкрустированы золотом, серебром. Их рукоятки украшены замысловатым узором, изображениями животных (рис. 2.3). Найденные при раскопках литые украшения свидетельствуют о том, что изготовившие их люди были не только умелыми ремесленниками, но и художниками [62].

   Рис. 2.3. Древнее литое оружие из бронзы [5]: а – боевой топор-молот, длина 21,2 см. Бронзовый век. Скандинавия; б – кельт-алебарда, длина 13 см. Минусинск (Россия), 700-1000 гг. до н. э. Санкт-Петербург, Русский музей; в – кинжал, длина 24 см. Минусинск (Россия), ок. 100 г. до н. э. Санкт-Петербург, Русский музей

   Литейщики Древней Индии уже в III-м тыс. до н. э. применяли стержни для изготовления пустотелых отливок. К этому времени относится и появление технологии литья по восковой выплавляемой модели, которая дала толчок развитию художественного литья.
   Бронза в Древнем Китае появилась позднее, чем во многих других странах, – лишь во II-м тыс. до н. э. Наивысшего расцвета технология бронзового литья достигает в XII–VIII вв. до н. э., о чем свидетельствуют великолепные бронзовые сосуды, применявшиеся в быту и во время религиозных церемоний. Начиная с середины I-го тысячелетия искусство литья приходит в упадок. Литьем изготавливают только монеты.
   В странах Древнего Востока в совершенстве было освоено литье скульптур.
   В Индии отправным моментом стало распространение буддизма. Еще в I в. н. э. появились скульптурные изображения Будды в человеческом подобии. Позднее популярнейшим божеством стал Шива. В его образе особенно полно отражены принципы индийской эстетики и национальные приемы художественного творчества. Начиная с X в. н. э. предпочтение отдавалось танцующему Шиве, который символизирует движение, круговращение мира.
   Китайские литые скульптурные изображения Будды, датируемые I в. н. э., отличаются сложностью композиции, тщательностью обработки (далее см. ниже). Для китайского стиля характерно изготовление больших отливок животных, реальных и мифических, устанавливаемых на постаментах у входа во дворцы и храмы.
   Первым литейным материалом стала бронза. Технология получения бронзы путем сплавления меди и олова была известна в Древнем Египте, Ассирии и Вавилонии в III-м тыс. до н. э. Египтяне обозначали медь и бронзу одним иероглифом, но в первом случае к нему добавляли значок, который переводится как «настоящая», а во втором – «искусственно приготовленная». В древнеегипетских папирусах и вавилонских глиняных табличках II-го и III-го тысячелетий до н. э. бронза упоминается как заурядный материал. Число обнаруженных археологами древних изделий из чистой меди и чистого олова ничтожно по сравнению с числом бронзовых изделий.
   Интересной страницей в истории развития литейной технологии является освоение литья древними племенами Центральной Африки. Зарождение металлургии здесь имело свои особенности. В джунглях и саваннах экваториальной Африки почти нет залежей меди. Век металла тут начинался с железа.
   При археологических раскопках в Центральной Африке были обнаружены плавильные печи и шлак. Это дало основание предположить, что примитивная выплавка железа здесь велась уже в самом начале II-го тысячелетия до н. э.
   В то время, когда в Древнем Египте производили изделия из бронзы, народы, населявшие территорию современной Нигерии, искусно изготовляли из железа орудия труда, оружие и даже складные стулья. Африканские литейщики для литья гвоздей, бус и других предметов применяли специальные формы.
   Систематическая добыча меди в Центральной Африке началась довольно поздно. Мастера народа сао, жившего на берегах озера Чад в IV–XII вв. н. э., отливали из бронзы и меди статуэтки людей, кулоны в виде ящериц, уток, слонов, крокодилов, браслеты, подвески и т. д. При раскопках в Восточной Нигерии в погребении полутысячелетней давности были обнаружены художественные отливки из бронзы в виде черепа леопарда и рукоятки посоха, увенчанной фигурой всадника, маски людей, животных, различные украшения, бронзовые сосуды в форме раковин [5].
   Африканские маски наиболее распространены и достигли своего высшего художественного расцвета в тех районах, где наиболее активна творческая изобразительная культура. Точнее маски рождались и рождаются в пространстве между Сенегалом и Анголой – на севере этот район ограничивает пустыня Калахари, на востоке – Великие озера. В других местах, хотя их и населяют этнические родственные племена, искусство маски не поднялось и не получило столь высокого развития.
   Итальянский ученый и писатель Франко Монти в блестящей книге «Африканские маски» в увлеченной, популярной форме и в то же время с серьезностью ученого, уважающего гипотезы, но предпочитающего факты, рассказал об искусстве изготовления масок из дерева, отлитых из золота, бронзы и др. металлов.
   Для африканских негров маска – одушевленный и действенный инструмент, находящий множество применений почти в любой области человеческой деятельности – от рождения до самой смерти.
   Что касается выводов Ф. Монти, то многие из них, безусловно, интересны, хотя и не всё можно принять безоговорочно.
   Скульптуры африканских мастеров изготавливались методом литья по выплавляемым моделям. Причем толщина стенок не превышала 2–3 мм. Это свидетельство высокого мастерства литейщиков.
   Древнегреческие мастера умело использовали технологию литья по восковым моделям. Например, при изготовлении мечей восковые модели применяли для нанесения рисунка или получения биметаллических отливок. Древнегреческие литые бронзовые украшения, оружие, светильники являют собой шедевры декоративно-прикладного искусства, но подлинной вершиной следует признать литые скульптуры из бронзы.
   Сначала эллины находились под сильным влиянием египетских канонов. Их скульптуры отличала неподвижность форм, условное изображение движения, «архаическая» улыбка, грубое исполнение отливки. Но на рубеже VI–V вв. до н. э. ваятели научились создавать близкие к жизни образы, реалистичнее изображать человеческую фигуру, ее движение. Скульптура периода высокой классики выражает возвышенные идеалы, представления о гражданской доблести, о духовном, нравственном и физическом совершенстве свободного эллина, о красоте и гармонии человеческого тела. Прекрасные бронзовые статуи обнаруживают не только тонкий художественный вкус древних греков, но и значительное усовершенствование способов литья. Создание крупных отливок было не под силу одним лишь скульпторам. Для этого требовались литейщики-ваятели, высокоразвитое литейное производство и филигранная техника литья.
   Сколько было чудес света? Семь наиболее известных шедевров древних культур названы чудесами света. Самые знаменитые памятники Древнего мира: египетские пирамиды, «висячие сады» Семирамиды, статуя Зевса Олимпийского, храм Артемиды Эфесской, Мавзолей в Галикарнасе, статуя Гелиоса в Родосе (т. н. Колосс Родосский), Фаросский маяк. Традиция выделять выдающиеся памятники архитектуры и искусства появилась в эпоху эллинизма. Список чудес света нередко менялся, однако их количество оставалось неизменным (семерка в древности считалась священным числом).
   Сколько же их было на самом деле? Два из них являются отливками. Это Колосс Родосский работы Хереса из Линдоса (бронза, 292–280 гг. до н. э.), см. рис. 2.4, и статуя Зевса Олимпийского в храме Зевса в Олимпии работы Фидия (золото, 430 г. до н. э), см. рис. в источнике [68]. По некоторым данным она получена хрисоэлефантийским способом (см. ниже).

   Рис. 2.4. Варианты реконструкции статуи Гелиоса, о. Родос, Греция [29]: а – по А. Тевету (1534 г.); б – греческая почтовая марка (1947–1951 гг.); в – по А. Габриелю (1932 г.); г – по Мэриону (1956 г., 1984 г. – по А. Домашнему); д – голова Гелиоса на серебряной монете Родоса времен Колосса

   Храм Зевса в Олимпии, построенный между 468 и 456 г. до н. э. Архитектором Либоном (в так называемом «строгом стиле» 490–450 гг. до н. э., имел значение общеэллинского святилища и являлся самым крупным храмом всего Пелопоннеса. Храм был почти полностью разрушен, но на основании раскопок и описаний древних авторов его общий вид и статуя в настоящее время достаточно точно реконструированы, см. рис. в источнике [68].
   Это был классический дорический периптер (отношение колонн 6 к 13), построенный из твердой породы известняка (ракушечника), что давало возможность добиться почти чеканной точности и чистоты исполнения деталей. Пропорции храма отличались строгостью и ясностью. Их суровость смягчалась праздничной по своему характеру окраской. Храм был украшен большими скульптурными группами на фронтонах. Метопы наружного фриза, как и в большинстве храмов ранней классики, были лишены скульптурных украшений. За наружной колоннадой над портиками пронаоса и опистодома на метопах триглифного фриза были помещены скульптурные композиции, по шесть на каждом фризе. Сюжеты этих рельефов были тесно связаны с общественным назначением храма, бывшего центром обширного архитектурного ансамбля Олимпии – священного центра общеэллинских спортивных состязаний. На фронтонах были изображены легендарное состязание на колесницах Пелопса и Эномая и битва греков (лапифов) с кентаврами, на метопах – подвиги Геракла. Внутри храма с середины V в. до н. э. помещалась выполненная из золота и слоновой кости статуя Зевса работы Фидия [69].
   Таким образом, в храме Зевса в Олимпии уже нашел свое воплощение характерный для классической Греции синтез архитектуры и скульптуры, о которой подробно будет речь дальше.
   Бог солнца – лучезарный Гелиос всегда являлся самым любимым и почитаемым божеством жителей острова Родоса. Не будь Гелиоса, говорили родосцы, то не было бы и самого острова. Спокон века они считали, что по просьбе Гелиоса всесильные боги подняли остров со дна моря из мрачных морских пучин.
   Остров Родос был не только живописен – он был еще и богат, и жители его благоденствовали. И немудрено! Не было ремесла, в котором бы они не преуспели, – они были мастера на все руки!
   Остров славился производством тканей. Процветало гончарное искусство. Кузнецы умели ковать отличные мечи и стрелы. А что касается чеканки и литья, то в этом они не уступали даже жителям Кипра.
   Была еще одна, и очень важная, причина процветания родосцев. В то время непрерывных войн им в течение многих лет удавалось избегать военных столкновений. Но мирной жизни наступил конец.
   В 305 году до н. э. сын свирепого владыки Сирии Антигона Одноглазого Деметрий потребовал, чтобы остров Родос вступил вместе с ним в войну против Египта. Но родосцы, связанные давней дружбой и торговавшие с Египтом, отказались. Тогда Деметрий напал на остров, уже давно привлекавший его внимание своим богатством и выгодным положением, и начал осаду города.
   Осада Родоса продолжалась целый год. Она не принесла Деметрию ни победы, ни славы. Но за упорство в осаде его прозвали Полиоркет, что значит «осаждающий города».
   В ознаменовании победы родосцы решили воздвигнуть в честь покровителя острова гигантскую статую бога солнца лучезарного Гелиоса. Своей величиной, красотой и необычностью он должен был затмить все известные в Древнем мире статуи, включая монументальные египетские изваяния.
   Работы по созданию Колосса поручили известному родосскому скульптору из города Линдоса – Харесу. Это он являлся создателем статуй-колоссов, украшавших город Родос, про которые Плиний писал, что «каждый из них прославил бы всякое место, где бы он ни стоял».
   Колосс Родосский возведен на деньги, полученные Родосом после продажи осадных машин Деметрия I Полиоркета.
   Харес был учеником гениального скульптора Лисиппа, прославившегося свими замечательными статуями, отлитыми из бронзы. Однако в те времена отлить статую таких огромных размеров было совершенно невозможно. Да и вес ее был слишком велик.
   Статуя бога возвышалась прямо при входе в гавань Родоса и была видна подплывающим кораблям уже с соседних островов, в высоту статуя была ок. 35 м, т. е. почти в три раза превышала «Медного всадника» в Санкт-Петербурге.
   Эта статуя, считавшаяся одним из семи чудес света, стояла в родосской гавани, но не так, как полагали еще недавно, т. е. не с расставленными над входом в гавань ногами, образовывавшими как бы ворота, через которые могли проходить даже большие корабли [63].
   Харес решил сделать статую тоже из бронзы, но совершенно другим способом – выколоткой (см. раздел VI книги), чеканкой, шлифовкой и полировкой.
   В основе статуя была глиняной с металлическим каркасом, сверху отделана бронзовыми листами. Для работы над изображением бога непосредственно на месте его установки Харес использовал хитроумный прием: с постепенным возвышением скульптуры поднимался и земляной холм вокруг нее; холм был впоследствии срыт, и статуя в полном виде была раскрыта изумленным жителям острова. Колосс породил и своего рода моду на гигантские статуи, на Родосе уже во II в. до н. э. было установлено около ста колоссальных скульптур.
   Создание бронзового гиганта длилось около 12 лет, но простоял он, однако, всего 56 лет. В 225 году д. э. (по другим данным – 220 год) во время землетрясения статуя рухнула, не выдержав колебаний почвы.
   Но и повергнутый Колосс продолжал изумлять и восхищать всех своими размерами. Паломничество на остров Родос продолжалось. Писатели древности: Павсаний, Страбон, Филон, Плиний – все восторгались поверженным гигантом.
   Как пишет Страбон, «статуя лежала на земле, поверженная землетрясением и переломленная у коленей».
   Плиний про статую Колосса писал: «Но и лежащая на земле, она вызывает удивление. Немногие могут обнять ее большой палец. Пальцы же ее превышают размеры большинства статуй. Обломанные части ее зияют обширными пещерами. Внутри видны камни огромнейших размеров, которыми Харес при установке стремился создать устойчивость».
   Обломки Колосса пролежали на земле больше 1200 лет. В 997 году остров Родос захватили арабы. Они сразу поняли большую материальную ценность остатков статуи – ее разбили, а металл вывезли в Сирию на 980 верблюдах. По другим источникам арабы продали бесценные обломки статуи какому-то купцу. И тот, как утверждает древняя хроника, нагрузил ими 900 верблюдов. И огромный караван медленно тронулся в путь. Дальнейшая судьба обломков неизвестна [80].
   По сообщению Филона Византийского, на статую ушло 13 тонн меди и 8 тонн железа [34, 5]. По современным расчетам, на литую бронзовую статую таких размеров требуется около 200 тонн бронзы.
   Так безвозвратно и бесследно исчезло всё, что оставалось от одного из самых дивных чудес света – блистающего и лучезарного Родосского Колосса.
   В настоящее время реконструировать в полной мере облик статуи не удается.
   Зевса Олимпийского статуя, прославленная статуя царя богов и людей работы великого греческого скульптора Фидия; одна из Семи чудес света. Статуя помещалась в культовом центре Олимпийского святилища – храме Зевса, в священной роще Альтисе.
   На вопрос художника Панэна, каким Фидий задумал представить верховного бога, мастер ответил: «.Так, как Зевс представлен Гомером в следующих стихах «Илиады»:

     Рек, и во знаменье черными Зевс помавает бровями:
     Быстро власы благовонные вверх поднялись у Кронида
     Окрест бессмертной главы; и потрясся Олимп многохолмный.

   Статую Фидий исполнил в хрисоэлефантинной технике: открытые части тела были выложены пластинами слоновой кости, одеяния отлиты из золота, а основа скульптуры была деревянной. Высота статуи достигала около 17 м в высоту. Если бы бог «поднялся», его рост намного бы превысил высоту самого храма. Путешественники, видевшие Зевса в Олимпии, называют удивительным сочетание в его лике властности и милосердия, мудрости и доброты. В руке громовержец держал статую Ники (символ победы). Из золота и слоновой кости был сделан и богатейший трон Зевса. Спинку, подлокотники и подножие украшали рельефы из слоновой кости, золотые изображения богов и богинь Олимпа. Нижние стенки трона покрывали рисунки Панэна, его ножки – изображения танцующих Ник. Ноги Зевса, обутые в золотые сандалии, покоились на скамье, украшенной золотыми львами.
   Перед постаментом статуи пол был выстлан темно-синим элевсинским камнем, высеченный в нем бассейн для оливкового масла должен был сберегать слоновую кость от рассыхания. Плащ Зевса был покрыт тонким слоем чеканного золота, золотые пластины украшены инкрустациями с изображениями звезд, цветов и животных. Масло предохраняло статую от губительной сырости, а маслянистая поверхность жидкости отражала свет, падающий из дверей. Отраженные лучи света окружали голову Зевса мягким сиянием. Проникавший в двери темного храма свет, отражаясь от гладкой поверхности жидкости в бассейне, падал на золотые одежды Зевса и освещал его главу; вошедшим казалось, что сияние исходит от самого лика божества [69].
   Возможно в конце IV века н. э. статуя Зевса была перевезена в Константинополь и установлена на столичном ипподроме, где погибла во время одного из пожаров.
   Остановимся несколько подробнее на легендарном бронзовом «Родосском Колоссе», изучивших и сделавших, может быть, более полное описание авторами [49, 63, 80], не потому, что это самая крупная из известных в древности металлических статуй. Согласно Плинию [28], были до нас не дошедшие скульптурное изображение бога Меркурия и статуя императора Нерона, переделанная после его смерти в статую бога Солнца, превосходившую размерами Родосский Колосс. Мы взяли этот пример как наиболее широко известный и, с легкой руки Антипатра Сидонского (I в. до н. э.), включенный в список семи чудес света древнего мира [1] наряду с египетскими гробницами, Висячими садами в Вавилоне, Фаросским Маяком и др.
   Эта скульптура стояла на торговой площади между морем и городскими воротами на облицованном белым мрамором искусственном холме высотой около 7 м. Ее возводили 12 лет (с 302 по 290 гг. до н. э.) под руководством скульптора Хареса, ученика Лисиппа. Высота статуи была 70 локтей, по различным источникам, – 31–36 м [15, 74]. Эта гигантская скульптура была в свое время настолько общеизвестной, что античные авторы, многократно упоминая ее в своих трудах, не позаботились оставить ее подробное описание. Всякий культурный человек того времени несомненно, представлял себе облик статуи, как сейчас каждый знает, например, вид Эйфелевой башни. Во всяком случае, если описание Колосса и существовало, до нас оно не дошло. Согласно примерной реконструкции, Гелиос с лучистым венком на голове стоял на высоком постаменте, слегка откинувшись назад и приложив правую руку ко лбу, как бы всматриваясь в даль, а левой рукой придерживал длинный плащ [69].
   К сожалению, сооружение «.через 66 лет рухнуло от сильного землетрясения, но и лежащее оно поражает» [28]. Поражало современников и потомков и техническое совершенство фигуры гиганта. Обломки пережили нашествие готов в 269 г. н. э. и Исаврийскую династию в 470 год.
   Так было уничтожено великое творение, но фантазия человека не хотела примириться с утратой. Отсутствие описания статуи породило массу вариантов реконструкции ее внешнего вида (рис. 2.4). Уже в рукописи XI века появляется рисунок, на котором изображен Колосс Родосский в виде обнаженного мужчины, правой рукой опирающегося на копье. Опущенная левая рука держит меч [5, 29]. Эти атрибуты совершенно не соответствовали древнему «имиджу» бога Солнца, обычно изображавшемуся с шаром или бичом, которым он погонял коней своей колесницы.
   Позже возникла картина гигантской статуи бога Солнца, который стоит широко расставив могучие ноги над входом в гавань города (рис. 2.4, а). Возможно, такая легенда возникла на самом острове и распространялась его жителями. Подобный вариант фигуры дает и М. Хеемскерк (1572 г.), но с другими атрибутами. У его бога в руках чаша с огнем, а за плечами – лук (рис. 2.4, б). Сомнительность таких вариантов композиции заключается в том, что при этом 35-метровая статуя должна была опираться ногами на точки, отстоящие одна от другой на 400 м (такова ширина входа в бухту города). Кроме того, в этом случае при землетрясении статуя должна была упасть в море, а не на землю, где она лежала почти 9 веков.
   Скорее всего Гелиос стоял, сомкнув или слегка расставив ноги, с экономным движением рук (рис. 2.4, в, г). Такая форма статуи более вероятна и с точки зрения ее изготовления, учитывая гигантские размеры.
   Каким же образом изготовили Колосс Родосский? Существуют два противоположных мнения. Одно высказал сотрудник Британского музея Г. Мэрион, автор реконструкции вида статуи (рис. 2.4, г). По его версии [1] и по версии А. Домашнева [80], конструкция гигантской статуи состояла из трех массивных каменных столбов, выполнявших роль опор (ноги статуи и покрывало). На уровне плеч и в поясе столбы соединялись железными поперечными балками, образуя основу железного каркаса, который покрывали чеканными листами бронзы толщиной 1,6 мм. Статуя постепенно «вырастала» вместе с окружавшей ее насыпью, на которой работали мастера. Когда голову статуи украсили последней деталью – лучистым венцом, насыпь разобрали.
   Другой вариант имеется в рукописи XI века Филона Византийского «О семи чудесах света» [29, 69]: «Художник сделал основание из белого мрамора и укрепил на нем ноги Колосса до щиколоток. Уже основание было таким высоким, что оно превосходило по высоте все остальные статуи. Тем труднее было поднять и установить саму статую. Ее приходилось воздвигать вверх целиком, как строительное сооружение. В данном случае отливали вначале первую часть, а форму для следующей делали на ее поверхности; после формирования второй части на ней моделировали третью и так далее. Скульптор окружал уже готовые части земляным валом, создавая поверхность, на которой можно было готовиться к отливке очередной части. Так, шаг за шагом, воздвиг художник статую, подобную богу. Художник укрепил бронзу изнутри железным каркасом и каменными блоками; соединительные балки говорят о поразительном кузнечном мастерстве, не уступающем умению циклопов; вообще, скрытая часть работы еще больше видимой».
   Ряд специалистов сомневаются в возможности реализации последнего варианта из-за недостаточного уровня технических достижений того времени. Тем не менее, этот пример – не единственное упоминание об использовании такого процесса литья статуй [5].
   Многие называют восьмым чудом света огромнейший бронзовый котел скифов (см. описание ниже).
   Труд литейщика, изготавливающего уникальную отливку, по своему характеру творческий. В большей степени это относится к отливкам, отличающимся какими-либо особыми свойствами, размерами или виртуозностью техники их литья. Таким отливкам присваивается титул «царь».
   Древнейшей отливкой, удостоенной титула «царь», по мнению А. М. Петриченко [42], является 100-тонный чугунный царь-лев, отлитый в 954 году в Китае, его высота 5,5 метра, а длина более 5 метра. Между ног этой фигуры свободно проезжает лошадь с телегой. Отливка пустотелая (местами больше), покоится на плите, в настоящее время глубоко осела в грунт (рис. 2.5).

   Рис. 2.5. Чугунный «Царь-лев» (Шицзы-ван. Китай, X в.); вид сбоку [5]

   Китайский литой чугунный Шицзы-ван (Царь-лев) также может считаться если не одним из чудес света, то, бесспорно, одним из лучших «литых чудес». «Царский титул» ему был присвоен еще до его рождения: на груди отливки имеется литое иероглифическое начертание «Шиизы-ван».
   В Китае лев считается символом защиты закона, могущества, силы и красоты, олицетворением стража священных храмов; его изображения (очень мало напоминающие оригиналы) часто встречаются у ворот храмов, дворцов, жилых зданий, на перилах мостов. Литой чугунный Шицзы-ван – величайшее творение китайских ваятелей и литейщиков древности – был изготовлен более 1000 лет тому назад (в 954 г.). Летопись гласит, что эту уникальную отливку создал один опальный мастер в честь владыки Поднебесной империи после своего помилования.
   Изваяние располагалось на окраине небольшого города, над ним был построен храм (по-видимому, буддийский), от которого сейчас от него не осталось и следа, город переместился на десятка три ли (около 15 км) в сторону. Вросший в землю титан одиноко стоит среди поля, как пришелец из другого мира.
   В наше время вокруг фигуры прокопали большие колодцы, что позволило обнаружить куски формы и шлака. Они дали возможность определить древнюю технику формообразования. Форма отливки была изготовлена по глиняной рубашке, наружная часть ее состояла из нескольких кусков, плохо пригнанных одна к другой, так что следы больших заливов между ними сохранились до сих пор, несмотря на ржавчину. Для отделения глиняной рубашки от стержня и кожуха формы была применена прослойка из грубой ткани, следы которой обнаружены на кусках при раскопках.
   «Царь-лев» является чудом и по способу получения большой массы расплава, и по способу заливки большой формы, представлявшей сложную инженерную проблему. В то время китайские литейщики владели двумя способами плавки чугуна – в маленьких вагранках с ручными «компрессорами» и крично-тигельным. Последний, как прерывистый и продолжительный, для получения огромной массы жидкого чугуна был неприемлем. По-видимому, использовали ваграночную плавку чугуна, но для этого требовалось множество одновременно работающих мелких вагранок, от которых расплав ручейками стекал в единую литниковую систему (следы литниковой части на спине льва сохранились). Часть фрагмента устройства каналов для транспортировки жидкого чугуна от вагранок к форме приведена в одной из старинных книг (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схема заливки металла из нескольких печей в форму (из старинной китайской книги) [5, 49]

В древней столице Японии г. Нара в 747–749 гг. н. э. по приказу императора Шому была отлита самая крупная из существующих бронзовых статуй – фигура Будды (рис. 2.7, а). Высота ее 15 метр, с постаментом – 18 метр, массу оценивают в 380 тонн, из которых 130 тонн приходятся на цоколь. В 1708 году статуя была реставрирована – убрана позолота, сильно поврежденная в результате многочисленных пожаров храма Тодайдзи. Сам храм, видимо, возводили уже вокруг отлитой статуи. Считают, что это самое крупное деревянное здание в мире. Из источника [5] мы узнаем, что по версии Т. Ишино [64], статую отливали поэтапно, последовательно снизу вверх (рис. 2.7, б). Внутреннюю поверхность фигуры формирует глиняный стержень, армированный металлическим каркасом. Далее по технологии выплавляемых моделей изготавливали соответствующий «этаж» формы и заливали ее. По мере «роста» статуи ее обносили насыпью, вместе с которой поднимались на соответствующую высоту и плавильные агрегаты. Таких этапов, судя по рисунку, было восемь.

   Рис. 2.7. Великий Будда из Нары. Япония. [5, 64]: а – эскиз статуи; б – элементы технологического процесса отливки статуи.

   В XIV веке в Японии был отлит царь-чайник из 3 частей: крышки, ручки и самого сосуда массой 16 тонн. А еще в 749 году была отлита статуя Будды массой 250 тонн (вместе с цоколем 380 тонн), длина ладони – 3 метра. В 1987 году на озере Тадзаво к северу от Токио установлена самая высокая статуя богини милосердия Каннои высотой 133 метра.
   Самая большая пушка в мире – «Царь-пушка», отлита в 1586 г. (Россия), весит 40 тонн, ее калибр 890 миллиметр. Знаменитый «Царь-колокол» Московского Кремля, крупнейший из колоколов когда-либо существовавших в мире, отлит в 1733–1735 гг. из бронзы и весит 200 тонн.
   Самой крупной царь-отливкой является литой шабот молота массой более 600 тонн, изготовленный в 1875 году в Перми на Урале. Он тоже претендует на звание восьмого чуда света (и, пожалуй, к первым среди литых уникумов) отлитый в России – самую крупную отливку в мире, о которой уже так много написано.
   Для установления литой формы потребовался кессон глубиной 40 метров. Вокруг было размещено 20 крупных вагранок. Заливка длилась 3 часа, остывание металла – более 4 месяцев [65]. Почти в течение двух месяцев после заливки тепло отливки медники использовали для расплавления олова, припоев и т. п. Остывшую Царь-отливку, не вынимая из кессона, передвинули на 180о и установили на месте расположения фундамента будущего молота.
   Чтобы выплавить чугун для этой отливки, был построен специальный завод-однодневка. При заливке гигантской формы был использован металл 14 печей. Кроме них, были построены печи «в запас» и для предварительных исследований. Может возникнуть вопрос: 14 вагранок – мало или много? И любой литейщик скажет, что это – огромное количество даже для очень крупнйшего завода, а не для одной формы, для одной заливки.
   Зачем же потребовалось на Урале столь крупная отливка? В России стали изготовлять в середине XVIII века крупные стальные пушки. Для их ковки требовались большой силы молоты. Новый мощный молот был спроектирован Николаем Воронцовым (впоследствии директором Петербургского горного института). Частью этого молота был шабот (стул), кторый весил более 600 тонн. Отливки такой массы в 1870-х годах мир еще не знал, люди назвали ее Царь-отливкой, и ее по праву можно признать восьмым чудом света.
   Литье такого шабота по грандиозности замысла, по остроумию и сложности техники его формообразования, по дерзости технологических приемов формовки не знает себе равных. Некоторое представление о самой крупной в мире литейной форме дает эскиз продольного ее разреза, приведенный на рис. 2.8. [70].

   Рис. 2.8. Эскиз формы Царь-отливки шабота массой 604 т. [70]

   Был построен и огромный молот небывалой мощности: его ударная сила достигала 160 т, а масса падающих частей превышала 50 т. Этот молот получил в народе тоже высший титул, титул Царя-молота. Царь-молот был в то время самым мощным молотом в мире. В присутствии русских и зарубежных специалистов на нем 17 февраля 1875 года отковали первую болванку массой 1000 пудов; но можно было на нем ковать болванки и более 3000 пудов. Но славился Царь-молот не только своей силой. В руках русских кузнецов-умельцев он прославился и ювелирной точностью. До сих пор рассказывают пермяки, что один из мастеров, чтобы продемонстрировать заморским специалистам, на что способен молот-гигант, как послушен он в руках рабочего, положил под боек ручные часы, а вокруг них уложил несколько болванок большой высоты. Ударами молота он осадил болванки до толщины часов, а последним ударом, как и было расчитано, разбил стекло часов, не повредив их, – часы продолжали идти. Г игантская сила молота, его размеры и точность работы удивляли весь мир.
   На горе Вышке в Перми был построен монумент по проекту В. Е. Гомзикова. Этому памятнику придали черты Царь-молота. Он стоит и поныне как памятник техническому чуду, сотворенному русскими специалистами и умельцами.
   С течением времени постепенно все более развивалось литейное и производство. Со второй половины XIX века все большее применение вместо чугуна применяют сталь для изготовления различных машиностроительных отливок, и хозяйственного назначения различных улитарных предметов. В связи с тем, что растут потребности населения в изделиях из металла, литейное производство значительно совершенствуется, усложняется. В это время появляются даже научные труды по технологии отлива из металла. В России родоначальниками науки о литье традиционно принято считать ученых-металлургов: П. П. Аносова, Д. К. Чернова и А. С. Лаврова.
   На Урале вместе с возникновением чугунолитейного производства зародилось художественное литье. Своеобразие быта уральцев определило появление металлической посуды: чугунков, сковородок, кружек. Чаще всего ее делали сами рабочие заводов – для себя.
   Однажды управляющий кыштымскими заводами явился на собрание промышленников в Санкт-Петербурге и удивил присутствующих тем, что вместо золотой цепочки украсил жилет шелковым шнурком. Над ним стали подшучивать, но управляющий не смутился, а попросил всех приглядеться к «шнурку». Им оказалась чугунная цепочка (формовку см. раздел ниже). За такое чудо уральцу предлагали миллионы, но он не согласился – славу своих мастеров берег. Действительно, мастерство неподражаемое.
   А.М. Петриченко считает, что впервые фасонное литье появилось в IV–III тыс. до н. э. одновременно в Египте, Двуречье, Индии, Южной Туркмении, Закавказье, Молдавии, Юго-Западной Украине, Средней Азии и других местах.
   В источниках [49, 52, 53] указывается на данные археологических исследований, из которых следует, что в Египте производить художественные отливки из золота начали за XII тысяч лет до н. э. Изделия из золота, относящиеся к IV тыс. до н. э., найдены в Южной Месопотамии, в долине Нила, в Малой и Средней Азии. На Алтае начали добывать и перерабатывать за 4,5 тысячи лет до н. э. На Кавказе золотые изделия изготавливались за 3 тысячи лет до н. э.
   Египтяне получали золото из Нубии (Нубия по-египетски – «страна золота») и из областей Восточной пустыни, находящейся между Нилом и Красным морем. По мнению В. И. Вернадского, золото было в употреблении в Египте еще в додинастическую эпоху. Но добывать его сами египтяне стали много позже, после захвата Нубии. Первым военные походы в Нубию совершил фараон Сенусерт (1887–1849 гг. до н. э.). Фараон Тутмос III (1525–1473 гг. до н. э.) завершил покорение Нубии. Когда египтяне сами стали разрабатывать золотые месторождения Нубии, золото стало одним из богатств этой страны.
   Сохранился текст письма Тушратта, царя народа миттани, владевшего в XVII–XIII вв. до н. э. землями в северо-западной части Месопотамии. Этот царь писал Аменхотепу III (около 1455–1419 гг. до н. э.) и требовал от него золота в обмен на руку своей дочери: «Пришли мне золота столько, сколько нельзя измерить, больше, чем ты прислал моему отцу, ибо в стране моего брата (в Египте – примечание автора) золото рассеяно, как пыль».
   Академик Б. Б. Пиотровский пишет: «Время и судьба сохранили гробницу фараона Тутанхамона с громадным количеством золотых предметов искусства, многие из которых были изготовлены из нубийского золота» [54]. Гроб, в котором находилась мумия царя, был целиком сделан из золота; толщина его стенок 2,5–3,5 мм. (рис. 1.3). Заметим, что в гробнице было всего несколько небольших изделий из железа, причем привозных. Счастье, что гробница Тутанхамона (около 1400–1392 гг. до н. э.) была обнаружена лишь в начале XX в., когда ее золотые предметы были оценены не как сырье для переплавки, а как ценнейшие произведения древнего искусства. Какие же сокровища расхитили и переплавили грабители из гробницы знаменитого и очень долго царствовавшего Рамсеса II (с 1317 по 1251 гг. до н. э.)?
   Некоторые из характерных операций изготовления металлических изделий можно видеть на изображении в гробнице Петосириса (рис. 2.9). Надпись гласит, что «здесь выделывается бронзовая домашняя утварь». В верхнем ряду – отделка металлических изделий. Крайний слева ремесленник обрабатывает ритон, заканчивающийся головой газели; средний – выполняет чеканку, по-видимому, отлитой нижней части канделябра, так как по описанию обрабатываемый предмет имеет колонку с капителью и крылатой фигурой наверху [54, 5]. Крайний справа ремесленник отделывает выпуклую крышку сосуда. В нижнем ряду слева показана ковка металла. Один из ремесленников держит клещами кусок, видимо, нагретого металла, второй бьет по нему прямоугольным камнем. Справа мастер держит одной рукой сосуд, фиксируя его на специальной подставке. Другой рукой он отбивает края возможно литого сосуда.

   Рис. 2.9. Обработка металла. Роспись из гробницы Петосириса [54]

   Серебро в отличие от золота редко встречается в виде самородков (см. выше), поэтому использовать его стали позднее, чем золото. Самая ранняя разработка руд и добыча серебра в крупных масштабах началась в IV в. до н. э. в восточной части Азии, позднее в Армении и Греции.
   С середины III в. до н. э. в Месопотамии, а со в II века до н. э. в Египте вслед за примитивной техникой литья в открытые формы появилось литье бронзы в разъемные закрытые формы из глины, в которых отливались мелкие части цепочек, браслетов и др. Эти отливки затем скреплялись оловом и чеканились.
   В Греции в V–IV вв. до н. э. для отливки крупных бронзовых статуй применялось литье «по потерянному воску». При этом способе, который до наших дней является основным для бронзовой монументальной и кабинетной скульптуры, окончательная отделка фигур осуществляется по нанесенному на них воску.
   Археологические и другие исследования ученых доказали широкое распространение и высокий уровень литейного производства в начале I века н. э. и далее, смотри, например, бюст императора Тиберия отлитый из бронзы на рис. 2.10.

   Рис. 2.10. Бюст римского императора Тиберия. Бронза. 42 г. до н. э. – 37 г. н. э. Флоренция, Национальный археологический музей. [68]

   В VI–VII вв. н. э. произошло выделение специалистов-ремесленников, занимающихся художественным литьем из бронзы и драгоценных металлов. Начиная с IX–X вв. применяется литье по восковой модели. В XI веке появились каменные литейные формы (см. раздел I книги).
   Киев в течение двух столетий был художественным центром, из которого во все концы страны расходились готовые изделия, а с образованием мелких самостоятельных княжеств и возникновением в них своих ремесленных мастерских перенимались лучшие технические достижения, заимствовались формы и приемы литейного дела.
   Византийская культура – наследница античной греческой – стояла тогда высоко. Русь восприняла многое от современных ей греков. При этом нельзя не отметить, что восприятие византийских образцов и творческое освоение их могло произойти только при условии достаточной культурной подготовленности русских людей в дохристианский период.
   Поэтому неудивительно, что один германский путешественник XI века сопоставляет Киев с самим Царьградом (современный Стамбул), другой – написавший о художественных ремеслах, – ставит «Руссию» рядом с Византией, восхищаясь изделиями из золота с полихромной эмалью из серебра с черненым узором. (Сотни таких изделий найдены в земле Киева и других городов) [55].
   В XII веке появились кустарные литейки в Новгороде и Смоленском княжестве. Мастера-литейщики высоко ценились в государстве. Так, согласно списку «Русская Правда», за убийство ремесленника-литейщика устанавливалось наказание – побор в казну, вдвое превышающий побор за убийство «простого человека».
   Киев сильнее других городов пострадал от татарского нашествия, вследствие чего торговые пути, проходившие через него, оказались закрытыми. Торговля и промышленность начали перемещаться в северные области Древней Руси. Наибольшую выгоду из сложившейся обстановки сумели извлечь Тверское, Московское княжества и особенно Великий Новгород. Именно в этих землях начинает бурно развиваться производство художественных изделий. Так, например, в 1342 году новгородский епископ Василий, желая украсить Софийский Собор, приглашает из Москвы «мастера добра, именем Бориса» [49]. При Дмитрии Донском и его преемнике Василии I в сложившейся обстановке перед русскими литейщиками ставится задача овладения искусством изготовления пушек. Их производство началось на Руси в 1393 году.
   В 1474 году Иван III дает наказ своему послу в Венеции С. Толбузину пригласить в Москву опытного зодчего, который бы хорошо знал литейное производство. Этот наказ С. Толбузин выполнил блестяще, привезя с собой в том же году мастера Аристотеля Фиораванти.
   В 1478 году в Москве Фиораванти построил пушечный литейный завод, находившийся в Китай-городе и носивший название «Пушечная изба». Позднее он возвел на реке Неглинке новый завод, названный «Пушечный двор». В XVII веке был построен еще один государственный завод – «Гранатный двор» (завод находился в Гранатном переулке в Москве).
   Особого расцвета литье достигло в эпоху Возрождения (XIV–XVI вв.) во многих странах Европы, в том числе и в России. Введенная Бенвенуто Челлини (1500–1571 гг.) для литья крупных скульптур технология кусковой формы позволяла получать несколько точных отливок с одной модели (метод «потерянного воска» – только одну отливку), с которых требовалось удалять чеканкой следы от стыков отдельных кусков формы.
//-- ВЫВОД --//
   В настоящее время литейное производство, является, пожалуй, одним из самых развитых в нашей стране и за рубежом.
   Долг и задача молодых мастеров формовщиков, литейщиков – освоение новой современной техники литейного производства, внедрение ее в технологический процесс художественного литья, смелое экспериментирование, освоение новых способов изготовления отливок, обеспечивающих их высокое качество, производительность труда и культуру производства.
   Мы, конечно, не будем отливать в учебных мастерских из чугуна и цветных металлов большие и тяжелые решетки, статуи, колокола и т. д., для этих целей существуют специальные заводы или литейные цеха, но все же постараемся ознакомить студентов и учащихся с современным технологическим процессом этого литья. Более подробно же опишем технологию формовки художественного литья из чугуна, цветных и драгоценных металлов методом микролитья – изделий более легких и тоже изящных.
   Собственно в ваших руках будет осуществляться формообразование художественных отливок и способах их изготовления. Следующие разделы и главы помогут освоить наиболее распространенные, интересные и вместе с тем трудные специальности литейного производства – формовщиков, стерженщиков и литейщиков.
   Цель практики – помочь юношам и девушкам увлечься профессией литейщика, приобщиться к таинству рождения художественной отливки.

Библиографический указатель использованной и рекомендуемой литературы к разделу II

   1. Магницкий О. Н., Пирайнен В. Ю. Художественное литье. СПб, Политехника, 1996.
   2. Honour H., Fleming J. A World History of Art. – L.: Fleming Honour Ltd., 1982. – 639 p.
   3. Гумилев Л. Хунну: Степная трилогия. – СПб.: Тайм-аут-Компасе. 1993. – 212 с.
   4. Ходжаш С. Искусство древнего Востока. – М.: Изобразительное искусство. 1973. С. 72.
   5. Бех Н. И., Васильев В. А., Гини Э. Ч., Петриченко А. М. Мир художественного литья история технологии // УРСС. Москва. 1997.
   6. Черняк В. З. Уроки старых мастеров – М: Стройиздат, 1986. – 248 с.
   7. Тавадзе Ф. Н., Сакварелидзе Т. Н. Бронзы древней Грузии – Тбилиси: Изд-во АН Груз. ССР, 1959. – 85 с.
   8. Богачевский Б. Л. Техника первобытно-коммунистического общества. История техники. Т. 1. – М-Л: Изд-во АН СССР, 1959. – 635 с.
   9. От большого взрыва к человеку разумному. На заре цивилизаций: Детская энциклопедия. Т. 1–2. – М: Терра, 1995. – 192 с.
   10. Большая Советская энциклопедия. 3-е изд. Т. 15. – М: Советская энциклопедия, 1974. – 631 с.
   11. Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. И. Рачинского. – М: ГАИЗ, 1933-210 с.
   12. Корбишли М. Рим и древний мир. Всемирная история в иллюстрациях. Т. 2. – М: АО «Слово», 1994. – 78 с.
   13. Колпинский Ю. Д. Искусство Эгейского мира и древней Греции: Памятники мирового искусства. Сер. 1. Вып. 3. – М: Искусство, 1970. – 91 с.
   14. Матье М. Э., Афанасьева В. К., Дьяконов И. М., Луконин В. Т. Искусство древнего востока: Памятники мирового искусства. Сер. I. Вып. 2. – М: Искусство, 1968. – 95 с.
   15. Napoli e il suo golto. – Milano: Touring club Italiano, 1961. – 236 p.
   16. Roma. Parte I. – Milano: Touring club Italiano, 1960. – 252 p.
   17. Chierichetti S. Capolavori della Sicilia. – Milano: Usmato, 1977-127 p.
   18. Рубцов Н. Н. История литейного производства в СССР. – М.: Машгиз, 1962. – 287 с. (Первое издание выпущено в 1947 г.).
   19. Древние Египет и Греция. История римского народа. Детская энциклопедия. Т. 3–4. – М.: Терра, 1995. – 384 с.
   20. Krysko Wladimir W., Krysko Josephine. Beitrag zur Geschichte der Giesserei technologie. Giesserei, 1983. jh. 70, H. 26, S. 692-96.
   21. Maiuri A. Arte e Civilta mell' Italia antica / Conosci L'ltalia. V. IV. – Milano: Touring club Italiano, 1960. – 256 p.
   22. Venczia e la sua laguna – Milano: Touring club Italiano, 1963. – 252 p.
   23. Либман М. Донателло – M.: Искусство, 1960. – lie.
   24. Жизнь Бенвенуто Челлини – M.: Госхудлитиздат, 1958. – 541 с.
   25. Бернштам А. Н. Основные этапы истории культуры Семиречья и Тянь-Шаня / Сб. «Советская Археология». Вып. XI. – Л.: АН СССР, 1949. С. 337–384.
   26. Очерки по истории техники древнего Востока / Лурье И., Ляпунова К., Матье М., Пиотровский Б., Флиттнер Н. – М.-Л.: АН СССР, 1940. – 352 с.
   27. Иассен А. А., Деген-Ковалевский Б. Е. Из истории древней металлургии Кавказа. – М.-Л.: Огиз, 1935. – 419 с.
   28. Олифант М. Древние цивилизации: Всемирная история в иллюстрациях. Т. 1 / Пер. с англ. – М.: АО «Слово», 1994. – 78 с.
   29. Engels G. 5000 let odlevani kovu // Slevarenstvi. V. 43. № 5. 1995. Brno. 301–306.
   30. Петриченко А. М. Книга о литье. – Кшв: Техшка, 1972. – 282 с.
   31. Лесков А. М. Курганы: находки, проблемы. – Л.: Наука, 1981. – 167 с.
   32. Красавцев Н. И., Сировский И. Я. Очерки по металлургии чугуна. – М.: Металлургиздат, 1947. – 492 с.
   33. Плиний-старший. Естествознание об искусстве. – М.: Ладомир, 1994. – 940 с.
   34. Хафнер Г. Колосс Родосский как он выглядел? // Наука и жизнь, 1984. № 7. С. 132–137.
   35. Ishino Т. How the great Image of Buddha at Nara was constructed // Buchbesprechungen – Giesserei. 1983. Jh. 70. H. 25. S. 685.
   36. Чурсин В. М., Вендл А., Пихлер Б. Крупные литые монументы – сокровища литейной технологии // Литейное производство. 1994. № 5. С. 24–30.
   37. Boni В. Leonardo da Vinci e la tecnica fusoria // La fondaria Italiana – 1973. № 10. P. 289–298. № 11. P. 325–335. № 12. P. 361–367.
   38. Boni B. I progetti di Leonardo da Vinci per il getto della statua equestro di Francesco Sforza // La fondaria Italiana – 1977. № 9. P. 223–234.
   39. Biringuccio. The pirotecnia (Inst. Amer. of minig. and metalurgical engineers). – New-York, 1943. V. XXVI. P. 183.
   40. Вазари Д. Жизнеописание наиболее знаменитых живописцев, ваятелей и зодчих. Т. 1. – М.: Терра, 1993. – 608 с.
   41. Riccio G. Gli Italiani // La fonderia Italiana. 1975. № 5. P. 163–172.
   42. Чурсин В. М., Вендл А., Пихлер Б. Из истории технологий художественного литья крупных бронзовых монументов // Литейное производство. 1996. № 1. С. 29–34.
   43. Рубцов Н. Н. Екимов В. П. и Клодт П. К. – выдающиеся мастера русского художественного литья. – М.: Машгиз, 1950. – 56 с.
   44. Wiedermann F. Gegossene Kunstverke aus Bronze und dem Markusplatz in Veneding // Giesserei, 1966. Jh. 53. H. 9. S. 291–292.
   45. Степанов Ю. А., Гини Э. Ч. Укрощение коней // Литейное производство. 1986. № 9. С. 33–35.
   46. Лебедев К. П. Новые данные о литье памятника «Медный всадник» // Литейное производство. 1978. № 12. С. 37–38.
   47. Зотов Б. Н. Художественное литье. – М.: Машиностроение, 1988. – 304 с.
   48. Чурсин В. М., Тимофеева Н. В., Касатонова Ч. В. К истории памятника Минину и Пожарскому // Литейное производство. 1992. № 2. С. 31–34.
   49. Иванов В. Н. и др. Литье по выплавляемым моделям. М., 1984.
   50. Сокровища сарматских царей. // Наука и жизнь, № 11, 1984.
   51. Борис Воробьев. Корона царя Сайтафарна. // Техника молодежи, № 9, 2000.
   52. Гутов А. А. Литье по выплавляемым моделям сплавов золота и серебра. Л., 1974.
   53. Малышев В. М. Румянцев Д. В. Золото. М., 1979.
   54. Рыбаков В. А. Киевская Русь и русские княжества XII–XIII вв. М. «Наука», 1982.
   55. Авдиев В. История древнего Востока. – Л.: – Политическая литература. 1953. – 756 с.
   56. Куфтин Б. А. К вопросу о древнейших корнях грузинской культуры на Кавказе // Вестник Государственного музея Грузии. 1944. XII – В.
   57. Анри де Сен-Бланка. Соперники фараонов // За рубежом. 1985. № 5.
   58. Варшавский А. Города раскрывают тайны. – М.: Знание. 1967. – 285 с.
   59. Сидорова В. Скульптура древней Индии. – М.: Искусство. 1971. – 86 с.
   60. Stierlin H. The World of India. – Pully (Switzerland): Agence Internationale d'Edition. 1978. – 96 с.
   61. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. 2005.
   62. Энциклопедия Брокгауза Ефрона в 86 томах, 1890–1907 гг.
   63. Engels G. 5000 let odlevani kovu // Slevarenstvi. V. 43. № 5. 1995. Brno. 301–306.
   64. Ishino Т. How the great Image of Buddha at Nara was constructed // Buchbesprechungen – Giesserei. 1983. Jh. 70. H. 25. S. 685.
   65. Ковалев Ю. Г. Пермская «чудо-пушка» // Литейное производство, 1995. № 1. С. 36–37.
   66. Иванов В. Н., Карпенко В. М. Художественное литье: Учеб. пособие. – Мн. Выш. шк., 1999. – 206 с.
   67. Кавелин В. Рубрика «Феномен» // Вокруг Света, 2005. № 4.
   68. Искусство. Современная иллюстрированная энциклопедия. Издательство: Росмэн – Пресс 2007 г.
   69. Всеобщая история искусств. Том 1 / Ред. Р. Б. Климов – М.: Государственное издательство «Искусство», 1956 г. – 920 с.
   70. Петриченко А. М., Суходольская Е. А. Искусство формообразования отливок. – М.: Машиностроение, 1980. – 112 с.
   71. Рыбаков Б. А. Русское прикладное искусство X–XIII веков. Л., 1971.
   72. Мардер А. П. Металл в архитектуре. М., 1980.
   73. Артамонов М. И. Сокровища скифских курганов. Л. – Прага, 1966.
   74. Марфунин А. С. История золота. М., 1980.
   75. Русское декоративное искусство Т. 1–3. М. 1962-65.
   76. Моран А. История декоративно-прикладного искусства. М., 1982.
   77. Флеров А. В. Материаловедение и технология художественной обработки металлов. М., 1981.
   78. Флеров А. В. Художественная обработка металлов. (Практические работы в учебных мастерских.) Учебник для вузов. М., «Высшая школа». 1976. – 223 с.
   79. Хазанов А. М. Золото скифов. М., 1975.
   80. Домашнев А. Д., Дроздова Т. Н. Из глубины веков / Рисунки Т. Дроздовой. – М.: Мол. Гвардия, 1984. – 190 с.

Раздел III
Классификация художественных отливок

   В умелых руках
   лучший клад – ремесло,
   чем с ним в целом мире
   сравниться б могло?
Фирдоуси

Глава 3
Художественные отливки по сплавам

3.1. Материалы для отливок

   При художественном литье металлы в чистом виде практически никогда не применяют, так как их свойства не соответствуют требованиям, предъявляемым к отливкам. При соединении двух и более элементов в определенных пропорциях получаются сплавы. Они бывают нескольких разновидностей: цветные (медь, олово, алюминий, свинец, цинк, магний, титан и т. д.); черные сплавы (чугун и сталь). Наибольшее распространение получили медные сплавы в производстве монументальных отливок, а серый литейный чугун – при отливке малых форм.
   У всех металлов и сплавов имеются определенные механические, технологические и физические свойства. Немного подробнее о каждом из них.
   Механические свойства – это прочность сплава, твердость, пластичность, вязкость, упругость.
   К технологическим относятся литейные свойства сплавов, их свариваемость и способность к обработке резанием.
   Физическими свойствами являются температура плавления сплава, цвет, плотность, расширение при нагревании, магнитные свойства, электро– и теплопроводность.
   Также у сплавов есть литейные свойства. К ним относятся такие, как: жидкотекучесть, ликвация и усадка. Ниже приводятся объяснения по каждому свойству.
   Жидкотекучесть – качество заполнения металлом литейной формы. Когда мы изготовляем ажурную художественную отливку со сложной поверхностью, хорошая жидкотекучесть просто необходима. Химический состав сплава и температура заливки – показатели жидкотекучести. У чугуна она увеличивается при повышении содержания кремния, фосфора и углерода, а сера и марганец понижают жидкотекучесть. Существует специальная литейная форма со спиралевидным каналом, при помощи которой и определяют жидкотекучесть.
   Залитый в форму сплав при охлаждении теряет объем. Это называется усадкой, которая бывает объемной и линейной. Если в отливках возникает внутренние напряжения, вызывающие трещины, пористость, усадочные раковины, то причиной этому стала усадка.
   Она также негативно влияет на объем и размеры изготовляемых отливок.
   При кристаллизации сплава возникает неоднородность химического состава – это ликвация, которая наиболее выражена в массивных сечениях изделия.
   Употребляемые литейные сплавы. Теперь нам необходимо подробнее остановиться на рассмотрении сплавов, применяемых при художественном литье. Как уже говорилось выше, их несколько.

3.2. Медная и бронзовая литая пластика

//-- ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ --//
   Первые изделия из рудного металла – медные трубочки в качестве украшений, завязки для одежды относятся к VI тыс. до н. э. и найдены в Турции в 1962 году. Из меди были изготовлены первые металлические предметы для хозяйства, но все же чаще делали из нее украшения.
   Человек, обтесывавший камень, нашел способ холодной обработки металлов: меди, золота и метеоритного железа. Правда, возможность плавить металлы и сплавлять один металл с другим и, следовательно, широчайший диапазон их свойств до времени оставались для него скрыты.
   Начало веку меди положило освоение людьми техники горячей ковки и литья, которому много способствовало распространение гончарного производства. Египтян интересовала преимущественно красота их гончарных изделий. Между тем примерно в IV тыс. до н. э. они сделали открытие, имевшее необычайно важное значение для прогресса человечества. Речь идет об умении выплавлять блестящий металл из невзрачных природных минералов.
   Печи и керамические формы для отливки дали возможность взяться за опыты с медью уже всерьез. Произошло это на Ближнем Востоке примерно в IV тыс. до н. э, в Европе и Китае во II–III тыс. до н. э, а в Перу только в начале I тыс. до н. э. Например, ирокезы, возможно, – по мнению ученых, – куски металла меди считали камнем, но только мягким, поддающимся обработке и называли медь «красным камнем».
   Открыв свойства огня, человек подчинил себе стихию, которая, как писал Август Вильгельм Шлегель (1767–1845), «заложила фундамент для каждого творения культуры, о чем столь выразительно повествует сказание о Прометее». Покорение огня, осененное фигурой Прометея, превратилось в сознании людей в, своего рода, бракосочетание мужской силы и любви, которое олицетворяли бог-кузнец Гефест и богиня любви Афродита, легендарные образы демонической мощи и великой гармонии.
   В конце XIX века французский химик Пьер Бертло, используя химический анализ, доказал, что древнейшие металлические орудия сделаны не из бронзы, как полагали в то время, а из меди. Химик помог археологам открыть новую, неизвестную до него в истории человечества эпоху – медный век, предшествовавший бронзовому [50]. Те примерно 1500 лет, пока медь, которую еще не сплавляли с оловом, оставалась единственным извлекаемым из руды металлом для обихода и украшений называют медным веком (медный век длился с IV по III-е тыс. до н. э. – переходный период от каменного к бронзовому веку, в это время преобладали орудия из камня, но стали появляться и медные). Карл Бакс пишет, что в Египте знали украшения и из других металлов: золота, серебра, метеоритного железа и свинца. Из тех же краев пришел и свинец. Его открыли, впервые применив для глазуровки глиняных сосудов свинцовую руду (примерно 3500 г. до н. э.). Вскоре «свинцовый блеск», растертый в порошок и смешанный с мелом и душистыми добавками, начали использовать женщины в косметических целях [86].
   Археологи и позже прибегали в своих исследованиях к химическому анализу. Применив метод оптической спектроскопии, в 1970-х годах прошлого века обнаружили, что металл, из которого изготовлены относящиеся к бронзовому веку ножи, топоры и алебарды, найденные в Англии и Ирландии, был выплавлен из медной руды, добытой в Центральной Европе.
   Литье в высшей степени упрощало процесс изготовления орудия, а медный топор только за счет одного своего большего веса ускорял процесс рубки дерева втрое (рис. 3.1). Но распространению медных орудий на данном этапе еще препятствовали как трудность отыскания самородков, так и крайняя мягкость меди, значительно ограничивающая сферу ее применения при обработке других материалов. Меди не доставало твердости каменных орудий и той остроты, которой обладали края их лезвий. Поэтому вплодь до конца медного века только кирки, использовавшиеся в горном деле, изготовляли из обрубков оленьих рогов, а орудия для вырубки были каменными. За инструмент либо брались рукой, либо прикрепляли его к гибкой рукояти веревкой, пропущенной вдоль желобка. На заре рудодобычи такие желобковые кирки и молотки являлись основным горным инструментом. В медных рудниках Синая они наряду с медным зубилом применялись примерно с 2400 года до н. э., а в тирольских и зальбургских рудниках (Германия) они сохранились до 800 года до н. э., соседствуя с уже известными здесь бронзовыми инструментами, первыми металлическими орудиями, имевшими отверстия для рукоятки.

   Рис. 3.1. Конструкции медных топоров [61] и каменных литейных форм [60, 62]: 1а – топор, длина 8,5 см, ширина 4,2 см. Медный век. Венгрия, Толна; 2а – топор, длина 7,5 см, ширина 3,9 см. IV–III тыс. до н. э. Месопотамия, Элам; 1б – закрытая форма со стержнем для бердыша. Конец II тыс. до н. э. Древняя Грузия; 2б – открытая форма со стержнем для топора, показанного на рис. 2а. Конец II тыс. до н. э. Древняя Грузия

   В итоге, металлургия меди мало повлияла на изменение образа жизни людей, так как медные орудия не только никогда не вытесняли полностью каменных, но и уступали им во многих отношениях, имея решительное преимущество лишь в технологичности. Более того, – в Египте в середине III тыс. до н. э. отмечается даже временный спад производства медных орудий и частичный возврат к индустрии камня. Запасы самородной меди стремительно истощались.
   Чему это учит? А главным образом тому, что современные проблемы, связанные с истощением минеральных ресурсов не представляют собой решительно ничего оригинального (а следовательно и ужасного). Уже в самой глубокой древности люди неизбежно сталкивались с подобной проблемой и всякий раз более или менее благополучно преодолевали ее. Ресурсы «вообще» истощиться не могут в принципе, – их количество не ограничено в силу закона сохранения материи, – такая беда может приключиться только с ресурсами доступными на данном этапе развития технологий [1].
   С открытием металлургии медь и ее сплавы на много веков стали материальной основой техники. Со временем наука и техника подготовили новые сферы использования меди. Медь стала одним из самых важных и широко распространенных легирующих элементов в десятках новых сплавов. Да и в электротехнике медь всегда являлась материалом номер один.
   До недавнего времени историкам трудно было ответить на очень важный вопрос – зачем вообще понадобилось человеку каменного века выплавлять медь? Она ведь заметно мягче камня, из которого уже давно научились делать самые разные орудия труда и украшения, причем делать мастерски.
   Все стало на свои места лишь после блестящих экспериментов видного исследователя первобытной техники С. А. Семенова, его сотрудников и коллег в 80-х годах прошлого века. Они засвидетельствовали, что медь, вероятнее всего, была первым металлом, которым овладел человек, научившись выплавлять его из руд [2].
   Самородная медь нередко встречается в природе, она легко обрабатывается, поэтому предметы из меди пришли на смену каменным орудиям. Одно из чудес света – пирамида Хеопса (Хуфу настоящее египетское имя фараона), сложенная из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб массой по 2,5 т каждая, была сооружена с помощью инструмента, изготовленного из камня и меди.
   Ахет-Хуфу – то есть «Горизонт Хуфу» (так называлась пирамида) была построена под руководством зодчего и начальника строительства Хемиуна. Постройка пирамиды стоила непомерных трудов. Никакой механизации в то время не существовало. Инструменты для обработки камня делались из красной меди и быстро тупились. Железа или сплавов меди (бронзы) тогда ещё не знали. Техника добычи и обработки камня были крайне примитивны.
   Бывало, что народы, обладавшие богатыми природными ресурсами, не догадывались о возможности их применения, а в бедном металлами Междуречье уже в начале III тыс. до н. э. из меди делали различные предметы – оружие, топоры, серпы и сосуды. К середине III тыс. до н. э. относят медные статуэтки и рельефы, найденные в Уре и сделанные с большим художественным мастерством. В сохранившихся надписях упоминаются 19 медных статуй, сделанных по царским приказам. В это же время храмы на территории Двуречья украшали выбитыми или коваными медными изделиями. Здесь, по-видимому, впервые был использован для литья природный сплав золота и серебра – электрон. Позднее литейщики Месопотамии одними из первых научились сплавлять медь со свинцом, а впоследствии с оловом, получая замечательный литейный сплав, сыгравший исключительную роль в развитии художественного литья не только в Шумере, но и во многих странах. Интересно отметить, что шумерская бронза, кроме олова, содержала никель, поэтому по распространению изделий из нее можно строить предположения о связях шумеров с другими пародами.
   О великолепном совершенстве владения техникой металлообработки свидетельствует сохранившаяся голова статуи царя Саргона Аккадского из Ниневии (2300–2200 гг. до н. э.), выполненная в натуральную величину (рис. 3.2). Прекрасная чеканность, высокое качество исполнения, тонкая прорисовка деталей, тщательность отделки – все это ставит ее в ряд лучших образцов мирового искусства.

   Рис. 3.2. Голова Capгона Аккадского. Бронза. Высота 36,6 см. Первая половина III тыс. до н. э. Багдад, Иракский музей.

   Рельеф головы царя Саргона выполнен очень жестко, четко, завитки бороды выглядят рублеными, прическа тоже резко обозначена. И вся фигура четко делится па две абсолютно симметричные части, можно даже заметить разделительную линию, идущую по бороде и темени. Хотя фигура пустотелая, стенки довольно толстые, т. е. вывод о том, что она была отлита, вполне правомочен.
   Так как нет никаких следов пайки или другого способа соединения частей, голова, вероятно, была отлита целиком, по-видимому, в двустворчатую форму. Вполне возможным кажется использование способа литья по выплавляемой модели, который в Шумере был известен уже в середине III тыс. до н. э. Правда, сохранившиеся от того времени литые бронзовые фигурки в основном цельнолитые и небольшого размера. Что касается примененного сплава, то, судя по великолепному качеству отливки, это не может быть чистая медь, а скорее литейный медный сплав (возможно, и бронза) с большим количеством добавок [26].
   Однако о материалах, из которых изготовляли формы, и о способах литья в Месопотамии в древние времена имеется очень мало данных. Можно предположить, что здесь первоначально для отливки использовали, как и в других регионах, каменные формы. Наряду с ними существовали керамические (глиняные) формы, известные с середины III тыс. до н. э., а для художественных отливок изготовляли формы по выплавляемым моделям (известна такая форма для топора, изготовленная в 2000–1600 гг. до н. э.). В качестве выплавляемого материала использовали воск, скорее всего с добавлением смолы и асфальта [26]. О применении песчано-глинистых стержней свидетельствуют остатки смеси в копыте литого быка в натуральную величину (Британский музей), а в голове одной из статуй льва (из того же музея) сохранились остатки стержня из смеси с битумной добавкой.
   Не только Междуречье богато находками древних художественных отливок. Знаменитыми металлургами были хетты; замысловатыми бронзовыми фигурками славились мастера Нуристана; Сирия поставляла металл и металлические изделия во многие страны и даже в качестве дани во дворец Ахсменидов.
   Развитие художественного литья Ближнего Востока повлияло на появление литых произведений у народов, населявших более восточные области, например Закавказье, хотя при этом не исключается и самобытное появление там литейных ремесел и художественного литья (например, в Грузии). На высокий расцвет металлургии у древнейших кавказских племен указывают библейские предания, свидетельства античных авторов и особенно результаты археологических раскопок. Так, в Кобанском районе обнаружено огромное количество художественных изделий из бронзы, топоры и поясные пряжки, украшенные тонким орнаментом.
   Союз племен Армянского нагорья образует в IX в. до н. э. довольно сильное государство Урарту, на территории которого имелись месторождения меди, железа, свинца и олова, что обусловило уже в середине III – начале II тыс. до н. э. бурное развитие металлургического производства. Укрепление урартского государства способствовало развитию самобытных металлообрабатывающих ремесел.
   Для изготовления оружия и орудий труда урарты использовали преимущественно железо, но они умели изготовлять бронзовые сплавы и выделывать из них различные художественные изделия.
   На высокое развитие литейной техники в Урарту указывает трон урартского царя, где фигурные ножки и скульптурные части (крылатые львы и крылатые быки, боги) отлиты с величайшей тщательностью из бронзы по восковым моделям. Фигуры дополнительно моделированы при помощи чеканки и покрыты тончайшим листовым золотом. Лица, сделанные из белого камня, инкрустированные глаза и брови и углубления для крыльев, украшенные красной пастой, создавали яркий красочный эффект.
   Пиотровский Б. Б. пишет, что урартские мастера могли изготавливать крупные бронзовые статуи. Так при разграблении Мусасира ассирийцы захватили бронзовую статую урартского царя Аргишти I массой 60 талантов (около 1,8 тонны). Однако до нашего времени не дошло ни бронзовых изделий сравнимого размера, ни даже их фрагментов [88].
   Литейное дело на Руси из бронзы известно уже несколько тысячелетий. В те далекие времена, когда литейное производство только появилось, литейщики использовали глиняные формы, причем модель делали из воска.
   Художественным литьем занимались вначале исключительно женщины. Они сплетали из нитей, пропитанные воском, ажурные украшения, похожие на филигрань, и, обмазав глиной, давали просохнуть. Потом форму прокаливали и заливали металлом. Остывшую форму разрушали так, чтобы не портилась отливка. Были формы и постоянные – вырезали их из мягкого камня. В такие формы можно было отливать неоднократно.
   При проведении раскопок в Суздале, который является одним из крупнейших памятников археологии, в усадьбе богатого горожанина была обнаружена литейная форма XI века с вырезанными изображениями крупных женских привесок. Самой интересной находкой оказалась каменная литейная форма для отливок из меди и бронзы различных изделий. Еще в древности она раскололась, но ею продолжали пользоваться. Видимо камень (мягкий известняк), выбранный для формы, очень подходил мастеру – форма давала хорошие отливки, и мастер не хотел с ней расставаться [3].
//-- ДРЕВНЕРУССКАЯ МЕТАЛЛОПЛАСТИКА --//
   Медная литая пластика – изготовление предметов религиозного культа – крестов и икон разного размера из медных, реже серебряных и свинцовых сплавов. Эти предметы изготавливались с древнейших времен. Сформировавшись в домонгольское время, обретя национальные черты в XIV–XV веках под влиянием иконописи, став в XVI веке явлением церковного искусства, металлопластика не исчезла и в наше время.
   На Руси использовались в основном три способа литья: в жестких каменных формах; в пластичных формах (глина, песок, формовочная земля); по восковой модели с сохранением либо с утратой формы. Основным центром производства медного литья в конце XI – начале XIII века являлся Киев, в XIV–XV вв. его место занимает Новгород Великий. Найденные на территории Новгорода домонгольские кресты-энколпионы, кресты-тельники, иконки-привески и другие изделия свидетельствуют о том, что основное число памятников этого периода в точности воспроизводит киевские образцы либо перерабатывает их в более упрощенном виде. К XIV веку в Новгороде происходит становление местной школы медного литья.
   В новгородском искусстве XIV века появились качественно новые модели мелкой меднолитой пластики, в которых сказались местные демократические вкусы ремесленников.
   В XV веке окончательно складывается новгородская школа медного литья. Одновременно происходит стилистическая и иконографическая эволюция, в результате которой место основных прототипов медного литья заняли иконные образцы.
   В XVI–XVII вв. первенство в литье медных образов переходит к Москве и Средней Руси. Однако уровень литья резко падает, вещи становятся «зело неискусными», отливки – ремесленными поделками.
   Древнерусские традиции литейного дела находились на грани исчезновения, и в 1722 году вышел Указ Петра I «О воспрещении употреблять в церквах и частных домах резные и отливные иконы».
   Указом 1723 года предписывалось «…медныя и оловянныя литыя иконы, где обретаются, кроме носимых на персех крестов, по тому ж в ризницы обрать для того: выливаются оные зело не искусно и не изобразительно и тем достойной чести весьма лишаются, чего ради таковые, обрав, употребить на церковные потребы, и о том, чтоб оных икон отныне впредь не лить и обретающимся купеческим людям в рядах продажу оных воспретить.». Однако, несмотря на запрет, медные кресты, складни и иконы, столь почитаемые в народной среде, продолжали отливать [66].
   В начале XVIII века вновь наступает расцвет меднолитейного дела, связанный со старообрядческими мастерскими в Поморье. Так, в литейной мастерской Выговского старообрядческого общежительства были выработаны совершенно новые типы продукции, широко распространенные вплоть до начала XX века.
   Медь и железо в слитках получали от А. Н. Демидова с Урала и от других горных промышленников. Кроме того, насельники пустыни были опытными рудознатцами. В отличие от большинства местных старателей, которые сохраняли в тайне месторождения, а при устройстве государственных заводов чинили препятствия налаживанию дела, выговцы поставили свои знания на службу государству. В 1705 году они обратились к Петру I с предложением своих услуг по работе на Олонецких металлолитейных заводах, в обмен просили не тревожить их общежительство. Просьба была удовлетворена: «Определены мы. быть у прииску железных руд. И находя оныя поднимать. За то радение будете почтены от царского величества честию».
   Во главе всего металлургического производства Олонецких заводов стоял горный инженер Вилим Геннин, который высоко оценивал достижения выговцев-рудознатцев.
   О популярности медного литья в России свидетельствует и массовая продажа этого вида продукции на Нижегородской и других ярмарках. Спрос вызвал появление особой отрасли промысла – подделки медных образов «в старинном виде». Такие мастерские существовали и в селе Никологорский погост, что в 25 верстах от Мстеры (Владимирская губерния): «В Никологорском погосте подделывают медные образа и кресты следующим способом: отливают в снятую с старинного изображения форму, или крест, из зеленой меди, потом кладут на два часа в воду, в которой распущена простая соль, затем вынимают и держат над парами нашатыря, отчего зеленая медь обращается в цвет красной меди и изображение принимает кроме того закоптелый старый вид». Не случайно крупнейшие собиратели медного литья Б. И. и В. Н. Ханенко в предисловии к каталогу своей коллекции указывали: «Вопрос о месте находки предмета, кроме интереса исторического, приобретает в наше время еще особый интерес ввиду громадного количества подделок старинных крестов и образков, нередко прекрасно исполненных, обращающихся в значительном количестве на наших рынках и преимущественно в Москве». В настоящее время ещё очень много памятников медного художественного литья, хранящихся в запасниках музеев и у коллекционеров, ждут своих исследователей [66].
   В настоящее время имеются довольно многочисленные публикации (свыше 330 работ), в которых отмечается большая трудность датирования этих предметов, причем основным препятствием служит определение способов литья, с помощью которых они производились [4].
   Благодаря исследованиям В. М. Тетерятникова по технологии литья из бронзы древнерусскими умельцами были установлены следующие способы изготовления моделей, форм и отливок: литье в каменные формы; литье по восковым моделям; литье в песчано-глинистые формы; литье в формы, изготовленные из березовых грибов.
//-- ЛИТЬЕ В КАМЕННЫЕ ФОРМЫ --//
   Технология отливки в каменные формы достаточно полно рассмотрена Б. А. Рыбаковым [5]. Трудности обработки камня ограничивали область использования этих форм. При многократных заливках именно мелкие детали рельефа страдали в первую очередь. Относительная хрупкость камня, недостаточная его термостойкость приводили к раскалыванию формы.
   Следующим важнейшим элементом конструкции каменных литейных форм, позволившим расширить ассортимент отливок и приблизить их конфигурацию к готовому изделию, стал литейный стержень. Назначение этого элемента может быть достаточно многообразным. На рис. 3.1 показаны две конфигурации медных топоров и типы каменных форм, в которых могли быть получены такие литые изделия. Подобные формы из глины и даже красной меди хранятся в Зугдийском музее (Грузия) и Эрмитаже [26, 62]. Наличие плоской поверхности у топоров (рис. 3.1, 2а) позволяет получать его в разъемной (из двух половинок), но открытой форме (рис. 3.1, 2б). Заливать металл в форму можно сверху непосредственно в рабочую плоскость. Для получения топора иной формы (рис. 3.1, 1а) требуется закрытая разъемная форма (рис. 3.1, 1б). В обоих случаях стержень, устанавливаемый в форму, формирует отверстие для рукоятки орудия. Такое отверстие, полученное в отливках, в отличие от круглого, получаемого в древних орудиях сверлением, может иметь более целесообразную овальную форму [26].
   Простые стержни можно было изготовлять из глины. В России литейные стержни долго называли «шишками». Возможно, древние люди использовали в качестве круглых литейных стержней сосновые или кедровые шишки, которые в процессе заливки металлом сгорали.
   Лучше всего делать стержни из песчано-глиняных смесей с последующей сушкой для повышения прочности. Такие стержни проще удалять, особенно из внутренних полостей полой отливки.
//-- ЛИТЬЕ ПО ВОСКОВЫМ МОДЕЛЯМ --//
   Этот способ использовался в двух случаях – для получения единственного экземпляра и для тиражирования. В первом случае из воска изготавливался оригинал с тщательной проработкой фактуры. Затем этот образец обливался жидкой глиной, полученная форма подсушивалась, заделывались трещины и после удаления воска прокаливанием заливалась металлом. Для тиражирования использовалась каменная форма, которая служила своеобразной пресс-формой. В каменных формах отливали восковые модели. Дальнейшая технология аналогична первому случаю.
//-- ЛИТЬЕ В ГЛИНЯНЫЕ ФОРМЫ --//
   При этом способе использовалась модель, как правило, из свинца или олова, т. е. из материала, допускающего самую тончайшую обработку рельефа, не выполнимую даже в воске.
   Полученную металлическую модель формовали заливкой жидкой глиной. Такой способ позволял тиражировать отливки или соединять разнородные сюжеты в одной отливке.
   Металл подводили к литникам через литники малого сечения (круглые диаметром около 5 мм). Модели к центральному стояку прикреплялись на одинаковом расстоянии в наклонном положении. В опоке размещались, например, сто штук нательных детских крестиков, три двухвершковые иконы и один крест-распятие.
   Глиняная форма обеспечивает сравнительно высокое качество литой поверхности. При восковом оригинале на отливке можно заметить отпечатки пальцев, копирующие следы пальцев на оригинале.
//-- ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ --//
   Способ многократно упоминается исследователями, причем большинство из них отмечает невысокое качество отливок, полученных в таких формах. Между тем остальные исследователи утверждают обратное. В «Указе о медном мастерстве», изданном в XVIII веке, в разделе об изготовлении формовочной смеси сказано, что она готова к «печатанию», т. е. изготовлению формы, когда на комке, зажатом в руке «с ладони видать письмо», (более подробно о приготовлении и контроле смесей см. параграфы ниже).
   Тщательное рассмотрение многочисленных отливок, называемых в литературе гравированными, показало, что на самом деле это отливки, полученные с хорошо отгравированных моделей [6].

3.2.1. Литье в формы в березовых грибах и осса-сепии

   Обзор способов, применяемых в старину литейщиками, будет неполным, если не упомянуть о весьма любопытном способе изготовления литейных форм, отмеченном в источниках [4, 6].
   Старообрячесские традиции сохранили для нас весьма любопытный способ литья. О нем В. М. Тетерятников услышал от старика-поморца из деревни Кодозеро (Карелия). Необычность способа первоначально заставила усомниться в достоверности этого рассказа. Однако удалось выяснить, что деревня Кодозеро была крупным центром производства крестов, образков, книжных застежек, чернильниц на протяжение двух столетий, вплодь до второй половины XIX века.
   Способ изготовления литейных форм из березовых грибов довольно прост. Срезанный гриб вываривается в воде, разрезается и внутрь разреза закладывается модель. После высушивания под прессом модель вынимается. В одной из половин гриба просверливаются отверстия для отливки металла и для отвода воздуха. В форму заливают серебряные и медные сплавы.
   Преимуществом данного способа, кроме его предельной простоты, является возможность дополнительной обработки внутренней поверхности формы. Полученная сухая масса гриба легко гравируется, что позволяет вносить в отливку мелкие дополнения (замена надписей, орнамента и др.)
   Проверка этого способа, проведенная В. М. Тетерятниковым, дала, как он утверждает, прекрасные результаты. Качество отливок в формах из березового гриба было безукоризненным.
   Использование березовых грибов не ограничено сезонными рамками. При проверке березовые грибы были собраны осенью, а формы из них изготовлялись зимой.
//-- МАТЕРИАЛ ОТЛИВОК --//
   Прослеживается следующая закономерность в смене материала отливок: наиболее древние отливки выполнены из «первородной бронзы» бурого цвета, известной под названием «спруды»; в XII–XIV вв. применяют спруды низкого качества – бурого цвета с выступающими пятнами серого и красномедного цвета; в XV–XVII вв. применяется красная медь; с XVII века начинают использовать так называемую «желтую медь» – латунь, содержащую до 33 % цинка, остальное – медь. Некоторые изделия отливались из бронзы с содержанием до 15 % олова и из серебра (по заказу).
//-- ОБРАБОТКА И ОТДЕЛКА МЕЛКИХ ОТЛИТЫХ ИЗДЕЛИЙ --//
   Отливка первоначально обрабатывалась механическими способами (опиливались заусенцы, остатки литников, сверлились отверстия в ушках крестов и т. д.). Дальнейшей операцией являлась обработка ее поверхности кислотами. Изделия «окрашивались» в слабой кислоте несколько часов, обычно ночью.
   После этого они (крестики) подвергались «ческе» (галтованию) в деревянном барабане. Продолжительность галтовки – 1 час. Затем изделия нанизывались на тонкую медную проволоку (до 100 штук) и ее концы связывались. Связку опускали в сосуд с кислотой и тотчас вынимали. Промывали связки после обработки кислотами очень тщательно в нескольких водах. После промывки изделия снимали с проволоки и сушили в мешке с древесными опилками, постоянно перемешивая. После всех этих операций они приобретали натуральный вид сплава: латунь – желтый цвет, бронза – красноватозолотистый.
   Состав смеси – серная и азотная кислота 1:1. На 1 литр смеси добавляется щепотка столовой соли, отчего кислота в сосуде вскипает, становится горячей и выделяется едкий дым. Смесь выдерживается на воздухе до полного охлаждения.
   Иконы и распятия перед обработкой кислотами кварцевали – обрабатывали вручную металлической щеткой из тонких латунных проволок.
   Окончательной обработкой икон и распятий было воронение (полирование) с помощью стального полировальника, отполированного до блеска. Воронили только гладкие места – кромки изделий, венцы и каймы.
//-- ОТЛИВКА В ОССА-СЕПИИ --//
   Осса-сепия (лат. Sepia) представляет собой известковую раковину моллюска каракатицы. Она весьма часто применяется мастерами для отливки мелких медных и золотых ювелирных изделий: колец, перстней, брелоков и т. п.
   В этом случае формовка модели идет проще, так как сама масса осса-сепии заменяет собою формовочный песок или березовый гриб, она достаточно плотна и в то же время нежна. Берут два куска осса-сепии; опиливают их со всех сторон, так чтобы получились гладкие и плоские поверхности; затем в один из таких кусков вдавливают наполовину модель того предмета, который надо отлить (например, кольца, крестика); накладывают второй кусок осса-сепии и нажимают его на первый, так чтобы оба куска пришли в соприкосновение; делают на боковых сторонах ножом (резцом, штихелем) несколько меток (царапин) и затем разнимают куски; модель удаляют, вырезают ножом каналы – литник и выпор, и снова складывают тем же порядком оба куска, наблюдая, чтобы метки на боковых сторонах створок раковины совпали. После этого куски скрепляют между собой проволокой, вставляют небольшую воронку в литник, и форма для отливки готова. Вообще, при отливке в осса-сепии соблюдаются те же правила, как и при отливке в песчаные формы.
   Так как в осса-сепии отливаются лишь мелкие предметы, то необходимое для этой цели, например, золото расплавляется обыкновенно на угле с помощью паяльной трубки. После расплавления дают золоту несколько охладиться и затем отливают его в форму; слишком горячее золото не следует отливать, так как литье при этом получается с раковинами [87].

   Справка. Гигантская австралийская каракатица считается самой крупной каракатицей в мире. Длина ее тела может достигать 50 см, а вес – от 3 до 10 килограммов. Дышит каракатица при помощи жабр. Под мантией, на спине в виде пластины располагается пористая известковая раковина, которая и придает животному форму тела. Внутренняя раковина каракатицы состоит из арагонита, естественного полиморфа карбоната кальция. Это вещество образует так называемую «кость каракатицы», которая отвечает за плавучесть моллюска. Так же, животное может регулировать свою плавучесть соотношением газа и жидкости внутри этой кости. Эта кость является уникальной у каракатиц, и не встречается у других моллюсков. Эти животные, говорит британский натуралист Фрэнк Лейн: «… буквально оставили след в человеческой культуре, ведь в течение веков люди писали их чернилами». Знаменитая краска «сепия» получила свое название от научного названия каракатицы – Sepia, из чернильной жидкости которой она изготовляется. Краска очень ценная, необыкновенно чистого коричневого тона. Натуральная «сепия» в большом количестве потребляется промышленностью для приготовления краски, которая носит ее название. Не менее древнее и разнообразное употребление находит у людей и «кость» каракатицы – остаток недоразвитой внутренней раковины этого моллюска. Она имеет перовидную форму и состоит из извести. Животноводы ценят «кость» каракатицы за высокое содержание в ней кальция, необходимого для скелета растущих животных; чертежники – за превосходные качества промокательной бумаги и ластика, которыми она обладает. Ювелиры приготавливают из нее формы для отливки. Годится «кость» каракатицы и для шлифования металла, полировки дерева, добавляют ее в политуру и даже в зубной порошок, чтобы придать блеск зубам [117]. «Костью» каракатицы лечили и лечат кожные и ушные заболевания, воспалительные процессы и многие другие болезни, мясо идет в пищу. Недавно открыли еще одно неоценимое качество каракатицы: ее жир, оказывается, обладает свойствами антибиотика.

3.2.2. Отливки из бронзы

   Художественное литье из бронзы – это одна из ответвлений художественного литья из медных сплавов. Так как бронза – это сплав меди с оловом (оловянные), а также с алюминием, марганцем, железом, свинцом и другими элементами (безоловянные).
   Одним из главных материалов, применявшихся еще в античное время для художественного литья, была бронза.
   При выплавке меди человек однажды использовал не чистую медную руду, а содержавшую одновременно и медь, и олово. В результате была получена бронза – сплав меди и олова.
   Так, как утверждают ученые, около 1600 года до н. э., прежде чем расплавить сернистую медную руду, ее подвергали обжигу, в результате чего улетучивалась сера, ухудшавшая свойства меди. (Эти сведения получены благодаря новаторским исследованиям Хайндриха Квиринга начального периода горного дела и использования металла.)
   Карл Бакс пишет, что все опыты по плавлению металлов и связанные с ними выводы постоянно преследовали одну цель: найти технологию, которая сделала бы медь более пригодной для практического применения. Удача улыбнулась плавильщикам богатой рудой Пиренейского полуострова. Там, на северо-западе Испании, промывая речной песок, египетские рудознатцы, помимо блестящего золота, нашли зерна тяжелого минерала – оловянного камня (кассерита SnO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) – цветом от желтоватокоричневого до коричневато-черного. С открытым новым тяжелым минералом поступили так же, как и прежде с рудой, привлекавшей внимание цветом и блеском. Его добавили в расплав меди – и достигли цели, к которой стремились так долго: медь стала твердой! [86]
   Это важнейшее открытие, обогатившее искусство плавления металлов и определившее дальнейший расцвет человечества, было сделано примерно в 2750 году до н. э. В это время в Египте, богатом золотой и медной рудами, началось сооружение пирамид. Сплав меди с оловом, именовавшийся вначале «рудой» для металла меди, позднее стали называть бронзой. За медным веком последовал век бронзовый.
   Наступил бронзовый век (3-е – начало 1-го тыс. до н. э., в отдельных регионах позднее) – период, сменивший медный век. Распространилась металлургия бронзы, бронзовых орудий, бронзового художественного литья и оружия.
   В Египте, согласно различных источников, уже в IV тыс. до н. э. умели примитивным способом получать бронзу. Из нее изготавливали оружие и различные декоративные изделия. У египтян, ассирийцев, финикийцев, этрусков литье из бронзы достигло значительного развития.
   Происхождение слова «бронза» объясняют по-разному. Одна из версий связывают его с городом Брундизий (Бриндизи), в котором, как свидетельствует Плиний, работало 160 известных фабрик по изготовлению зеркал из бронзы. По другим источникам, это слово произошло от персидских и арабских названий. В Германии наименование «бронза» вместо названия «руда» стало обычным в позднем средневековье.
   Выдающимся изделием из нового материала стал меч – металлическое оружие из кованой бронзы, ставшей исключительно крепкой после погружения в бычью кровь.
   Бронза пригодна и для крупной, и для мелкой пластики. Это очень прочный материал, который легко поддается ковке, чеканке, а в жидком виде – литью. Итак, рецепт изготовления бронзы перестал быть тайной, а олово стало важнейшим металлом для его изготовления.
   Подлинными художниками изделий из бронзы и золота были этруски. Весь мир жаждал обладать вышедшими из их рук бронзовыми и золотыми кубками, чашами, вазами, светильниками, статуями и украшениями с напаянными на них крошечными золотыми шариками. Искусство этрусков стало символом красоты. А секрет техники грануляции с помощью которой они придавали золоту наибольший эффект великолепия и блеска, удалось раскрыть только в начале XX века.
   Бронза – требует от художника задач и приемов, которые сильно отличаются от скульптуры в камне.
   Прежде всего, бронза обладает иными статическими свойствами, чем мрамор. Мрамор очень тяжел, он не допускает широких просветов и отверстий в статуях, требует известной замкнутости композиции.
   Напротив, литая бронза – пустая внутри, легче и обладает к тому же свойством сцепления частей, поэтому композиция в бронзе может быть свободней, без замкнутости, свойственной мрамору, с широкими просветами и сложными, далекими от основного стержня ответвлениями.
   Кроме того, бронза иначе реагирует на воздействия света. Бронза свет не пропускает, но отражает его резкими, яркими бликами. Главное воздействие бронзовой статуи основано на острых контрастах поверхности и на четком темном силуэте. Поэтому же мраморные статуи больше рассчитаны на рассмотрение вблизи и в закрытом пространстве. Бронза, напротив, воздействует резкой трактовкой деталей и общим силуэтом; поэтому бронзовые статуи больше пригодны для помещения на вольном воздухе.
   Разница между мрамором и бронзой становится особенно заметной, если сравнить одну и ту же форму, выполненную в мраморе и в бронзе (например, «Голову мальчика» Дезидерио да Сеттиньяно). В мраморе (в котором голова задумана) она характеризуется мягкими линиями, нежной, но ясной моделировкой. В бронзовом отливе у той же головы острые, подчеркнутые черты, улыбка натянутая, словно ироническая, внезапные блики света отнимают у форм ясную структуру. Кроме того, вследствие темного, острого силуэта бронзовый бюст кажется относительно меньшего размера.
   Следует, наконец, отметить, что бронза меньше, чем мрамор, поддается воздействию времени и сырого воздуха. Можно даже сказать, что она выигрывает, если долго находится на открытом воздухе, оксидируется и приобретает приятный зеленоватый, голубоватый, коричневый или черноватый оттенок – то есть покрывается так называемой патиной (см. ниже). Вместе с тем патина на бронзе может быть вызвана и искусственно, причем разные эпохи в истории скульптуры оказывают предпочтение различного рода патинам. В некоторые эпохи стремились подчеркнуть бронзовый, металлический зеленоватый тон статуи, другие, напротив, его скрывают, изменяют, используя для этой цели асфальт, светлый лак, розоватый, золотистый тон и т. п.
   Древние египтяне были мастерами в отливе небольших статуй. По-видимому, у египтян научились этой технике и ее усовершенствовали греки (прежде всего обитатели острова Самос). Новое возрождение техники литья происходит в средние века (в XI–XII вв. славилась, например, мастерская литейщиков в Гильдесгейме). В эпоху готики скульпторы отдают предпочтение камню и дереву перед бронзой. В эпоху Возрождения техника литья из бронзы вновь переживает расцвет. В эпоху барокко опять начинается тяготение к мрамору и дереву, хотя литье из бронзы остается на вооружении у скульпторов (руководящую роль в литейном деле играет в это время Франция).
   Из художественной бронзы (5–8 % Sn и 1–3 % Pb, остальное – медь) изготовлен находящийся в югозападном углу Успенского собора в Московском Кремле образец мастерства русских умельцев – изящный шатер ажурного литья, выполненный в 1625 году котельных дел мастером Дмитрием Сверчковым.
   XVIII век был эпохой, когда все восточное, особенно китайское, было в моде. Ни одна культура бронзового века не соответствует этому названию больше, чем культура Китая в период династии Шан: в городах были целые кварталы ремесленников по обработке металлов, при царском дворе находилась особая металлургическая мастерская, в которой изготовляли изделия из бронзы. Кроме нескольких мраморных скульптур этой эпохи, все сохранившиеся прекрасные произведения искусства сделаны из этого металла. Большая часть бронзы шла на ритуальные сосуды, использовавшиеся при жертвоприношениях предкам императора. Однако бронза широко применялась не только для религиозных, но и для светских целей. По-видимому, одними из первых отливок Китая были все-таки не ритуальные сосуды, а оружие и орудия труда. Кроме мотыг и оружия, представленного саблями, алебардами, наконечниками стрел, топорами и ножами, из бронзы отливали украшения для колесниц, базы под деревянные колонны и домашнюю утварь – почти во всех случаях представляющие художественно оформленные изделия. Образцом круглых литых сосудов этого периода является, например соусник, напоминающий по форме какое-то животное (рис. 3.3) [26].

Рис. 3.3. Соусник в виде животного. Бронза. Китай, династия Западная Чжоу. Около 1000 г. до н. э. [26]

3.2.3. Три основных метода литья из бронзы

   Древнейший метод состоит в том, что металл сплошной массой вливается в пустую форму. Этот грубоватый прием пригоден для изготовления простых предметов (например, игрушечного оружия) и примитивных идолов с элементарными геометрическими формами.
   Два других метода, более совершенных, сохранили свое назначение до наших дней.
   Второй метод носит название метода земляной формы или литья по частям. Его преимущество заключается в том, что при нем оригинальная модель не погибает и процедуру можно повторить. Серьезный дефект этого метода сводится к тому, что статуя или барельеф составляется из отдельных частей и поэтому после отливки должна подвергнуться тщательнейшей дополнительной обработке. Этим методом выполнены греческие статуи архаического периода и бронзовые статуэтки раннего Возрождения (например, произведения Донателло).
   Третий метод литья из бронзы, с одной стороны, более опасный для статуи, но зато и гораздо более совершенный, – это работа с помощью воска.
   В России начало развитию литья из бронзы было положено в первой четверти XVIII века, в царствование Петра I. Техника литья и в допетровское время была на сравнительно высоком уровне, но тогда оно находило применение главным образом при отливке пушек, колоколов, а также в прикладном декоративном искусстве.
   Огромное значение для развития бронзового литья имело создание Петергофских фонтанов. Первые скульптуры для фонтанов были изготовлены из свинца, но к 30-м годам XVIII века они обветшали и деформировались. Новые статуи были отлиты В. П. Екимовым из бронзы.
   В XV–XVII вв. отливки производили из красной меди с оловом, а с XVIII века из желтой меди – бронзы с добавкой цинка. С середины XIX века для отливки памятников применялась так называемая сукрасная бронза, в состав которой входила цинковая лигатура (до 5 %). Из этой бронзы было отлито около 70 различных памятников Санкт-Петербурга.
   В 1774 году при Академии художеств создали «Литейный дом», где в начале XVIII века было отлито из бронзы значительное количество монументов и декоративная скульптура, многие образцы которых являются шедеврами русского и мирового искусства.
   С 1764 года в литейной мастерской Академии художеств работали Ф. Г. Гордеев, М. И. Козловский, Ф. И. Шубин, П. П. Соколов, И. П. Прокофьев и др. С середины XIX века в литейной мастерской работал П. К. Клодт – замечательный скульптор и непревзойденный литейщик.
   За десять лет до строительства нового Аничкого моста (см. гл. 5, параграф 5.3) П. Клодту были заказаны группы «Укращение коня». Скульптор начал работать над ансамблем, изображающим вздыбленного коня и сдерживающего его человека. Предполагалось, что конные статуи украсят новую пристань на Неве перед зданием Академии художеств. Проект, разработанный архитектором К. Тоном, включал лестницу в четырнадцать ступеней, общей длиной в сорок два метра, с двумя гранитными скамьями в верхней ее части. Всю композицию ограждали огромные камни, которые должны были служить постаментами для групп коней. Однако за бронзолитейные работы была запрошена огромная сумма, превышающая сметные возможности: 425 тысяч рублей. Пока проект рассматривался, в конце 1831 года стало известно о закупке двух больших египетских сфинксов, которыми и решили заменить дорогостоищих коней. Клодтовские статуи наметили к установке на гранитной пристани между Зимним дворцом и Адмиралтейством.
   В 1833 году Клодт изготовил гипсовые модели обеих групп. Первая группа изображала укротителя, спокойно шагающего рядом с покорным ему конем. Во второй группе конь вырывался, взвившись на дыбы, а укротитель с трудом сдерживал его порыв. Модели были посланы в Академию художеств для определения: «в каких размерах их можно будет отлить в бронзе». В решении Академии сказано: «Фигура всадника должна быть, по крайней мере, в четыре аршина, а лошадь по соразмерности к человеку, что составит высоту групп до шести аршин». Было решено отлить из бронзы каждую группу в двух экземплярах.
   Но лишь через пять лет Клодт смог вернуться к этой работе, так как был занят срочным заказом – изготовлял шестерку лошадей для «колесницы Победы», венчающей Нарвские триумфальные ворота. Эта конная группа – первое монументальное произведение скульптора – принесла ему большую известность. Тем временем в Петербурге началась перестройка Аничкова моста. Клодт заинтересовался проектом и предложил установить задуманные им конные группы не на Адмиралтейском бульваре, а на Аничковом мосту.
   Уже в 1838 году первая группа, изображающая коня с шагающим возле него укротителем, была выполнена. Руководитель литейного двора Академии художеств крупнейший мастер литья В. П. Екимов начал подготовительные работы. Но неожиданно он умер, не оставив преемника, и работы приостановились. Предстояло отлить статую на иностранных заводах. Дорожа своим произведением и предпочитая академический способ отливки другим, Клодт просил, чтобы ему позволили самому отлить из бронзы статую. Разрешение было получено, но, как видно из архивных документов Музея городской скульптуры, архива «Ленмостотреста» (дело «Аничков мост»), технической библиотеки Института инженеров железнодорожного транспорта имени академика В. Н. Образцова и Васильева В. В. Аничков мост. Лениград 1973, к просьбе скульптора отнеслись с недоверием. Президент Академии художеств А. Н. Оленин лично наблюдал за ходом работ и требовал от Клодта регулярных отчетов.
   П. Клодт трудился над отливкой около года и закончил ее блестяще. Благодаря тщательному корректированию восковой формы мельчайшие детали оригинала были воспроизведены в бронзе с безукоризненной точностью. Впервые в истории русского искусства скульптор стал литейщиком.
   По первоначальному проекту предполагалось, что Аничков мост будет украшен четырьмя конными группами, отлитыми с двух моделей и поставленными попарно на западной и восточной сторонах моста.
   В 1839 году Клодт отлил из бронзы первую группу и подготовил к отливке вторую. В начале 1841 года она также была переведена в бронзу, и Клодт приступил к отливке вторых экземпляров.
   Способ, которым пользовался скульптор, был известен издавна (см. главу 26). Кратко опишем технологию, которой воспользовался П. Клодт. Особенность этого способа состояла в том, что первоначально отлитый снимок модели, по которой делается земляная форма для отливки, проверяется, ретушируется по оригиналу. Эта ответственная и кропотливая работа, от которой зависит художественная ценность отливки, была возложена на молодых скульпторов.
   Помещение для форм находилось возле плавильной печи. Оно было настолько просторно, что позволяло одновременно приготовлять для отливки несколько статуй. Плавильная печь, переоборудованная по предложению Клодта, стала одной из достопримечательностей города, и о ней шла слава даже за границей.
   «Художественная газета» в то время с восхищением писала о совершенстве, достигнутом Клодтом в литейном искусстве: «Как торжественна была отливка из бронзы конных групп Клодта для Аничкова моста. Часов в одиннадцать утра огромные трубы литейной начали дымиться, и весь Васильевский остров знал по черному дыму, что барон Клодт отливает свои статуи. В верхнюю часть литейной, где находились литейные печи, стекалась масса народу: тут были рабочие, мастеровые, лавочники, извозчики, интеллигенты; все с любопытством следили за результатом отливки, которая продолжалась несколько часов. Особенно торжественный момент был перед самым выпуском меди в форму. Тогда в мастерской прекращалось всякое движение, даже говорить начинали шепотом. Наконец, Клодту докладывали, что всё готово, присутствующие снимали шапки, рабочие-литейщики пробивали отверстие, из которого текла медь, и она начинала литься по разным отводам в формы. По ходу раскаленной добела меди можно было судить, удастся ли работа. Мастерская под конец наполнялась белым дымом, точно туманом. Статуя охлаждалась медленно, даже через несколько дней, когда форму разбивали, фигура была еще очень горячей».
   В ноябре 1841 года клодтовские кони были вывезены взводом саперов из мастерской скульптора и на специальных катках доставлены к Аничкову мосту. На его западной стороне, обращенной к Садовой улице, были установлены две бронзовые группы, а на восточной, обращенной к Литейному проспекту – две такие же окрашенные под бронзу.
   Гипсовые статуэтки Петра Клодта, изображающие лошадей, стали широко распространяться не только в России, но и за границей.
   Клодт добился успеха вопреки мнению официальных кругов и, в сущности, вопреки тому художественному направлению, которое поддерживала и возглавляла Академия. Развитие творчества Клодта не укладывалось в общепринятые нормы.
   Вскоре скульптурные группы на Аничковом мосту приобрели мировую известность. Повторные экземпляры обеих групп, отлитые из бронзы для восточной стороны моста, так и не попали туда. По распоряжению Николая I они были отправлены с литейного двора в Берлин, в подарок прусскому королю. Под руководством самого Клодта группы были установлены по обеим сторонам главных ворот королевского дворца.
   Гипсовые, выкрашенные под бронзу скульптуры на Аничковом мосту первое время внешне ничем не отличались от бронзовых. Но под воздействием сырого климата они стали быстро разрушаться. «У алебастровой фигуры лошади оказалась трещина, а алебастр местами начал отваливаться, отчего фигура делается безобразной, – сообщал обер-полицмейстер президенту Академии художеств. Затем у лошади отвалился хвост, и обер-полицмейстер вновь докладывал о «безобразии» фигур и об опасности для «невинно проходящих прохожих».
   Наконец 9 октября 1843 года П. Клодт заменил гипсовые экземпляры, стоявшие на восточных устоях Аничкова моста, бронзовыми. Однако и им недолго пришлось украшать мост. В апреле 1846 года по распоряжению Николая I обе скульптуры сняли с моста и отправили в подарок королю в Неаполь. Там они украсили площадь напротив королевского дворца.
   Работа скульптора была по достоинству оценена за границей: он был избран почетным членом Берлинской и Римской академий художеств.
   На опустевших пьедесталах восточной стороны моста снова появились гипсовые отливки, выкрашенные под бронзу. Вскоре они тоже обветшали, но Клодт больше не собирался переводить их в металл. У скульптора возник другой план – создать две новые композиции, развивающие ту же тему.
   Изображение борьбы человека с конем неоднократно встречалось в античном и западноевропейском искусстве. Прямым прообразом двух первых клодтовских групп можно считать античных мраморных «Диоскуров», стоящих в Риме на Капитолийском холме, а также «Коней Марли» скульптора Гийома Кусту, созданных в 1720 году и украшающих одну из площадей Парижа.
   Клодт не видел работ своих предшественников в оригиналах: группы Кусту были знакомы ему по эстампам, а «Диоскуры» – по копиям, сделанным П. Трискорни в 1817 году и установленным у здания Конногвардейского манежа в Петербурге. Клодт взял у своих предшественников лишь сюжетный мотив, но разработал его самостоятельно.
   Над новыми моделями Клодт трудился почти четыре года. В. В. Васильев пишет: «Сохранилось несколько эскизов, по которым можно представить этапы подготовительной работы скульптора. Это этюд скачущей лошади (бронза, Государственный Русский музей), в котором переданы особенности аллюра и напряжение мышц животного. После этого этюда скульптор выполнил эскиз композиции всей группы и в дальнейшем без существенных изменений повторил его в большой глиняной модели, лишь слегка изменив позу и наклон головы укротителя. Особенно больших творческих усилий потребовала от Клодта группа, изображающая коня с лежащим на земле человеком. Несколько раз перерабатывал Клодт силуэт этой сложной по композиции группы. В натурных этюдах к ней он проявил такую динамическую силу, какой еще не было в его творчестве».
   Эскизы последних двух групп скульптурного ансамбля были готовы в 1848 году. А в 1850 году их бронзовые отливки были установлены на восточной стороне моста взамен гипсовых.
   Скульптурный ансамль, над которым Клодт работал около восемнадцати лет, был, наконец, завершен.
   Две последние конные группы оригинальны по замыслу, они не имеют прообраза в искусстве прошлого. А. Блок посвятил стихи скульптурам Аничкова моста.
   Статуи еще дважды покидали мост. В 1941 году во время блокады они были сняты и закопаны в саду Аничкова дворца, а в 2000-м они были увезены на реставрацию к 300-летию города.
   В 1900-х годах в Москве на Беговой аллее около Московского ипподрома, были установлены копии скульптур, выполненные внуком П. К. Клодта скульптором К. А. Клодтом при участии С. М. Волнухина.
   Интересно, что статуи коней, которые «смотрят» в сторону Адмиралтейства имеют на своих копытах подковы, в то время, как статуи коней, смотрящих в сторону площади Восстания подков не имеют. Распространенная легенда объясняет это тем, что в XVIII веке на Литейном проспекте располагались литейные мастерские (откуда проспект собственно и получил свое название) и кузницы. Поэтому, подкованные лошади «идут» от кузниц, к началу проспекта, а неподкованные лошади наоборот располагаются лицом в направлении Литейного проспекта.
   Высоко оцененные русской художественной критикой, скульптуры Клодта неоднократно копировались и использовались для украшения дворцов и парков. Так, архитектор А. И. Штакеншнейдер включил конные группы в композицию каменного бельведера в Петергофе. Перестраивая и отделывая дворец в Стрельне, Штакеншнейдер поставил две первые группы «Укротителей коней» перед его фасадом. Они же украсили павильон конного двора в Кузминках под Москвой.
   В мае 2006 года к юбилею скульптору П. К. Клодту (Клодту фон Юргенсбургу Петру Карловичу) в Санкт-Петербурге был установлен памятник без разрешения, без оформления каких-либо документов и проведения общественных слушаний в саду Академии художеств, Университетская наб., 17 скульптором Владимиром Эмильевичем Горевым. Бронзовую фигуру Клодта скульптор создал по личной инициативе и на собственные средства. Руководство Академии художеств накрыло объект черным деревянным кожухом. Официально состоялось открытие 15 ноября 2007 года.
   Бронзы, применяющиеся для художественных работ в Древней Руси, содержали 6,7-22,5 % цинка, 0,4–6,3 % олова, остальное медь. В XIX веке для статуарных отливок использовались в основном бронзы с содержанием цинка около 5 % и олова около 6 %. То есть по последней маркировке эти медные сплавы относились и к бронзам, и к латуням. Ученые утверждают, что скульптуры П. Клодта содержат именно этот сплав.
   При более детальном изучении истории художественного литья в России обнаруживается, что в XVII веке русские литейщики предпочитали для литья монументов и скульптур медь, легированную цинком в различных количествах [7]. Отказ русских литейщиков от традиционной технологии литья скульптур из классических (античных) бронз объяснялся лучшей жидкотекучестью латуни, малым интервалом ее кристаллизации и меньшей стоимостью. При этом, однако, образовывалась менее прочная оксидная пленка, происходило обеднение цветовой гаммы и появлялись трудности защиты декоративной обработки.
   Широкое знакомство России с античным искусством происходит в царствование Петра I. Изготовление литых статуй требовало особых, весьма сложных приемов, поэтому в XVII веке в России литье скульптур превращается в самостоятельную область литейного производства.
   Если в допетровской Руси в честь выдающихся событий – побед, чудесных исцелений и т. д. – воздвигались храмы, монастыри, либо часовни, то с начала XVIII века под влиянием «просвещенной Европы» получают распространение мемориальные сооружения в виде скульптурных памятников. Они очень быстро завоевали самую широкую популярность. Именно в памятниках лучшие художникискульпторы смогли проявить и русский размах, и чувство прекрасного.
   Скульптуры делают из различных материалов, устойчивых к атмосферным воздействиям. Материалами, сочетающими в себе высокую пластичность, прочность и достаточную стойкость против коррозии и эрозии с декоративными свойствами, являются бронза, чугун, сталь.
   Литые памятники имеются почти в каждом городе, они украшают площади, скверы, парки. Некоторые из них настолько слились с архитектурным ансамблем городов и окружающим ландшафтом, что стали их неотделимой частью, их символическим выражением. Таким символом для Киева стал памятник Богдану Хмельницкому (скульптор М. Микешин, 1888 г.). Новгород трудно себе представить без памятника 1000-летию России (скульптор М. Микешин, 1862 г.). С Одессой неразрывно связан памятник Дюку Ришелье (скульптор И. Мартос, 1823 г.). Каждому, кто бывал в Архангельске, наверняка, запомнился памятник М. Ломоносову (скульптор И. Мартос, 1829 г.).
   Особенно богат памятниками Санкт-Петербург – северная столица России. Первыми произведениями русского скульптурного литья были статуи Петра I. В 1747 году К. Б. Растрелли создал конную статую Петра I в стиле барокко, но она не понравилась императрице Екатерине II, поскольку не соответствовала новому стилю – раннему классицизму. Лишь в 1800 году статую установили перед Инженерным замком.
   Создание новой конной статуи было поручено парижскому ваятелю Э. М. Фальконе. Его произведение, которое вслед за А. С. Пушкиным стали называть «Медным всадником», явилось шедевром мирового искусства.
   Талантливый художник, беззаветно преданный любимому делу, работал над своим детищем 12 лет, терпеливо снося помехи, придирки и даже нарочитые унижения со стороны именитых сановников.
   Вначале вызвала бурю негодования гипсовая модель памятника – «полураздетый, босой царь, на взбесившемся жеребце, накрытом звериной шкурой вместо седла». Но Екатерина II утвердила проект.
   Много неприятностей доставил Фальконе президент Российской академии художеств И. И. Бецкий, вообразивший себя автором проекта. Возникли трудности с изготовлением литейной формы. Фальконе сам взялся за ремесло литейщика, используя помощь русских мастеров.
   При изготовлении отливки произошло две аварии, которые едва не привели к полному провалу. Первый раз во время вытапливания воск загорелся, а дежуривший подмастерье уснул. Форму спас сам скульптор, проверявший ночью ход работы. Вторая авария произошла во время заливки, когда из формы прорвался металл. И только благодаря мужеству литейщика Хайлова заливка была закончена благополучно.
   В отливке, имеющей максимальный размер больше 9 м и толщину стенок 7,5 мм, практически не было раковин и недоливов. Лишь в головах всадника и лошади образовались намывы металла в результате пожара во время вытапливания воска. Фальконе, считавший, что «еще не было лучшей отливки», нашел удачные решения, позволившие исправить эти дефекты литья.
   В ноябре 1777 года работа над статуей завершилась. Но у скульптора кончилось терпение. Не выдержав травли, сплетен, козней, так и не дождавшись установки статуи на постамент, Фальконе уехал на родину.
   Памятник Петру I был торжественно открыт 7 августа 1782 года Он увековечил не только память о выдающемся государственном деятеле, но и славу русских умельцев-литейщиков и великого скульптора Э. М. Фальконе.
   На Исаакиевской площади в 1859 году поставлен конный памятник Николаю I (проект О. Монферрана). Фигуры коня и всадника с большим искусством выполнил П. К. Клодт. Талантливый ваятель мастерски решил трудную техническую задачу установки конной статуи лишь на двух точках опоры.
   В историю литья монументов из бронзы вписал свой талант Павел (Паоло) Петрович Трубецкой (1866, Интра, Италия – 1938, Интра-Палланца, Италия), итальянский скульптор русско-американского происхождения; представитель импрессионизма. Трубецкой систематического образования не получил. Эпизодически занимался живописью, пастелью и акварелью.
   Трубецкой любил бронзу, которая позволяет воспроизводить любые, самые тонкие нюансы пластики. Все эти черты с особой яркостью проявились в работе «Сидящая дама. Госпожа Хернхеймер». Скульптор мастерски передал изящество и некоторую манерность модели, фактуру шуршащего платья. Трубецкой работал также в жанре монумента. В 1899–1906 годы работал над конным памятником Александру III в Санкт-Петербурге (открыт в 1909 г.), который вызвал широкую дискуссию. Его памятник Александру III – одно из наиболее правдивых и образных произведений в этом жанре.
   Другие известные произведения: Портрет И. И. Левитана, 1899 г.; Портрет Л. Н. Толстого, 1899 г. и другие.
   В 1909 году в торжественной обстановке на Знаменской площади Петербурга был открыт памятник императору Александру III. Наверное, немного на свете памятников с такой незадачливой судьбой, какая выпала на долю этого шедевра Трубецкого. Долгие споры и резкая критика сопровождали создание памятника и не смолкали после его открытия. Среди немногих И. Е. Репин оценил художественные достоинства скульптуры и поставил ее в один ряд с «Медным всадником» Фальконе.
   После Октябрьской революции отношение официальных властей к памятнику было резко отрицательным. С легкой руки Демьяна Бедного к нему пристало прозвище «пугало». В 1937 году власти города решили, что «ворота города» площадь у Московского вокзала – явно неподходящее место для памятника. Его перевезли во двор Русского музея. Было дано несколько указаний переплавить памятник. Но к чести сотрудников музея этого не произошло. Во время Великой Отечественной войны памятник перевезли в Михайловский сад и засыпали песком. Эта насыпь оказалась такой надежной, что предохранила скульптуру от разрушения при прямом попадании фугасной бомбы 7 октября 1941 года. После долгих споров памятник Александру III в ноябре 1994 года был перевезен к Мраморному дворцу и установлен на пьедестале, который когда-то занимал «броневик Ленина».
   В результате обследования установлено, что памятник состоит из пяти частей: плинт, голова коня, передняя часть коня, задняя часть коня, фигура Александра III. Такое расчленение памятника резко упростило технологический процесс литья, исключило развитие ликвационных процессов (как, например, в «Медном всаднике») и обеспечило высокое качество литой скульптуры. Создание такой конструкции оказалось возможным благодаря особой механической обработке крупных отливок (части памятника соединены полуфланцами и скреплены болтами), а также завариванию (копыта присоединены к постаменту штырями и заварены). Последней операцией было сочленение головы коня шпильками, срезанными заподлицо по окончании закрепления.
   Памятник имеет незначительное число литейных дефектов – небольшие раковины на сапоге всадника, на руке и в верхней части кулака.
   Обнаружены следы небольшой ужимины в нижней части руки. Все эти дефекты со стороны не заметны.
   Памятник Александру III отлит из так называемой зеленой художественной бронзы (8 % олова, 8 % цинка, 1 % свинца, остальное медь).
   Дореволюционная Москва была несколько беднее Петербурга городскими скульптурами. Цельнолитыми выполнены бронзовые статуи героев освободительной войны 1612 года Минина и Пожарского (рис. 3.4). Этот первый скульптурный памятник Москвы создал скульптор И. Мартос. Отлил памятник в 1818 году знаменитый русский литейщик В. Екимов [8].

   Рис. 3.4. И. Мартос, литейщик В. Екимов. Памятник Минину и Пожарскому. Бронза. 1818 г. Москва

   Сооруженный на Красной площади памятник Минину и Пожарскому представляет скульптурную группу на гранитном пьедестале простой и строгой прямоугольной формы, в которой с двух сторон вделаны бронзовые барельефы. Указуя простертой рукой на Кремль и, как бы, призывая к спасению отечества, Кузьма Минин вручает князю Пожарскому меч.
   Памятник был установлен против Кремля, несколько ближе к вновь отстроенным после пожара Москвы Торговым рядам (в настоящее время памятник передвинут на новое место и стоит у храма Василия Блаженного).
   Памятник является подлинным чудом литейного производства. Композиция высотой 4,7 м отлита по выплавляемой восковой модели в один прием. Отдельно отливались щит, шлем и нижняя часть меча (мастер В. П. Екимов). В памятнике воплощены талант ваятеля – русского скульптора И. П. Мартоса – и мастерство литейщика. Их имена выгравированы на тыльной стороне монумента. Вклад литейщика по достоинству был оценен его современниками. Так, в журнале «Сын отечества» писали: «… Отлитие фигур принял на себя славный художник господин коллежский советник Екимов за весьма умеренную плату, по единому благороднейшему рвению его участвовать в сем благороднейшем деле. Если бы художник господин Мартос и господин Екимов не увлечены были чувствами чести и любви к славе Отечества, то никакая бы другая необходимость не заставила их жертвовать долговременными трудами в сооружении монумента, сопровождаемыми при том страхом лишиться состояния своего».
   Русский скульптор эпохи классицизма Иван Петрович Мартос (1754–1835) учился в Академии художеств у Н. Ф. Жилле. В 1774–1779 гг. Он изучал в Риме античные памятники и пользовался советами немецкого художника А. Р. Менгса. Мартосу было присуще тонкое понимание красоты и закономерностей античных памятников, которые он стремился перенести и в свое творчество.
   Мартосом был создан ряд надгробий, внесших вклад в сложение традиций русской мемориальной пластики. Среди них одно из наиболее замечательных произведений – надгробие Е. И. Гагариной. (1803 г. Бронза, Государственный музей городской скульптуры, Санкт-Петербург) [118].
   Надгробие Гагариной со всей последовательностью воплотило принципы зрелого классицизма. Надгробие Е. Чичаговой. (Бронза. 1813 г.) и другие.
   Как и все почти мастера скульптуры этого времени, Мартос большое внимание уделял непосредственной работе с архитекторами. Еще в конце XVIII века Мартос выполняет ряд скульптурнодекоративных работ в интерьерах Екатерининского царскосельского дворца и дворца в Павловске (в обоих случаях в сотрудничестве с архитектором Ч.Камероном), а в самом начале XIX века исполняет статую бегущего Актеона для ансамбля Большого каскада в Петергофе. Примером творческого содружества Мартоса с архитекторами являются также монументы, установленные в специально выстроенных зданиях-мавзолеях в парке Павловска: «Родителям» (архитектор Камерон), «Супругу Благодетелю» (архитектор Т. де Томон). В 1804–1807 гг. Мартос выполняет ряд больших работ для Казанского собора. В числе этих работ следует отметить монументальную фигуру Иоанна Крестителя и исполненный с большим драматизмом огромный горельеф «Источение воды из камня Моисеем в пустыне».
   В 1880 году на народные пожертвования Москва поставила первый в России памятник А. С. Пушкину, талантливо исполненный скульптором А. Опекушиным. Под руководством М. О. Микешина принял участие в создании фигуры Гения и Петра I, а также выполнив девять статуй государственных деятелей для памятника Екатерине II в Санкт-Петербурге (1873 г.). Монумент Пушкину, органично вписавшийся в ансамбль города, стал вершиной творчества Опекушина. Первоначально он был установлен на Тверском бульваре; на нынешнее место перенесен в 1950 году. Скульптор создал также памятники А. С. Пушкину в Санкт-Петербурге (1884 г.) и Кишинёве (1885 г.), М. Ю. Лермонтову в Пятигорске (1889 г.), генерал-губернатору Восточной Сибири Н. Н. Муравьёву-Амурскому в Хабаровске (1891 г.), Александру II (1898 г.) и Александру III (1912 г.) в Москве [118].
   В 1909 году, тоже на народные пожертвования, на Арбатской площади воздвигнут памятник Гоголю (скульптор Н. Андреев). В тот же год Москва получила еще одну превосходную скульптуру – памятник первопечатнику Ивану Федорову (скульптор С. Волнухин).
   В советское время в основном в Москве и Петербурге из бронзы отливали монументальные памятники по моделям А. М. Опекушина, Р. С. Шишова, М. М. Антокольского, И. Б. Шредера, В. В. Лишева М. Г. Манизера, В. А. Ватагина, Г. Потоцкого, О.К. Комова, З. К. Церетели и др. скульпторов, установленные в различных городах страны.
   В настоящее время применяются разнообразные бронзы. В целях экономии дорогостоящих меди и олова в некоторых институтах разработаны сплавы без олова, пригодные для статуарного и кабинетного литья. Например, бронза № 1 содержит по 2,5 % цинка и алюминия, бронза № 2 – по 1,5 % алюминия и кремния, бронза № 3–1 % алюминия, бронза № 4–1 % алюминия и 5 % сурьмы, остальное – медь. Эти сплавы по цвету имитируют золото пробы 583. Их недостатком является то, что они окисляются на воздухе. Для предупреждения окисления отливки следует покрывать бесцветным лаком.
   Самая высокая твердость, упругость и устойчивость к коррозии у бериллиевой бронзы, поэтому она чаще, чем другие бронзы, применяется в художественном литье, при изготовлении сувениров, юбилейных значков и медалей. Зарубежные ювелирные фирмы иногда используют бронзу и как материал для изготовления украшений.
   В ювелирной промышленности в основном используются оловянные бронзы, обладающие высокими литейными свойствами (жидкотекучесть, малая усадка), достаточно высокой прочностью, коррозионной стойкостью и имеющие красивый желтоватый цвет. Применение находят сплавы, содержащие до 5 % олова. Замена части олова цинком и свинцом кроме повышения жидкотекучести, уменьшения усадочной пористости снижает стоимость сплава.
   Кроме цинка в некоторые бронзы вводят никель. Это улучшает декоративные свойства бронзы, придавая ей красивый серебристый цвет. Ювелирные бронзы – многокомпонентные сплавы.
   Из бронзы изготовляют памятники, монументальные скульптуры, а также предметы внутреннего убранства театров, музеев, дворцов, подземных вестибюлей станции метро.
   Наиболее известные художники-скульпторы конца XX и начала XXI веков:
   Григорий Потоцкий в 1990 году отлил из бронзы небольшую композицию «Солярис» (рис. 3.5), известна у него и композиция из меди «Семья художника» (рис. 3.6) [16].

Рис. 3.5. Ю. Потоцкий. «Солярис». Бронза. 1980 г. [16]

Рис. 3.6. Ю. Потоцкий. «Семья художника». Медь. [16]

Комов Олег Константинович (1932–1994 гг.) Народный художник СССР, действительный член Академии художеств СССР, профессор. Его творчество – яркая, индивидуальная страница отечественной скульптуры второй половины XX столетия (рис. 3.7, 3.8) [17].

Рис. 3.7. Ю. К. Комов. «Мы все сойдем под вечны своды…» Бронза. [16]

Рис. 3.8. Ю. К. Комов. Памятник Зое Космодемьянской на Новодевичьем кладбище в Москве. Бронза. [16]

Орехов Юрий Григорьевич. Народный художник России, вице-президент Российской Академии художеств, лауреат государственных премий, основатель Фонда содействия скульпторам России «Скульптор». В Фонде «Скульптор» при Академии художеств представлен в отделе «Лауреаты премии им. И. Ю. Репина бронзовый скульптурный портрет Ильи Репина (рис. 3.9).

   Рис. 3.9. Ю. Г. Орехов. Портрет Ильи Репина. Бронза

   Горевой Владимир Эмильевич. Член-корреспондент Российской академии художеств, заслуженный художник России, создавал горельефы и своим мастерством заслужил право быть вписанным в историю храма Христа Спасителя в Москве. Скульптором созданы памятники из бронзы: П. К. Клодту в С.-Петербурге, Александру Невскому (Скульптор В. Э. Горевой, архитектор В. В. Попов. Открыт 29 мая 2003 года. Материал: бронза, гранит. Высота – 900 сантиметров; высота статуи – 340 сантиметров. Установлен на месте Невской битвы в Усть-Ижоре, около церкви Александра Невского) и других.
   Церетели Зураб Константинович. Президент Российской академии художеств З. К. Церетели давно и хорошо известен, как создатель грандиозных композиций из литого и чеканного металла. Идут годы, художник «побеждает» город за городом, одну страну за другой, его монументальные произведения появляются в Токио и Бразилии, Париже и Лондоне, Нью-Йорке и Севилье. Его творческая работа приобретает ярко выраженный глобальный характер, и в то же время он неизменно остается верен национальным устремлениям искусства Грузии и России, которые его воспитали.
   1 июня 2010 года Международный день защиты детей Москва отметила открытием памятного знака, посвященного жертвам террористического акта в Беслане. С инициативой его установки в столице России выступило руководство Республики Северная Осетия-Алания, поддержанное правительством Москвы. Конкурс на лучший проект памятника был организован Комитетом по архитектуре и градостроительству Москвы совместно со столичным Департаментом культуры, Российской академией художеств, Московским союзом художников и Союзом московских архитекторов при непосредственном участии Постоянного представительства Республики Северная Осетия-Алания при Президенте РФ. В открытом конкурсе предпочтение было отдано скульптурной композиции (высота бронзового монумента 5 метров), созданной З. К. Церетели. В знак уважения к памяти погибших, продолжая свою благотворительную деятельность, автор создал произведение на безвозмездной основе. (Более подробно см. источник: Татьяна Кочемасова, канд. искусствоведения. Искусство против терроризма // «Академия» № 4, 2010 г.).

3.3. «Клад» в Будде

   Буддизм возник в VI–V веках до н. э. Царевич Сидхартха Г аутама открыл образ жизни, который, как он считал, принесет покой и счастье всем живым существам.
   Основатель буддизма стал известен под именем Будда, «просветленного».
   Буддисты почитают Будду, возлагая цветы к его статуям, курят благовония, ставят свечи. Статуи Будды из бронзы они помещают в своих домах, чтобы вдохновляться его учением и стремиться к просветлению.
   В коллекции Государственного Эрмитажа хранится около полутора тысяч буддийских скульптур, по большей части нетронутых. Историки в 1986 году обратились в Центральную ленинградскую научноисследовательскую лабораторию судебной экспертизы с просьбой помочь в изучении содержимого одной из скульптур.
   Днище бронзовой статуэтки было заделано сплошным, трудно отличимым от основного материала швом. Исследователи опасались, что содержимое тайника могло сгореть при запаивании сплошного длинного шва. Однако под днищем оказалась совершенно целая оранжевая ткань, а в ней – мешочки из голубого шелка с кусочками дерева и семенами, листок бумаги с магическими рисунками и надписями. Дальше – еще одна крышка, тоже плотно закупорена. Под ней нашли 52 бумажных пакетика. Это, как стало ясно из надписей на них, прах известных религиозных и политических деятелей Тибета. По времени жизни одного из них определили, что статуэтка отлита не ранее 1635 года (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Будда. Бронза. Тибет. 1635 г. Эрмитаж. [9]

Вот что интересно! Ученых поставили в тупик швы крышек: анализ показал, что при наложении швов металл не нагревали. Поэтому и не пострадало содержимое. Видимо, статуэтка была закрыта каким-то забытым сейчас способом, возможно, химическим [9].

3.3.1. Технология бронзового литья в Сиаме (Таиланд), Китае и Египте

   В этой технике использовали различные материалы для создания скульптуры – камень (в том числе, драгоценные и полудрагоценные камни), дерево, глину, кость, но излюбленным материалом, начиная с эпохи Сукотаи и вплоть до наших дней, стала бронза. Тайское название бронзы – самрит – это лишь достаточно общее название наиболее часто встречающихся сплавов. То, что приблизительно соответствует западному понятию «бронза» – сплав темного цвета, поддающийся хорошей полировке, – имеет здесь в своей основе 75–80 % меди; к ней добавляют олово, свинец и иногда – в небольших количествах – железо, ртуть, цинк, серебро, порой даже золото. В старых текстах упоминаются разные виды сплавов, насчитывающие от пяти до девяти компонентов. Однако на практике пропорции и состав редко соблюдались. Начиная с XV–XVI вв. используется латунь (сплав меди и цинка).
   Как и повсюду в Юго-Восточной Азии, в Сиаме практически всегда использовалась техника «утраченной восковой модели» [65] (с очень незначительными модификациями она применяется здесь и в наши дни).
   Сначала из глины изготавливают приблизительную модель будущей скульптуры. Глиняная сердцевина сохраняется в скульптурах почти всегда, за исключением самых маленьких статуэток. Если речь идет о скульптуре больших размеров (свыше 1,5 м), то туловище, конечности, голову и прочие крупные детали отливают отдельно, а потом уже соединяют.
   Высохшую и затвердевшую сердцевину покрывают ровным тонким слоем смеси пчелиного воска с древесной смолой, и по восковой поверхности мастер прорабатывает все мельчайшие детали будущей скульптуры: черты лица, складки и элементы одежды, декоративные мотивы. Именно на этом этапе проявляется профессиональный уровень мастера, приверженность его тому или иному стилю. Толщина восковой обмазки соответствует толщине стенок будущей скульптуры. По низу постамента укрепляются литники, через которые расплавленный металл будет заливаться внутрь, занимая место вытекшего воска. При отливке крупных скульптур литники устанавливают и на спине, и на предплечьях для более равномерного распределения металла. У сидящих фигур часто можно увидеть сохранившиеся литники – они напоминают ножки пьедестала. Особенно это характерно для скульптур Крайнего Севера.
   Поверх восковой поверхности наносят многослойное глиняное покрытие, что и составляет, по сути, литейную форму. Наиболее ответственный слой – тот, который примыкает непосредственно к восковому: он не только должен идеально повторять все тончайшие детали и изгибы восковой поверхности, но и на всем ее протяжении быть одинаковой толщины. В этих трех внутренних слоях формы недопустимы никакие шероховатости, пустоты и прочие дефекты – ведь все это будет потом повторено в металле. Поверх слоев из тонкой глины накладывают несколько слоев из глины более грубого качества, смешанной с песком. Далее для большей устойчивости и прочности заготовку оплетают по всему объему своеобразной металлической сеткой, наносят еще несколько слоев глиняной обмазки, а затем это довольно-таки бесформенное и массивное сооружение оставляют в тени для окончательного просушивания.
   Скульптуры среднего размера помещают в печи для литья по несколько штук одновременно. Для очень крупных скульптур сооружают специальные индивидуальные печи. Если форма со скульптурой небольшого размера, то ее сначала устанавливают в нормальном положении, литниками вниз; когда весь воск вытечет, форму перевернут вверх ногами и, через оказавшиеся наверху литники, будут заливать металл. Тяжелые и малоподъемные формы устанавливают на решетку над огнем сразу «вверх ногами» – для этого с противоположной стороны формы приходится проделывать отверстие для вытекания жидкого воска.
   В больших глиняных тиглях подготавливают металл для отливки. Сами компоненты сплава были всегда исключительно чистыми, без примесей. Однако помимо чистых слитков, в раскаленные тигли по ходу плавки дополнительно бросались захваченные трофеи, поврежденные старые статуэтки и их фрагменты, а также приношения местных жителей, движимых благочестивыми побуждениями, – домашняя ритуальная утварь, украшения, монеты. Тем самым состав сплава варьировался от тигля к тиглю. Поэтому в процессе одного и того же сеанса литья разные скульптуры, отливавшиеся в одной печи, или даже части одной скульптуры большого размера могут различаться по своему составу.
   Отлитая «запакованная» скульптура остывает; затем молотком разбивают форму, освобождая готовое изображение. Даже при самых совершенных условиях литья неизбежно наличие мелких технологических погрешностей, и любая отлитая вещь нуждается в длительной завершающей обработке: удаляются литники, металлические заусеницы, заделываются все погрешности литья и пр. После окончания всех механических операций приступают к полировке изображения, а затем – к покрытию его позолотой. Однако золото, положенное непосредственно на металл, держится плохо и быстро стирается. Поэтому предварительно на поверхность скульптуры наносили грунт из нескольких слоев черного лака и только на него уже накладывали золото. Черный лак добывали из смолы дерева хак (Melannorrhae usitata). На Крайнем Севере его использовали не только в качестве грунта для позолоты, но и как самостоятельный художественный прием.
//-- КИТАЙСКИЙ СПОСОБ ЛИТЬЯ ИЗ БРОНЗЫ --//
   Рассмотрим один из вариантов способа получения формы с помощью восковой модели – древнекитайский [64, 26]. Он, кстати, претерпел наименее заметные изменения, иногда его используют и сегодня для получения некрупных художественных отливок в неразъемных формах.
   По древнему способу, сначала готовили из глины или гипса стержень-болван, имевший грубо приближенное очертание будущего изделия (рис. 3.11, слева). Затем мастер-художник, в большинстве случаев он же литейщик, лепил на этом болване восковую модель изделия (рис. 3.11, справа). После этого, прикрепив к модели восковую литниковую систему, он приступал к изготовлению формы.

   Рис. 3.11. Древнекитайский способ литья по восковым моделям [64, 26]: слева – глиняный или гипсовый стержень; справа – восковая модель

   Формовочная смесь, разведенная до консистенции сметаны, наносилась тонкими слоями с промежуточной подсушкой на воздухе (сейчас слои наносят последовательно окунанием в жидкую композицию связующего с обсыпкой огнеупорным наполнителем, (см. ниже). После получения оболочки достаточной манипуляторной прочности ее можно обмазать глиной и всю форму прокалить для удаления восковой модели.
   В некотором смысле аналог такого процесса существовал в глубокой древности, в частности в Египте. Техника его может быть расшифрована благодаря дошедшим до нас в большом количестве литым бронзовым предметам, найденным в Мемфисе и хранящимся в Каире в Египетском музее.
//-- ЕГИПЕТСКИЙ МЕТОД ЛИТЬЯ ИЗ БРОНЗЫ --//
   Отливке металлического предмета предшествовали несколько довольно сложных операций [65]. Прежде всего, необходима была модель из прочного материала (дерево, кость, камень, металл), копию которой должна была представлять отливка.
   По этой модели изготавливали гипсовый негативный отпечаток-форму (пресс-форму по современной терминологии) следующим образом: на участок модели, с которого можно было снять кусок формы без разрушения, наносили слой гипса. По его краям вырезали замковые части-выемки для дальнейшего опознавания. После затвердевания гипса соседний участок, отвечающий тем же требованиям, покрывали таким же слоем гипса и на нем вырезали аналогичные выемки. В новых примыкающих кусках по этим выемкам формировали соответствующие им замковые выступы. Такой прием повторяли до тех пор, пока вся модель не была покрыта гипсом. После его затвердевания форму по частям снимали с модели. Части могли быть снова правильно собраны в форму без модели, благодаря совпадающим контурам их граней (рис. 3.12, а, б). Разборную форму использовали для изготовления одной или, при необходимости, нескольких одинаковых восковых моделей.

   Рис. 3.12. Фрагменты гипсовых форм (а) и формы в собранном виде (б) для получения восковых моделей. Вторая половина I тыс. до н. э. Каир, Египетский музей. [65, 26]

   Литые изделия могли быть сплошными или полыми. В первом случае в гипсовые формы целиком отливали восковую фигуру, являвшуюся копией твердой модели. Восковую модель с присоединенной литниковой системой из воска покрывали толстым слоем глины (видимо, последовательно, тонкими слоями). Воск вытапливали через отверстия, служившие и для заливки металла. Форму обжигали и заливали жидким металлом.
   Для отливки полых предметов в гипсовую форму наливали порцию воска и, поворачивая форму, обеспечивали растекание и затвердевание его слоем необходимой толщины по всей ее внутренней поверхности. Формы, имеющие достаточно большие входные отверстия, можно было полностью заполнить воском и через некоторое время, достаточное для формирования корочки необходимой толщины, вылить его остаток. Толщина получившейся восковой корочки соответствовала толщине стенки будущей отливки. Внутреннюю полость восковой модели заполняли глиной и всю модель с присоединенной литниковой системой, так же как в первом случае, покрывали снаружи глиной. После выправления восковой модели и прокаливания формы ее заливали металлом. Когда глиняную форму разбивали, оставалась металлическая фигура с глиняным ядром-стержнем внутри. Ядро это могло быть удалено, но у большинства египетских бронзовых фигурок, отлитых этим же способом, например, оно оставалось внутри [65, 26].
   Освоение производства более крупных пустотелых и относительно тонкостенных сложных по форме художественных отливок поставило перед литейщиками еще одну важную задачу – качественно заполнить форму металлом. Например, простейшие литниковые системы, показанные на рис. 3.1 не могут решить ее. Кроме того, не так просто до заливки металла полностью удалить из формы материал восковой модели. Остатки воска в форме могут служить источником дефектов в отливке.

3.4. Уральское медное литье

   Значительное развитие в уральском искусстве XVIII века получила медная посуда, украшенная орнаментом. Необходимость изготовления медной посуды, так же как бытового чугунного литья, диктовалась самой жизнью: возрос спрос населения Урала на предметы быта. По специальному указу от 1728 года она должна была изготовляться и для Сибирской губернии, где в ней также ощущалась большая нужда.
   Производство медной посуды в Екатеринбурге возникло в первой четверти XVIII века.
   Изготовление медной посуды не было только какой-то особой принадлежностью одного Екатеринбургского завода. На многих частных уральских заводах с успехом было освоено ее производство. При Невьянском заводе к 1748 году были выстроены специальные здания, где делали разную медную посуду. Изготовляли медную посуду и на других заводах Демидовых – Быньговском, Суксунском, Нижнетагильском и т. д. Высокими качествами отличалась посуда, выпускаемая Игринскими заводами Ивана Осокина. Широкую известность получила посуда, изготовленная уральскими мастерами на Троицком заводе, расположенном неподалеку от Соликамска и принадлежащем А. Ф. Турчанинову. Это было по тем временам крупное предприятие: только на одних подсобных работах трудилось до 300 человек.
   Процесс создания медной посуды подразделялся на несколько самостоятельных этапов: выплавка меди, литье в формы, прокатка листа, затем приготовление заготовок, самого сосуда, украшение изделия орнаментом. Вытянутые в прямолинейную форму медные листы обрабатывали на наковальне ударами молота. Молоты и наковальни были различны по форме, применялись и специальные чеканы. Для работы внутри сосуда имелись молотки и подвижные наковальни особой формы, на Урале называвшиеся «кобылинами». На такую наковальню надевали сосуд и обрабатывали его молотками или чеканом. Массивные части сосудов (ручки, носики и др.) выливались в формах, а затем припаивались. Изготовленная посуда подвергалась художественной отделке. Техника нанесения орнамента была различна. Иногда орнаменты чеканились или гравировались резцами, но можно часто встретить и узор, вытравленный кислотой. Порой для большего декоративного звучания использовалась чернь, она давала своеобразный эффект в сочетании с цветом самого металла, из которого делалась посуда. Нельзя не отметить стремления уральских мастеров сочетать чеканку с рельефом. В этом случае узоры выбивались не с внешней, а с внутренней стороны предметов и становились рельефно-выпуклыми.
   Первые уральские изделия из меди не отличались богатством декоративных форм, как правило, они были лишены орнаментальных украшений. Таким образом, как само возникновение производства украшенной медной уральской посуды, так и принципы ее художественной отделки были непосредственно связаны с характером русского прикладного искусства первой четверти XVIII века (рис. 3.13). В этих простых, не испещренных чеканным рельефом объемах, отливающих на свету ровным, спокойным желтовато-красным цветом, была своеобразная красота, они вносили в интерьер ощущение уюта, покоя и благополучия.

   Рис. 3.13. Кружка. Медь, литье, выколотка, чеканный орнамент. Середина XVIII в. Москва. Исторический музей. [77]

   К 1740–1760 годам медная посуда достигает удивительного разнообразия. Живут старые традиционные братины, ендовы, выпускаются блюда, подносы, стопы, ларцы. Но происходит усложнение и обогащение декоративных мотивов. В отличие от прежних десятилетий появляется узорчатая орнаментированность, которая значительно варьируется, хотя внешние формы остаются прежними.
   На некоторых заводах в XVIII веке мы видим попытки наладить выпуск художественных бытовых изделий – люстр, подсвечников и других. Качество подобных изделий было настолько высоко, что с А. Ф. Турчаниновым был заключен в 1755 году контракт на изготовление в покои дворца, находящегося в Царском Селе, на кронштейны светильников специальных чашечек с двумя рожками для свеч. Всего таких чашечек нужно было сделать две тысячи штук. После их изготовления на Урале они были вызолочены и отданы архитектору В.Неелову для постановки в дворцовых покоях.
   Одновременно с узорчатой посудой на Урале в XVIII веке медь использовалась и для других целей – изготовления церковной утвари (применялось литье, выколотка, чеканка и гравировка изделий).
   Примером наиболее значительного произведения декоративно-прикладного искусства может служить медная рака, изготовленная в 1798 году для Верхотурского монастыря на Троицком заводе Турчанинова. Рака богато орнаментирована накладными медными узорами. В центре продольных сторон размещались картуши, от которых, чуть провисая, тянулись к углам гирлянды. Углы были «одеты» в рокальные завитки. Не менее пышно были украшены торцевые стенки и крышки, нарядно убранные орнаментальными завитками. Рака покоилась на узорчатых ножках. К сожалению, нам неизвестны имена талантливых мастеров, создавших это значительное произведение уральского искусства [77].

3.4.1. Уральское бронзовое литье

   В первой трети XIX века значительное место в художественной культуре Урала заняли произведения искусства, выполненные из бронзы. Это не является случайностью. Именно в этот период бронзолитейные частные предприятия, возникшие впервые в Петербурге в конце XVIII века, достигают значительного успеха. После 1812 года частные бронзолитейные мастерские стали возникать в Москве.
   Вопрос об организации на Урале производства декоративной бронзы возник уже в самом начале века. Одним из первых бронзолитейное производство начал Верх-Исетский завод (Екатеринбург). Техническая сторона выпуска бронзовых отливок была в известной степени подготовлена издавна существовавшим на заводе чугунным литьем, изготовлением различной чугунной посуды и других изделий, требовавших точного литья. Немалую роль сыграло и то, что верх-исетские мастера постоянно использовали медь для изготовления различных форм, по которым уже отливались разные чугунные изделия.
   Бронза, изготовляемая заводом, носила в большинстве случаев декоративно-прикладной характер. Самыми распространенными были украшения к различным предметам: лакированным столам, диванам, комодам, коляскам, санкам. Так, в 1817 году были сделаны к лакированному столику свисающие золоченые гирлянды, розеточки, акантовые листья. Ножки стола устанавливались на бронзовые золоченые львиные лапы. Во множестве выпускались небольшие маски: «львиные головки», «головки бахусовы» и др. немало бронзового литья приготовлялось для уральских церквей – ветки и подвески для навешивания лампад в часовне, распятия и иконы. Приготовлялись рамы для икон, застежки к книгам.
   Мастера освоили производство мелкой декоративной пластики – это «крылатые статуи», «статуи с поджатыми руками», «едущий на льве купидон».
   Производство декоративно-прикладной бронзы просуществовало на Верх-Исетском заводе примерно до середины 1820-х годов. Но с прекращением выпуска верх-исетской бронзы само бронзолитейное искусство не только не умерло на Урале, напротив, достигло в 1830-х годах новых художественных высот, но только в другом районе – Нижнем Тагиле.
   Попытки овладеть бронзолитейным искусством давно делались в Н. Тагиле. С этой целью из Тагила к известным мастерам в Петербург и Москву постоянно направлялись ученики.
   Еще в самом начале XIX века – в 1801 году – к известному академику орнаментальной скульптуры Пьеру Ажи были направлены из Н. Тагила Андрей Баранов, Григорий Андреев, Иван Лепилов для обучения бронзолитейному делу сроком на пять лет. П. Ажи был отличным мастером, создавшим превосходные образцы декоративной бронзовой скульптуры, в частности связанной с изделиями из уральского камня в Екатеринбурге. Тагильские ученики проходили у него хорошую школу. Помимо П. Ажи тагильчане обучались и у менее известных петербургских и московских мастеров.
   В 1830-х годах при Выйском заводе была создана специальная бронзолитейная мастерская, которая начала выпускать в свет художественные произведения из бронзы.
   В 1830-1840-х годах художественное бронзовое литье переживает в Н. Тагиле свой подъем, при Выйской бронзолитейной фабрике работает в этот период 18 квалифицированных мастеров.
   Расширяется круг выпускаемых бронзовых произведений, что было свызано с ростом мастерства литейщиков. Они успешно справляются с решением нелегких для них пластических задач и выпускают крупные станковые бронзовые статуи, камерные анималистические статуэтки, портретные бюсты, подсвечники, настенные канделябры, чернильницы.
   Развитие бронзолитейного искусства в Н. Тагиле было тесно связано с чугунным художественным литьем: изделия того и другого вида литья выпускались в одной и той же мастерской, одними и теми же мастерами [77].
   Однако производство декоративной бронзы в Н. Тагиле было связано не только с художественным чугунным литьем, но и с другими видами декоративно-прикладного искусства Урала, в частности с художественной обработкой камня. Так, для Екатеринбургской гранильной фабрики в Н. Тагиле изготовляли гирлянды для памятников, орнаментальные украшения для «зерцал». Мастера художественного литья обогащали произведения уральских камнерезов. Во главе нижнетагильского бронзолитейного производства стоял Ф. Звездин – выдающийся уральский литейщик XIX века, обладавший талантом подлинного художника и безупречно владеющий техникой литейного дела. Его работы часто экспонировались на выставках в России, и время, к счастью, не уничтожило их. Они сохранились и демонстрируются в различных музеях страны.
   Немалое значение для формирования искусства Ф. Звездина – литейщика имело то обстоятельство, что он много работал рука об руку с изобретателями первого русского паровоза Черепановыми. Следуя примеру этих замечательных умельцев-изобретателей, он и сам стремился усовершенствовать технику производства художественного литья. Творческий путь Ф. Звездина был труден и, как у многих других демидовских крепостных художников, трагичен. Наделенный крупным художественным талантом, он всю жизнь стремился к созданию собственных оригинальных произведений, а вынужден был заниматься главным образом отливкой хотя и прекрасных, но все же чужих образцов или технических предметов.
   К числу первых бронзовых отливок, выполненных Ф. Звездиным, относится бюст Н. Демидова, выполненный в 1837 году. Много бронзового литья было выполнено Ф. Звездиным в 1838–1839 годах. Но и в этот период оно изготовлялось «по заданным фигурам», т. е. по определенным образцам.
   В 1839 году для выставки мануфактурных изделий Звездин приготовил лучшие свои вещи – статую «Занозник», быка, лошадку.
   Бронзовая фигура «Занозника», отлитая Ф. Звездиным, – это не что иное, как копия знаменитой статуи «Мальчика вынимающего занозу», относящейся к греческой классики и дошедшей до нас в мраморной римской копии с бронзового оригинала второй четверти V в. до н. э., см. источник [119].
   Ф. Звездин хорошо сохранил всю естественность и правдивость статуи. Гладкая, сверкающая на свету бликами, поверхность обнаженного бронзового тела сочетается с тщательной передачей прядей длинных волос, естественностью форм постамента. В отливке тагильского мастера есть одно незначительное отличие – вместо круглого плинта оригинала введен прямоугольный (рис. 3.15).
   Появление звездинских бронзовых копий с античных скульптур отвечало духу времени: в первой трети XIX века античные сюжеты господствовали в русской художественной бронзе.
   Федор Звездин, обладавший талантом подлинного художника, закончил Выйское училище (Нижний Тагил), и затем стажировался 7 лет во Франции, в 1830 году он вернулся в родной город. В коллекции нижнетагильского музея сохранились его работы «Девочка в молитвенной позе», и «Мальчик, вынимающий занозу», «Сноп пшеницы» (рис. 3.14-3.16). Одна из лучших звездинских работ – «Бык» хранится в Эрмитаже. Статуэтка «Бык» прекрасно отлита тагильским мастером. Он внимательно следит за всеми деталями модели, но сохраняет при этом живое чувство пластического целого. Хорошо переданы массивные тяжелые формы животного, выразительно выявлены могучие мускулы, словно переливающиеся под бронзовой гладкой кожей.

Рис. 3.14. Ф. Ф. Звездин. Девочка в молитвенной позе. Бронза, литье. Первая половина XIX в. Нижнетагильский музей горнозаводского дела. [71]

Рис. 3.15. Ф. Ф. Звездин. Мальчик вынимающий занозу. Бронза, литье. Первая половина XIX в. Нижнетагильский музей горнозаводского дела. [71]

   Рис. 3.16. Ф. Ф. Звездин. Сноп пшеницы. Бронза, литье. Первая половина XIX в. Нижнетагильский музей горнозаводского дела. [71]

   Немалый интерес представляет произведение Ф. Звездина «Сноп пшеницы» (рис. 3.16), созданное им в 1840-х годах – пример декоративной уральской пластики. Однако смысл и значение этого произведения нам представляется более глубоким, чем его декоративное значение. Сноп созревшего хлеба был для русского человека олицетворением богатого урожая, успешного начала полевых работ.
   Могучий бронзовый сноп прочно и весомо стоит на земле, как огромный и прекрасный букет, распустившись в разные стороны спелыми сочными колосьями.
   Скульптор исходит из красоты цельной пластической массы, приобретающей образный смысл: ее цельность, тяжеловесность, ощутимая весомость и создает как раз впечатление могучей силы снопа, налитого соками земли и еще сохраняющего жар лучей солнца. В этом мотиве – и мысль о спелости налитого зерна и пластическая необходимость: узкий небольшой просвет между свисающими колосьями и основной массой лишь подчеркивают красоту снопа [77].
   Принимал мастер также участие в отливке церковных колоколов и памятника А. Н. Карамзину, установленному в Нижнем Тагиле в 1855 году (см. раздел ниже).
   Небольшая коллекция медных и бронзовых изделий художественного литья имеется в музее г. Нижнего Тагила, выполненная другими мастерами (рис. 3.17).

   Рис. 3.17. Коллекция медных и бронзовых изделий малой пластики. XIX в. Нижнетагильский музей горнозаводского дела. [71]

   Третьим центром уральского бронзолитейного искусства стал Златоуст. Здесь в связи с производством украшенного оружия началось в 1820-х годах и изготовление декоративно-прикладной бронзы, необходимой для художественного оформления эфесов.
   Златоустовскими мастерами из золоченой бронзы приготовлялись эфесы в виде двуглавого орла, излюбленными формами были львиные головы и другие мотивы, типичные для русского классицизма. Среди мастеров заметно выделялись С. Фетисов и Л. Лукин, создавшие формы для литья. Литье отличалось точностью и изяществом.
   Художественная и прикладная бронза хотя и не достигла такого размаха и уровня на Урале, как чугунное литье, гравюра на стали, но стала все же существенной частью его культуры. Освоение ее производства не прошло бесследно и для дальнейшего развития уральского чугунного литья, способствуя усилению его художественности. Как и другие виды уральского искусства, бронза отразила творческие искания мастеров Урала. Она значительно расширила наше представление о развитии бронзолитейного искусства России в первой половине XIX века [77].
   Истоки русской школы художественного литья из бронзы, продолжающего развиваться и поныне, следует искать в Литейном доме, открытом при Академии художеств в Петербурге в конце XVIII века, на уральских металлургических заводах в городах Касли и Кусе. Политехнический музей в Москве показывает не только работы каслинских мастеров художественного литья из чугуна, но и технологию изготовления литых бронзовых изделий современных мастеров.
   Со второй трети XIX века наступает упадок производства художественной бронзы. Ради удешевления бытовых изделий начинают применять низкосортные медные сплавы, гальванические покрытия драгоценными металлами, механические способы обработки (штамповка, накатка и др.).

3.4.2. Современное бронзовое художественное литье XX – начало XXI вв.

Новое художественное осмысление бронза получает в начале XX века в творчестве импрессионистов: О. Роден, П. П. Трубецкой, А. С. Голубкина и др.; скульпторов: А. Р. Бока, С. И. Иванова, В. И. Жбанова, В. И. Мухиной, Е. В. Вутечича и т. д. (рис. 3.18-3.23) [18].

Рис. 3.18. А. Р. Бок. Минерва. Бронза. 1875 г. [18]

Рис. 3.19. С. И. Иванов. Мальчик в бане. Бронза. 1854 г. [18]

Рис. 3.20. В. И. Жбанов. Скульптура «Фотограф». Бронза.

Рис. 3.21. А. С. Голубкина. Портрет А. Н. Толстого. Бронза. 1911 г. [18]

Рис. 3.22. В. И. Мухина. Крестьянка. Бронза 1925 г. [18]

   Рис. 3.23. Е. В. Вучетич. Воин-освободитель. Бронза. 1946–1949 гг. [18]

   В Советском Союзе изделия из бронзы были особенно популярны в эпоху сталинского ампира.
   В городах можно встретить настоящие шедевры – в глубинах подземки: к примеру, уникальные скульптуры станции московского метро «Площадь революции» или замечательные бронзовые люстры на «Новослободской».
   Монументальная бронзовая скульптура по-прежнему запечатлевает на века разные исторические события. В Москве в дни празднования 50-летия победы в Великой Отечественной войне установлен памятник легендарному полководцу Г. К. Жукову (рис. 3.24).

   Рис. 3.24. Памятник Г. К. Жукову. Бронза. Москва.

   Это событие отмечено также открытием мемориала на Поклонной горе, органической частью, которого являются монументальные бронзовые литые фигуры автора Зураба Церетели.
   Памятник Петру I, который официально называется памятником «В ознаменование 300-летия российского флота», работы Зураба Церетели, был воздвигнут по заказу Правительства Москвы в 1997 году, в дни празднования 850-летия Москвы. Это самая высокая скульптура в России и одна из самых высоких в мире – ее высота составляет 98 метров (рис. 3.25).

   Рис. 3.25. З. Церетели. Памятник Петру I. Бронза, позолота. Берсеневская набережная, у слияния Москвы-реки и обводного канала. Фото Юрия Дмитриенко.

   Специально для установки монумента у слияния Москвы-реки и Обводного канала был насыпан искусственный остров. Его железобетонный фундамент обрамлен фонтанами, что создает эффект рассекающего воду корабля.
   Техническая составляющая делает памятник уникальным инженерным сооружением. Его несущий каркас, к которому крепится бронзовая облицовка, сделан из нержавеющей стали. В ходе монтажа вначале был собран пьедестал. Затем уже на него установили собранные корабль и фигуру Петра. Внутри конструкции располагается лестница – это дает возможность следить за состоянием всех частей памятника. Для уменьшения веса медные корабельные паруса изготовлены методом выколотки (см. гл. 26) и имеют внутри пространственный металлический каркас. Бронза использовалась самого высокого качества. Предварительно она подвергалась пескоструйной обработке, а затем патинировалась и для защиты от агрессивного воздействия окружающей среды покрывалась лаком и воском. Ванты корабля сплетены из нескольких стальных тросов. Способ крепления делает их абсолютно неподвижными. Для декорирования свитка, который держит в руках Петр, а также Андреевских крестов на флагах использована позолота.
   Художественное литье из бронзы в настоящее время заняло достойное место на рынке эксклюзивных изделий, оно имеет поклонников, несмотря на то, что бронза дефицитный и дорогой металл. Бронза украшала, и будет украшать интерьеры, здания, улицы и парки, церкви, храмы и колокольни. Была и будет красивым подарком, милой вещицей в виде амулета.
   Уже в конце 1980-х годов в Ленинграде появилась компания «Сентябревъ», Ее разнообразные изделия, виртуозно выполненные талантливыми художниками и умелыми мастерами, отмечены товарным знаком «СЕНТЯБРЕВЪ». В настоящее время эта бронзо-литейная компания развернула сеть магазинов «Петербургская бронза» почти по всей России. В Москве работает – экспериментальное художественно-производственное объединение «Вель». Обе организации – с мощным штатом дизайнеров, художников, скульпторов и с собственной производственной базой. Изготовление бронзового изделия включает в себя два этапа – ваяние модели и ее последующая отливка. Усилия же надомников сводятся к изготовлению мастер-модели.
   Вопрос, где отлить, в данном случае не решается за ближайшим углом. Чтобы превратить макет в бронзовое изваяние, нужны специальные печи, специальные составы, специальное гальваническое оборудование.
   Нетрудно заметить, что цены на, казалось бы, похожие по стилю и дизайнерскому решению вещи могут сильно различаться. Такая разница обусловлена несколькими причинами. Безусловно, цена изделия зависит от его качества, а это не только качество литья, но и уровень внешней отделки. Созданные путем машинного литья изделия лишены ручной обработки – чеканки, поэтому мелкие детали – завитки волос, зрачки глаз, морщинки, лепестки цветов и т. д. – никогда не будут так тонко проработаны, как в изделиях ручной работы. Однако цена изготовленных по индивидуальному заказу предметов, естественно, гораздо выше – ведь они делаются зачастую в единственном экземпляре, а в машинном литье изделия производятся огромными тиражами. Тем более что ручная работа более длительна и трудоемка, чем технические способы, наличие или отсутствие дополнительной химической обработки.
   Подсвечники, бра, люстры, статуэтки из бронзы можно встретить сейчас практически в любой современной квартире, потому что художественное литье из бронзы широко используется в украшении интерьеров.
   Например, процесс достижения соответствия известным образцам прикладного искусства, хранящимся в музеях, задает высокий уровень работе фирмы «Сентябрев». Художники, переосмысляя произведения прошлого, создают своеобразные реплики на темы предметов, украшавших некогда богатые русские интерьеры. Так появляется письменный прибор (рис. 3.26) «Руслан и Людмила» (оригинал в собрании Музея истории города Санкт-Петербурга), набор «Фаберже», развивающий тему художественных находок начала ХХ столетия, и набор «Барокко» – дань галантному ХVШ веку (рис. 3.27). Этот предмет мебели – попытка работы «внутри исторического стиля», попытка продолжить и развить его тенденции.

Рис. 3.26. Чернильный набор «Руслан и Людмила» в стиле модерн. Бронза. Фирма «СЕНТЯБРЕВЪ». Санкт-Петербург.

   Рис. 3.27. Шкаф в стиле ампир. Накладки из позолоченной бронзы. Фирма «СЕНТЯБРЕВЪ». Санкт-Петербург.

   Шкаф декорирован многочисленными накладками из позолоченной бронзы, причем декор воспроизведен почти со 100 % точностью. Орнаменты копировались со старых рисунков, гравюр и фотографий подлинных музейных предметов. Некоторые декоративные мотивы «подсмотрены» в исторических интерьерах Наполеона Бонапарта и Жозефины, а также российских императоров Александра I и Николая I.
   Российская компания «Литейный Дом» (Москва) специализируется на изготовлении художественных литых изделий из чугуна, бронзы, силумина, латуни и разработке моделей.
   При создании своих изделий они применяют огромный опыт множества специалистов. Основным их преимуществом является объединение в одну команду специалистов разных профессий: архитекторов, дизайнеров, скульпторов, формовщиков, литейщиков, слесарей по обработке литья. Это позволяет воплотить любые идеи, создать свой неповторимый стиль или гармонично вписаться в соответствующий интерьер (см. рис. 3.28. – 3.29).

Рис. 3.28. Подсвечник. Бронза

   Рис. 3.29. Фантазии из бронзы современных дизайнеров бывают и эротическими

   Металлические литые декоры (плитки) под названием «Терралит», вставки в напольную и настенную плитку или керамогранит, – это тоже изделия художественного литья из бронзы. С годами на поверхности плитки образуется патина (плёнка, образующаяся на бронзе, меди, латуни при окислении), что придаёт внешнему виду изделия эффект благородной старины и утонченного изящества (см. рис. 5.9).
   Дизайнеры этой московской фирмы консультируют, помогают сделать правильный выбор литейщикам и формовщикам на основе каталога базовых, стандартных моделей, разрабатывают специальные проекты.
   Основные этапы дизайнерского и заводского воплощения задумки в изделие художественного литья:
   1. Создается эскиз будущего изделия;
   2. После утверждения эскиза к работе подключаются резчики по дереву, изготавливается деревянная модель;
   3. Когда модель готова и утверждена, изготавливают промодель из силумина в случае большого тиража изделия;
   4. Формуют модель (деревянную или силуминовую) в землю или песок;
   5. Заливают металлом (чугун, бронза и т. д.);
   6. Зачищают полученную отливку, проводят песко или дробеструйную очистку (если необходимо), окраска готового изделия (если требуется).
   Из бронзы производят огромное разнообразие изделий – от крошечных недорогих статуэток до пышных дизайнерских многорожковых люстр.
   Многие современные фирмы занимаются воссозданием исторической бронзы – после искусственного патинирования новодел практически ничем не отличается от оригинала. Копируют антикварные бюсты, малые скульптурные формы, вазы, блюда, кубки, детали мебели (накладки, ручки), элементы декора. Часы – один из самых популярных предметов для копирования, они могут быть каминными, настольными, настенными. Светильники из бронзы по старым образцам – бра, люстры, торшеры, настольные лампы – также очень востребованы. Часто используют бронзу при реставрации мебельной фурнитуры. Естественно, для того чтобы произвести новодел, надо сначала приобрести оригинальный предмет – во многих фирмах по производству бронзовых изделий, особенно в Европе, собраны коллекции антиквариата в сотни экземпляров.
   Очень много фирм в России, которые специализируются на литье колоколов для звонниц церквей и храмов, льют и сувенирные колокольчики и пушки (см. гл. ниже). В 2009 году на НТМК (Нижний Тагил) в цех фасонного литья, который специализируется на литье машиностроительных изделий только из черных металлов, поступил необычный заказ – нужно срочно отлить 4 колокола из бронзы для звонницы церкви Александра Невского в Нижнем Тагиле. Инженерам, формовщикам и литейщикам пришлось, как бы, заново переучиваться: искать старинные рецепты, узнавать новую технологию литья колокольной бронзы. Со своей задачей этот цех с успехом справился. Так что жизнь не стоит на месте и требует нового осмысления художественного литья.
   Часто из бронзы делают элементы мебели и интерьера – например, части каминных принадлежностей, лестничных ограждений, декоративных решеток, карнизов. Она очень пластична, поэтому из нее создают сложные детали, например, изящно извивающиеся ветви растений. Нередко кованые изделия дополняют литыми элементами из бронзы. Для того чтобы создать деталь, не имея старинного примера, требуется сначала обратиться к скульптору, который по эскизам художника создаст гипсовый слепок будущей вещи. Из бронзы производят и целые изделия – скажем, парковую и садовую скульптуру, элементы фонтанов. Парадная посуда и осветительные приборы, созданные в одном из соответствующих стилей современным автором, – популярный товар. Нередко из бронзы изготавливают авторские работы и современного дизайна, но таких меньшинство: в основном это стилизации и вариации на тему прошедших эпох.
   Бронза сочетается с большинством материалов естественного происхождения, например с деревом, в основном красных, желтых, черных оттенков, что часто используют при реставрации и производстве мебели. Золоченую бронзу можно соединить со светлым лакированным деревом. Нередко дерево с бронзой применяют в изготовлении часов. Бронзовые статуи, бюсты, скульптурные группы малого и среднего размеров дополняют основой из мрамора или поделочного камня – змеевика, яшмы, малахита. Кроме того, сочетание бронзы и мрамора или декоративного камня можно встретить в светильниках, каминах, столиках. Хрусталь нередко соединяют с бронзой в предметах быта так же, как и фарфор, – тут бронза выступает в качестве подставки. Осветительные приборы часто делаются из бронзы, скомпилированной с фарфором, хрусталем, мрамором, деревом.
   Бронза уместна в интерьерах в стиле барокко – для изделий характерны текучесть сложных, обычно криволинейных форм, откровенное изображение плоти, отсутствие симметрии, пышность и цветистость. В стиле рококо золоченая бронза применяется особенно часто – в предметах отсутствуют прямые и правильных очертаний кривые линии, широко используются бронзовые накладки на мебель. Изделия из бронзы в стиле ампир позолочены, богато украшены, а иногда перегружены декоративными деталями, часто стилизованы под предметы обстановки богатых древнеримских жилых домов. В мотивах декора видно влияние античной мифологии. В интерьерных вариациях на тему классицизма бронзу применяют, но декоративное убранство изделий минимальное, формам присуща четкость и симметрия, ведь классицизм более сдержан, чем ампир, основан на сочетании гармонии с простотой и логической ясностью. В английских интерьерах характерно использование бронзовых светильников и мелкой пластики, необязательно с позолотой.
   Способы обработки поверхности художественной бронзы бывают механические и химические. Механические способы обработки – это чеканка, шлифовка и гравировка. После литья готовая деталь имеет не очень четкие контуры рисунка, поэтому в старые времена в основном бронзу чеканили специальным инструментом, изготовленным из стали. Это делает контуры более выразительными и детализированными, придавая изделию законченный вид. Шлифовка – это обработка гладких поверхностей для придания им ровности и блеска. Г равировка – это резьба по металлу.
   К химическим способам обработки относятся патинирование, серебрение и золочение. Патинирование – это придание бронзе различных цветов: обычно это оттенки зеленого и коричневого. Патина бывает искусственная и естественная. Бронза сама по себе склонна к окислению и появлению на поверхности со временем налета патины, что считается достоинством изделия. Также можно нанести и искусственную патину посредством различных химических веществ в зависимости от требуемого оттенка (см. параграф ниже).
//-- УХОД ЗА БРОНЗОВЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ --//
   В целом художественные изделия из бронзы не требуют особого ухода, кроме регулярного протирания пыли сухой мягкой тряпкой. Особенно нуждаются в этом предметы, украшенные сложной гравировкой, потому что пыль забивается в многочисленные мелкие углубления. Однако надо учитывать, что с золоченой бронзы нельзя стирать пыль даже сухой тряпкой, потому что можно повредить слой позолоты. Для ухода за подобными изделиями используют перьевые венчики. При реставрации антикварных бронзовых предметов декора или старинной мебели с элементами из незолоченой бронзы ни в коем случае нельзя отмывать металл, потому что патина не только придает бронзе благородный вид, и не в последнюю очередь определяет возраст изделия, а следовательно, и его цену. С этим связано большое количество подделок бронзовой малой скульптуры на рынке антиквариата в России: отличить настоящее изделие от умело отлитой и тщательно обработанной подделки, которую покрыли соответствующим ее возрасту слоем искусственной патины, может только специалист.

3.4.3. Бронзовые сплавы

   Наиболее распространенной в современном литье является оловянная бронза (сплав меди с оловом). Она отличается высокой жидкотекучестью, долговечностью. Бронза устойчивей реагирует на влияние коррозийных факторов, а потому широко применяется для уличной архитектуры и скульптуры. Наилучшим материалом считается оловянная бронза с содержанием олова 5–7 %. Положительным считается присутствие в оловянных бронзах 5–7 % цинка и 1–4 % свинца. В художественном литье применяются сплавы с низким содержанием олова – 0,5–3 % (марка БХ-3). Содержание цинка в этом сплаве достигает 25–35 %. Применяется также бронза БХ-2 (олова 1–5 %, цинка 8-13 %), БХ-1 (олова 4–7 %, цинка 5–8 %).
   С увеличением процентного содержания олова цвет бронзы меняется от красного (до 10 % олова), до желтого (до 15 % олова). При содержании 50 % олова бронза приобретает белый цвет, при более чем 70 % олова – серо-стальной.
   Еще одна группа бронз, так называемые безоловянные или специальные бронзы, представляют собой сплавы меди с алюминием, марганцем, свинцом. Эти бронзы стоят дешевле, прочны и стойки к коррозии. Применение их в литейном деле ограничено в силу большой усадки. Однако это не имеет большого значения для отливки неответственных изделий.
   Маркировка бронз начинается с букв «Бр». Далее – начальные буквы входящих в сплав элементов: А – алюминий, Ж – железо, Мц – марганец, О – олово, С – свинец и т. д.; после названия каждого элемента цифрами указывается его процентное содержание в сплаве.
   С середины и до конца XIX века в России преобладали отливки статуарной бронзы с цинковой лигатурой (не более 5 %), такая бронза называлась сукрасной. Из нее было отлито большинство шедевров русской скульптуры, например памятники Пушкину (в Петербурге, Одессе, Екатеринославе и Астафьеве под Москвой), Багратиону (в Дерпе), Ермаку (в Новочеркасске) и многие другие, всего до 70 монументальных скульптур.
   Бронзы с повышенным содержанием цинка (до 40 %), применение которых было распространено в Западной Европе, являлись непригодными для статуарного литья с точки зрения возможности патинирования, а также стойкости в условиях резких температурных изменений, вызываемых в металле трещины и деформации. В настоящее время по ГОСТу 4016-75 выпускается бронза для художественного литья следующего состава: олова – 5–7 %, свинца – 1–4 %, остальное медь и незначительные примеси сурьмы, железа и алюминия [7].

3.4.4. Реставрация старинных бронзовых предметов

   С течением времени все художественные произведения, в частности из металла, претерпевают различные изменения. В силу различных обстоятельств меняется внешний облик, нарушается целостность изделий, утрачиваются отдельные элементы. В результате взаимодействия с окружающей средой резко ухудшается качество поверхности, которая в значительной степени определяет эстетическую и историческую ценность памятника. Воссоздавать первоначальный облик художественных произведений – это ответственная и чрезвычайно сложная задача. Кроме искусствоведов и художников в этой работе большое участие принимают специалисты – материаловеды. Реставрация охватывает все виды работ, направленные как на сохранение произведения искусства, так и на максимально возможное выявление его первоначального облика.
   В настоящее время реставрационные работы памятников архитектуры, декоративно-прикладного искусства, а также уникальные произведения декоративно-литейного искусства (ДЛИ), связанные с их восстановлением и изучением, принимают в нашей стране все более широкие масштабы.
   Современная научная реставрация – это комплекс мероприятий, направленных на сохранение и передачу будущим поколениям культурного наследия. Более подробно о реставрации можно узнать в специальной литературе.
   Реставрация может многое открыть в предмете: его изготовителя, автора и историю, т. е. позволит атрибутировать памятник.
   В качестве примера рассмотрим реставрацию старинной египетской статуэтки из бронзы.
//-- МУМИЯ ИЗ «АРХАНГЕЛЬСКОГО» --//
   Нигде кошка не почитается так, как в Египте. Сложный метафорический смысл, которым мировая мифология наделила образ этого красивого умного животного, египтяне свели к позитивным, приятным для человеческого сознания понятиям – таким, как добро, домашний очаг, веселье, любовь, материнство, плодородие, защитные силы.
   В Древнем Египте существовал весьма значительный культ богини – кошки Бастет (Баст), считавшейся также олицетворением солнечного и лунного света. Богиню изображали как деву с кошачьей головой или в виде львицы. Бастет считалась дочерью Осириса и Изиды. Ей посвящались молитвы: «Она может даровать жизнь и силу, всё здоровье и радость сердца» или «Я кошка, мать жизни». В ее честь кошкам поклонялись, их мумифицировали, рядом клали мышь, чтобы кошкам было чем развлечься и питаться в загробном мире.
   Культ кошки появился в самый древний период египетской истории (вторая династия) и продолжался до I в до н. э. Религиозным центром поклонения был город Бубастис, где, по свидетельству греческого историка Геродота, находился самый прекрасный храм Египта, посвященный Бастет. В главном святилище возвышалась огромная статуя богини.
   После смерти кошек погребали по ритуалу, напоминающему погребение человека: хозяева кошки и их родня в знак траура выбривали себе брови, а тело кошки бальзамировалось. Готовую мумию зашивали в льняной саван или заключали в саркофаг и помещали в одном из бесчисленных некрополей, специально предназначенных для кошек и выстроенных вдоль берегов Нила.
   В конце прошлого века возле деревни Бени-Г асан в Нижнем Египте было найдено несколько десятков тысяч кошачьих мумий. Поклонение кошке в Египте было настолько велико, что в 525 году до н. э., как гласит предание, это привело к ужасным последствиям. Персидский царь Камбиз решил захватить долину Нила. Персы не умели штурмовать укрепленные города и были вынуждены остановиться у стен города Пелусия. Камбизу пришла в голову блестящая мысль: по его приказу каждый солдат укрепил на груди живую кошку так, чтобы она хорошо была видна. Армия двинулась вперед, защищенная живыми щитами. Египтяне побоялись ранить или убить священных животных и сдались. Камбиз завоевал Египет и основал XXVII-ю династию [10].
   Египетская пластика оставила нам множество чудесных статуэток красавиц кошек. Искусство Египта всегда славилось изображением животных. Большого развития анималистическая пластитка Египта достигла в саисский период (663–525 гг. до н. э.).
   В VII в. до н. э. произошло объединение Египта под властью фараонов, основавших XXVI династию. Столицей независимого государства стал город Саис. В музеях нашей страны среди разнообразных жанров и видов египетского искусства представлена и анималистическая скульптура. Бронзовые статуэтки кошек саисского периода экспонируются во многих музеях мира, в Эрмитаже, ГМИИ имени А. С. Пушкина, музее искусств народа Востока и др.
   Бронзовые статуэтки кошек отличаются тончайшей моделировкой поверхности. Мягкие контуры подчеркивают пластичность тела, изящный силуэт. Мастерски передана естественность и грациозность зверя. Фигурки, как правило, богато украшались. У статуэток из Эрмитажа ожерелья на шее, скарабеи на темени и глаза инкрустированы золотом.
   Обычно о древних египетских вещах мало что известно и в наше время. Саркофаг для мумии и в виде кошки – экспонат подмосковного музея-усадьбы «Архангельское» – представляет собой счастливое исключение. На деревянном постаменте, изготовленном для статуэтки в XIX веке, сохранилась металлическая табличка с надписью, что бронзовая фигурка кошки, внутри которой находится мумифицированная голова кошки, была найдена в «пирамидах Саккары в Нижнем Египте, близ Мемфиса и привезена в Россию в 1850 году» (рис. 3.30).

   Рис. 3.30. Бронзовая статуэтка кошки (Древний Египет) отличается тончайшей моделировкой поверхности. [11]

   Бронзовая кошка более чем за два тысячелетия покрылась благородной патиной – тонким слоем переродившегося металла, который частично сохраняет поверхность от коррозии. И все же металл корродировал. В не видимых глазом микропустотах, трещинах, дефектах постепенно накапливались соли хлора, вызывающие этот процесс. Перепады температуры, влажность привели к вспышке болезни: отслоению патины, появлению на поверхности бронзы бугорков.
   Задача реставратора – приостановить процесс разрушения металла, удалить уже поврежденные участки, не затрагивая здоровых поверхностей. Были осторожно сняты со статуэтки бугорки. Под ними образовались кратеры – незащищенные участки металла, лазейки для опасных веществ. Поверхность обработали специальным ингибитором – замедлителем коррозии. Массой, состоящей из порошка малахита, окислов меди, темного пигмента и синтетической смолы, запечатали утраты. По химическому составу эта смесь похожа на патину, она прочна и надежна. На покрытой патиной бронзовой поверхности статуэтки эти восполнения почти не видны.
   Бронзовый саркофаг – замечательный памятник анималистической пластики Древнего Египта вернулся в экспозицию подмосковного музея [11].

3.5. Литье из латуни

   Как поделочный материал, латунь использовалась еще за полторы тысячи лет до н. э. В ней в роли союзника меди выступает цинк. Упоминания об этом сплаве оставили нам еще египетские жрецы, которые, видимо, были первыми в истории науки алхимиками: в рукописях, найденных при раскопках одной из гробниц в Фивах, содержались секреты «получения» золота из меди. Как утверждали авторы этих священно-химических «монографий», стоило лишь добавить к меди цинк – и она тут же превращалась в золото (по внешнему виду латунь действительно напоминает золото). Правда, у такого «золота» был недостаток: на его поверхности появлялись зеленоватые «язвы» и «сыпь» (в отличие от золота латунь не могла сопротивляться вредному воздействию кислорода). Чтобы устранить это «заболевание», по мнению жрецов, требовались усердные молитвы и сильнодействующие заклинания.
   Римляне, жившие к юго-западу от Ахена, изготовляли латунь, на которую, помимо меди, шел каламин (кремнистая цинковая руда, минерал. В немецкой литературе обычно употребляют слово «галмей»), добываемый у горы Альтенберг близ местечка Кермис-Мореснет. Судя по найденным здесь монетам, это продолжалось примерно до 370 г. до н. э. Еще одним тому подтверждением является название местечка Келмис – видоизмененное «каламина».
   В странах восточного Средиземноморья каламин вначале использовали для извлечения металлов из руд. Оловянного камня, необходимого для изготовления бронзы, в этом регионе не было, и поэтому здесь, в отличие от Западной Европы, не прекращались поиски металла, пригодного для того, чтобы сделать медь твердой. Ни Гомер, ни Геродот, жившие соответственно в IX и V вв. до н. э., упоминая в своих произведениях «твердую медь», не имели ввиду тот сплав, который позднее стали именовать латунью.
   В процессе изготовления бронзы, как вы уже знаете, в медный расплав добавляли оловянный камень. Изготовление же латуни – второго твердого сплава меди – протекало совсем иначе. Дело в том, что при нагреве каламина образуется не жидкий цинк, а летучая окись цинка. Поэтому для изготовления латуни нужны закрытые сосуды: в них медь, смешанная с каламином и древесным углем, под воздействием цинковых паров превращается в латунь.
   Олатуни вначале знали только то, как ее получить; состав же сплава был неизвестен. Таким образом, цинк, который еще не умели извлекать из руды, более двух тысячелетий находился в употреблении, но не был известен как металл. Лишь в конце XVII века Иоганес Кункель и Георг Эрнст Шталь – один химик, а второй химик и врач – независимо друг от друга выяснили, что «превратить медь в латунь способен только содержащийся в каламине металл». Кункель сформулировал свой вывод так: «Каламин отдает меди свою металлическую долю и превращает ее в латунь». Процесс, в ходе которого из красной меди и белого цинка получалась желтая латунь, именовали «окрашиванием меди». Прошедшая через него медь становилась более твердой и ковкой, и к тому же ее можно было полировать. Привлеченный этими свойствами, римский император Август (он правил с 27 по 14 год до н. э.) приказал чеканить из полученного металла монеты. А благодаря Цицерону (106-43 гг. до н. э.), который первым упоминает латунь в литературе, нам известно, что золотисто-желтый металл продавался обманным путем как золото [86].
   В России латунь называли «желтой медью». Среди горняцких профессий профессия «желтолитейщика», как прежде именовали мастеров латунного литья, считалась привилегированной и наиболее уважаемой. Латунь по сравнению с медью содержащая, как правило, 30–40 % цинка, не обладает твердостью бронзы, но является такой же вязкой и устойчивой к коррозии. Качества латуни можно многократно изменять, варьируя соотношение меди и цинка и добавляя в расплав небольшие порции железа и алюминия. Вот почему латунь нашла самое широкое применение на практике, применяют ее и в художественном литье.
   Механические свойства латуни также отвечают предъявляемым требованиям – чистовая обработка латунных отливок не вызывает особых затруднений. Часто на латунные отливки гальваническим способом наносят металлические покрытия. Никелевые покрытия обеспечивают защиту изделия от коррозии, серебряные и даже золотые покрытия применяются в производстве недорогих ювелирных изделий.

3.5.1. Латунные сплавы

   В первую очередь это латунь – сплав меди с цинком, в который часто включаются добавки: олово, алюминий, марганец, свинец и др. Температура плавления латуни различных марок 980-1000 °C. Латунь достаточно недорогой материал. Она обладает хорошими литейными свойствами. Особенно ярко это выражается у латуни марок ЛЦ30АЗ, ЛЦ38Мц -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

С2, ЛЦ16К4, у алюминиевой латуни ЛА67—2,5 марганцево-свинцовой латуни ЛМц58-9-2. В маркировке начальная буква «Л» обозначает название «латунь», далее – добавки «А» – алюминий, «Ц» – цинк, «Мц» – марганец. Отливки из латуни имеют хорошую плотную структуру. Они хороши для изделий сложных форм, в том числе и ажурных.
   На открытом воздухе и от частой смены температуры латунь теряет блеск, покрывается сернистыми и оксидными пленками, чернеет и даже разрушается. Поэтому нужно тщательно продумать условия хранения сырья. Готовые латунные изделия рекомендуется использовать в закрытых помещениях (см. рис. 3.31, 3.32).

Рис. 3.31. Латунные вентиляционные решетки. Фирма ООО «Литейный Дом», Москва

Рис. 3.32. Латунное подстолье. Фирма ООО «Литейный Дом», Москва

3.5.2. Что такое патина

   Слово патина (итал. patina) обозначает пленку различных оттенков, образующуюся на поверхности меди и медьсодержащих сплавов под воздействием атмосферных факторов при естественном или искусственном старении. Иногда патиной называют пленки оксидов на поверхности металлов, а также пленки или слои, возникающие со временем на поверхности камня, например мрамора, или деревянных предметов.
   Вы уже знаете, что первые сведения об изготовлении медных изделий человеком относятся к IV–III тыс. до н. э., и с той поры люди постоянно сталкиваются с медной патиной разных типов. Особенно много оттенков патины бывает на старинных монетах из медных сплавов: зеленый, оливковый, черный, красный, голубой, землистый и другие. Цвет часто зависит от типа почвы, в которой найдена монета, а также от условий ее хранения. Многообразие оттенков обусловлено возможностью перехода от зеленого, через оливковый в черный цвет.
   При атмосферном старении изделий из меди и двух ее основных сплавов – бронзы и латуни – образуются карбонаты меди: ярко-зеленый малахит Cu -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(CO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

)(OH) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

и лазурно-голубой азурит Cu -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(CO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(OH) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Для цинксодержащей латуни возможно образование зелено-синего розазита состава (Cu,Zn) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(СO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

)(OH) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Основные карбонаты меди можно легко синтезировать в домашних условиях, приливая водный раствор кальцинированной соды к водному раствору соли меди, например медного купороса. При этом в начале процесса, когда в избытке находится соль меди, образуется продукт, более близкий по составу к азуриту, а в конце процесса – при избытке соды – к малахиту.
   В естественных условиях зеленая патина образуется на поверхности медного кровельного листа в течение 5-25 лет, в зависимости от климата и химического состава атмосферы и осадков. В первые 3–6 месяцев медь тускнеет, затем за 1–3 года постепенно приобретает темно-коричневый цвет и только потом – зеленый. Повышенная влажность, соли, сернистый ангидрид и другие агрессивные газы ускоряют этот процесс.
   В географических зонах с относительно высоким содержанием солей хлора в воде и воздухе, то есть вблизи морей, изделия из меди и медных сплавов подвергаются разрушительному воздействию хлоридов меди, которые участвуют в сложном циклическом процессе окисления меди с участием воды и кислорода. В результате реакций образуются основные хлориды меди: темно-зеленый атакамит, синевато-зеленый боталлакит и зеленый паратакамит состава Cu -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

Cl(OH) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Эти соединения являются изомерами, то есть у них одинаковый химический состав, однако они отличаются строением кристаллических решеток, что приводит к различию в цветовых оттенках и к разным физическим свойствам.
   Естественное образование патины на поверхности меди препятствует ее дальнейшей коррозии. При этом важно, чтобы не менялся химический механизм ее образования, так как в противном случае можно получить обратный эффект. Толстые, 3-6-миллиметровые, кованые листы кровельной меди, которые использовали мастера в древности, обладают высокой атмосферо стойкостью. Историческим рекордсменом, по-видимому, является медная крыша собора в Хильдесхайме в Нижней Саксонии (Германия), которому уже 700 лет.
   Декоративные свойства патины толкают производителей кровельной меди, а также людей, занимающихся декоративной обработкой металлов, на совершенствование способов ускоренного образования патины. Ряд фирм уже выпускают и реализуют искусственно состаренный медный кровельный лист [19].
//-- ОНА ЗАЩИЩАЕТ БРОНЗУ --//
   Плотная патина, нарастающая на поверхности бронзовой скульптуры в неагрессивной атмосфере за 80-120 лет, не только украшает скульптуру и подчеркивает возраст (что немаловажно для монумента), но и защищает ее поверхность от дальнейшей коррозии. Самым ценным и эффективным в смысле защиты является нижний слой патины – слой закиси меди – куприта.
   В Западной Европе благородную патину берегут и защищают вместе с металлом памятника от агрессивной городской атмосферы. В Санкт-Петербурге же исторической патины на многих памятниках попросту нет. Еще совсем недавно в реставрационной практике применялось депатинирование. Всю патину снимали с поверхности памятника (обычно кислотой), при этом стравливали и основной слой куприта. А вместо исторической патины химическим путем создавали искусственную, чаще всего сульфидную патину. Памятник вначале выглядит «как новенький», но слой сульфидной патины тонок и трещиноват, поэтому является плохой защитой. Кроме того, сульфидная патина быстро перерождается, в результате чего поверхность монумента приобретает темно-серый, чугунный вид. При тотальном перепатинировании монументы Санкт-Петербурга приобрели не свойственную бронзовым изделиям окраску и лишились своей основной защиты от атмосферной коррозии – слоя куприта.
   Кроме благородных патин существуют и вредные патины, разрушающие металл. Одна из них имеет, например, ярко-зеленый цвет, это так называемая дикая патина, состоящая из хлористых и хлорных соединений меди. Эти соединения образуются на металле в условиях влажной среды, особенно в приморских городах, где на медных сплавах и меди обнаруживаются хлориды, что вызывает сильную коррозию, в результате чего металл превращается в рыхлую рассыпающуюся массу [19].
   Скорость этого процесса зависит от места расположения монумента и от способа первоначальной обработки его поверхности. Например, на памятниках И. А. Крылову П. Клодта в Летнем саду (рис. 3.33), Петру I Б. Растрелли у Михайловского замка или Екатерине II М. Микешина у Александринского театра, стоящих внутри зеленых зон не вплотную к транспортным магистралям, «дикая» патина образуется медленнее, чем на памятниках «Николай I» и «Укротители коней» П. Клодта. На последних, стоящих низко над проезжей частью напряженной транспортной магистрали Невский проспект, «дикая патина» образовалась уже через полтора года после очередного перепатинирования.

   Рис. 3.33. Проект скульптора П. К. Клодта, рельефы выполнил А. А. Агин. Памятник И. А. Крылову. Бронза. 1855 год. Санкт-Петербург, Летний сад. [1, 20]

   Если учесть, что для создания искусственной патины используется медь самого памятника, то станет очевидно, что частые перепатинирования быстро исказят его. В составе «дикой» патины появляются именуемые «бронзовой болезнью» злокачественные новообразования. «Бронзовая болезнь» может привести к полному превращению металла в соли меди, то есть не только к искажению рельефа, но и к полному его исчезновению, образованию отверстий.
   При последней реставрации «Укротители коней» было установлено рентгенофазовым методом, что «бронзовой болезнью» поражена вся поверхность всех четырех скульптурных групп, а глубина образовавшихся каверн достигла трети миллиметра, что грозило утратой авторской поверхности.
   Даже на навершии Александровской колонны (Бронзовый ангел, венчающий Александровскую колонну, во время последней реставрации был избавлен от очагов), на высоте 47,5 метра над Дворцовой площадью, обнаружены очаги «бронзовой болезни». Одновременно там же, как и на всех отреставрированных памятниках, установлено наличие большого количества окиси кремния, внедрившегося в верхний слой «дикой патины». Это свидетельствует об увеличении количества пыли в ветре, обдувающем монументы, и, значит, о его абразивном воздействии на поверхность. На позолоте ангела со шпиля Петропавловской крепости также отчетливо видно абразивное воздействие – это одна из причин выхода новой сусальной позолоты из строя.
   Возрастание агрессивности атмосферы городов стало общемировой тенденцией из-за стремительного развития промышленности и увеличения количества транспорта на улицах. Нельзя не считаться с этими изменениями. Реальные техногенные факторы в сочетании с нашим не очень благоприятным климатом не позволяют ограничиваться классическими методами реставрации некоторых памятников, поскольку они уже не обеспечивают долговременную сохранность монумента.
   Например, при реставрации «Укротители коней» скульптора П. К. Клодта пришлось разрабатывать новый способ создания защитно-декоративного покрытия – плазменное нанесение тонкого слоя закиси меди, то есть того слоя, который в утраченной скульптурами патине осуществлял бы защиту от атмосферной коррозии. Современные высокие технологии позволили не только вернуть памятнику этот слой, но и максимально усилить и продлить его защитное действие [20].
   Декоративная отделка бронзовой скульптуры патинированием – завершающий этап ее создания.
   Покрытие статуй патиной скульпторы придавали особое значение и часто приглашали для выполнения этой работы мастеров, специалистов в данной области. В письме к Екатерине II Э. Фальконе писал: «Красивая статуя юноши, извлекающего занозу, наконец, у меня. Я велел придать легкий отлив античной бронзы, это исполнено человеком, у которого на то особый секрет. Это идет бронзовым статуям гораздо больше, чем дымный цвет, весьма легко при этом уничтожающийся.» (см. рис. 3.15) [89].
   Декоративный вид патины зависит также от техники литья. Наиболее красивая патина получается на бронзовых скульптурах, отлитых по восковой модели, о чем свидетельствуют античные бронзы и бронзы Древней Руси.
   На бронзах, отлитых в земляные формы, получить патину приятных оттенков значительно труднее.
   Считается, что хорошо отполированная поверхность бронз лучше воспринимает патину, и в атмосферных условиях она менее подвержена образованию пятен, почернению или иным дефектам [90].
//-- ЦВЕТ ПАТИН --//
   Эффект восприятия скульптуры, ее пластических форм определяется прежде всего цветом и фактурой.
   Цвет влияет на восприятие пластических объемов скульптуры, их пропорций и величины, создает контрасты более четкие, чем отношения света и тени на однотонной скульптуре, дает возможность воспринимать ее связь с окружающей средой. Свет и цвет формируют пластические объемы, от направления источника света зависит восприятие формы, на него влияют также время дня, состояние погоды.
   Цвета патин, образующихся на скульптуре, можно подразделить на хроматические, то есть цветные, и ахроматические, черные и все серые.
   Различают патины и по оттенкам: так, коричневые патины могут иметь желтоватые, красноватые, зеленоватые, умбристые и другие оттенки, по светлоте патины могут быть от светло-коричневых до темнокоричневых, при этом – прозрачными или непрозрачными, блестящими или матовыми.
   Зеленые и голубые патины также характеризуются различными оттенками: бирюзовыми, изумрудными, желтоватыми, оливковыми, синими, серыми и т. п.
   Защитно-декоративные пленки, образующиеся на поверхности бронзовой скульптуры, находящейся на открытом воздухе патины наносят посредством различных химических растворов, рецепты которых можно найти в источнике [96], а также см. приложение 5 этого источника.
//-- ПАТИНИРОВАНИЕ УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ --//
   Н. В. Одноралов советует подготовленную скульптуру помещать в камеру, которую наполняют углекислым газом. Температура камеры поддерживается в пределах 35–40 °C. При этом скульптура несколько раз в день смачивается раствором уксусной кислоты (р – 1,04) в 330 г/л воды.
   Через несколько дней на поверхности скульптуры образуется слой уксуснокислой меди, которая под действием углекислоты постепенно переходит в прочно держащуюся основную углекислую медь. Чем слабее раствор уксусной кислоты, тем медленнее образуется патина. Лучшие результаты получаются через 8-10 дней.
//-- ПАТИНИРОВАНИЕ В АВТОКЛАВЕ --//
   Оригинальным способом декоративной отделки скульптуры и художественных изделий из бронзы, латуни и меди являются патинирование и оксидирование их в автоклаве в присутствии веществ, выделяющих аммиак или аммиак и углекислоты [97].
   Этот способ дает возможность получать прочные патины, более стойкие в атмосферных условиях, чем патины, нанесенные обычным методом.
   Возможность применения такого способа ограничена размерами автоклава, поэтому его можно применять только для малогабаритной настольной скульптуры, мелких деталей осветительной арматуры, медальерной скульптуры и т. п.
   Скульптура подвешивается в автоклаве с раствором углекислого аммония (в 250 г/л воды). Автоклав нагревают до температуры 100 °C в течение 3-15 минут, при возрастающем давлении от 3 до 20 кг/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. В результате обработки скульптура покрывается красивой и прочной патиной.
   Помимо указанного выше раствора в автоклав можно загружать сухой углекислый аммоний или другие вещества, выделяющие аммиак.

3.6. Цинковое художественное литье

   На начальном этапе для художественного литья предлагаем использовать один из самых доступных и легкоплавких металлов – цинк.
   Чистый цинк имеет серовато-белый цвет с синеватым оттенком. На свежем изломе он имеет характерный блеск, быстро исчезающий на воздухе: цинк покрывается слоем окиси тускло-серого цвета. Оксидная пленка очень прочная и надежно защищает металл от дальнейшей коррозии. Цинк куется плохо, легко паяется и обрабатывается инструментами, а также гравируется, и при соответствующей обработке ему можно придать различный вид.
   Цинк обладает высокими литейными свойствами, низкой температурой плавления (419 °C), что позволяет заниматься литьем без особых нагревательных приспособлений. Но самое главное – не надо прилагать особых усилий к его поиску. Проще всего сделать запас цинковых стаканчиков от гальванических элементов (батареек), отслужившие свой срок они в больших количествах выбрасываются в контейнеры для мусора. От остатков смолы полые цинковые стаканчики очищают кипячением в 10-процентном растворе питьевой соды. А затем собранный цинковый материал сплавляют в слиток. Таким образом, на первое время материалом вы себя обеспечите.
   Сплавы цинка были также известны человеку с глубокой древности. Они изготовлялись египтянами, китайцами и индусами еще до нашей эры и ввозились в Европу. Уже в древности цинк добавляли как руду в медь при получении латуни. В доисторических дакийских развалинах в Трансильвании был найден идол, отлитый из сплава, содержащего около 87 % цинка.
   Античные мастера также получали и использовали цинковые сплавы с медью (латунь), где содержание первого не превышало 28 %.
   Получение металлического цинка из галмея (Zn -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O) впервые описывает Страбон (60–20 гг. до н. э.). Цинк в этот период называли тутией или фальшивым серебром. Благодаря довольно сложной выработке цинка из руд в X–XI вв. н. э. искусство получения цинка в Европе было утрачено, и он ввозился сюда под названием индийского олова из Китая и Индии.
   В конце XIII в. н. э. итальянский путешественник Марко Поло описал способ получения металлического цинка в Персии. В 1637 году метод выплавки цинка и его свойства описываются в китайской книге «Циан коняг канн у». Казалось бы, что раз метод получения описан в литературе, то его легко могли перенять другие народы и применить у себя на родине. Но этого не случилось. Экономическая и культурная разобщенность народов, слабые транспортные связи, а главное, стремление многих ученых описывать свои открытия на непонятном языке – всё это препятствовало быстрому распространению технических достижений.
   Вторично получение цинка в Европе стало известно в начале XVI века. О способе его выплавки упоминают в своих сочинениях Георг Агрикола (1494–1555 гг.) и Теофраст Парацельс. Однако и после этого цинк в Европе был большой редкостью, что продолжалось почти до конца XVIII века.
   Название же «цинк» происходит от латинского слова, обозначающего бельмо или белый налет, и впервые встречается у Парацельса в 1530 году.
   Однако получение цинка в чистом виде можно отнести лишь к XVI веку. Для производства художественных изделий сплавы, где цинк – основная составляющая, начали применяться только в XVIII веке. Роберт Бойль назвал цинк «спелтером». У нас цинк И. Шлаттер (1736 г.) называл «туцией», Ломоносов (1742 г.) ввел название «цинк», но оно не пользовалось успехом и цинк чаще всего называли «шпиаутер».
   В 8-м издании «Основ химии» (1906 г.) Д. И. Менделеев употребляет современное название цинка, но наряду с этим ставит в скобках и другое его название – «шпиаутер». Из этого можно заключить, что во времена Менделеева старое название цинка было достаточно широко распространено.
   «Ложная бронза», как ее называли в XIX веке, впервые явилась во всем своем великолепии на Лондонской всемирной выставке, где пальма первенства беспрекословно принадлежала французским фабрикантам. Их товаром были наводнены практически все павильоны выставки.
   Хорошие литейные свойства и низкая температура плавления давно привлекли внимание мастеров миниатюрной пластики. Из цинка отливают миниатюрную настольную скульптуру, медальоны, броши, накладные бляшки, значки и многое другое. Для этих же целей применяют цинко-свинцовый сплав с содержанием свинца 25, 30 или 50 %.
   В середине XIX века француз Жилло изготовил из цинка первое типографское клише. Цинковые сплавы оказались лучшим материалом для печати книг, рисунков и т. д.
   В конце XIX века из цинка методом художественного литья изготовляли подсвечники, настольные бра, канделябры, декоративные скульптуры, которые нередко тонировали под бронзу или золотили. Изготовление скульптуры из цинка относится главным образом к 50-80-м годам. Примером такой скульптуры могут служить памятники Павлу I работы скульптора И. П. Витали, установленные в Гатчине. Из цинка в прошлом отливали и крупные вещи. Так, по проекту скульптора И. П. Витали для Георгиевского зала Большого Кремлевского дворца в Москве из цинка были отлиты колонны, украшенные декоративной скульптурой, а также скульптура на фасаде нового здания Государственного Эрмитажа [105].
   Из цинка выполнены горельефы на часовне у Ильинских ворот в Москве, установленной в память гренадеров, павших под Плевной, работы архитектора и скульптора В. О. Шервуда (1887 г.). Памятник русским гренадерам в Москве, павшим в боях под Плевной, изготовленный из чугуна, насыщен барельефами, отлитыми из цинкового сплава. На первом барельефе изображен русский крестьянин, благословляющий сына-солдата на ратный подвиг, на втором – янычар, занесший кинжал над ребенком, которого он вырывает из рук матери, на третьем – гренадер, берущий в плен турецкого солдата. Эти барельефы являются в истории художественного литья одними из последних отливок, для которых использовался цинковый сплав в монументальной скульптуре.
   В настоящее время скульптура и художественные изделия из чистого цинка очень редко изготовляются. Вместо цинка в современной художественной промышленности применяется алюминиевоцинковый сплав, изделия из которого (мелкая настольная скульптура и другие) получают способом кокильного литья «на выплеск».
   В ювелирном деле цинк применяют для приготовления припоев, а также как один из компонентов в различных сплавах.
   Во второй половине XIX века почти все российские бронзолитейные предприятия, так или иначе, изготовляли ряд товаров из цинковых сплавов, что являлось большим подспорьем в производстве и торговле. Дешевые вещи, заполнив прилавки обеих столиц, хлынули в губернские города, находя и там своих покупателей.
   Настоящим «Клондайком» для нарастающего цинкового производства Европы явились месторождения галмеевых руд в Верхней Силезии, интенсивная разработка которых началась с первой половины XVIII века. С этого момента Силезия становится новым центром цинкового производства.
   В 1805 году в Германии был разработан метод вальцовки (проката) цинка при температуре 115–165 °C. В Европе начинают использовать цинковый прокат для кровельно-жестяных работ. Вместе с тем делаются первые попытки использовать цинк и его сплавы для изготовления небольших предметов повседневного обихода. Как правило, это были медали, декоративные накладки, таблички и другие мелкие предметы. Уже в 1818 году из цинка изготавливаются подносы для кофейников, подсвечники, подставки для ламп и другие предметы, которые раньше делались из других сплавов.
   При этом мастера конструктивно опирались на чугунное литье. Сплошной отливкой производились лишь тонкие профили. Как ранние примеры фигурного цинкового литья можно назвать два произведения искусства Жана-Филиппа Давида: цинковый бюст Е. К. Висконти (1820 г.) и Распятие, отлитое в 1819 году для собора Dom von Angers, а также статую Виктории для берлинской Новой Вахты.
   Идея применить цинк при отливке больших архитектурных деталей и скульптур принадлежит Гайсу. С его подачи заводчик Рутберг, занимающийся в Силезии муфельными процессами, открыл новую широкую область применения этого материала. Предпосылкой для этого послужила специальная технология производства, обусловленная самим материалом. В отличие от бронзового и чугунного литья, выполнялись отдельные детали, которые затем присоединялись к полому корпусу резьбовыми соединениями или пайкой.
   Благодаря расчленению отливок на плоские фрагменты, имеющие соразмерную толщину стенок, была решена проблема уменьшения объема при затвердевании сплава и предотвращению образование трещин. Производство же литейных форм значительно облегчалось, а небольшие фрагменты смонтировать с корпусом было не так уже сложно.
   Вскоре после фирмы Гайса появился ряд фирм, которые стали его последователями: «Деваранн и Кале» (Берлин); «Фёрст-Гайс и Гланц» (Вена); «Кунст-Цинк-литейня», или «Королевская бронзовая литейня» (Мюнхен, вторая половина XIX века). Эти фирмы работали по многочисленным оригинальным рисункам и моделям, которые делались специально для реализации в цинковом литье и не имели иного воплощения.
   В середине XIX века в Европе и России цинковое литье как производство художественных изделий начинает доминировать над бронзовым. Это обусловлено рядом факторов, говорящих в пользу первого. Цинк более дешевый материал по отношению к меди и бронзе, он более текуч, что позволяет исключать последующую обработку отливки, а разница в температуре плавления этих материалов позволяла производителям экономить как сырье и энергию, так и рабочие руки, участвующие в производственном процессе.
   Среди российских фабрикантов-производителей изделий из цинковых сплавов необходимо отметить Штанге, Шопена и Крумбюгеля, Гризара и Кумберта. Первый из них получил в 1853 году на Московской мануфактурной выставке большую серебряную медаль за лампы, представленные его фабрикой.
   Благодаря высокой жидкотекучести цинка, из него выполняли очень тонкие ажурные работы. Цинковое литье особенно широко применялось для производства недорогой осветительной арматуры: подсвечников, подставок для ламп, настенных бра, канделябров и т. п. Эти изделия тонировались под бронзу или золотились. Кроме того, литьем исполнялись и круглые декоративные скульптуры, которые отливались по частям и затем спаивались оловянно-свинцовым припоем.
   Цинковые изделия относительно устойчивы к коррозии, однако при нарушении технологии в литье и производстве сплавов и покрытий, а также при наличии агрессивной среды (морской климат, городской смог) они утрачивают первоначальный вид, подвергаясь разрушениям.
   Уже в 1817–1833 гг. в Королевской высшей горной службе в Берлине и на медном предприятии Хеегертюлера проводились опыты по проверке коррозионной устойчивости цинковых, медных и свинцовых пластинок. Еще на ранних этапах производителями было отмечено, что нанесение на цинковую окисленную поверхность масляных лаков и красок не дает большого эффекта. Через некоторое время покрытие начинает осыпаться. Были проведены опыты по улучшению адгезии (сцепляемости) поверхности отливок с защитными и декоративными покрытиями.
   Среди покрытий, применяемых для отливок из цинковых сплавов, известны и полихромные (краски, лаки, иногда сернокислая медь CuSO4 для создания зелени, характерной для бронзы) и металлические (листовое серебро, золото, медь). Среди русских способов получения эффекта цинка зеленой античной бронзы применялся следующий состав: поверхность покрытой медью цинковой вещи смачивали раствором нашатыря (30 г) и щавелевокислого калия (8 г) в уксусе (1 л). Раствор наносили кистью до получения необходимого результата.
   В настоящее время существует значительное количество способов химического окрашивания литой скульптуры из алюминиево-цинкового сплава и оцинкованного железа. Эти металлы обычно тонируют в черный или темно-серый цвет, различные рецепты можно найти в источнике [96].
   Со второй половины XIX века начала применяться гальваника с использованием цианидов. С появлением электролитического способа покрытия себестоимость производства предметов из цинковых сплавов значительно снизилась.
   К основным повреждениям памятников из цинка относят: а) изломы и деформации, возникающие в результате механических повреждений. Основной причиной хрупкости предметов из цинка является его крупнозернистое строение; б) трещины, образовавшиеся как результат нарушения производственных технологий, а также как результат межкристаллитной коррозии; в) коррозия паяных швов и арматуры, возникающая в результате образовавшейся гальванопары; г) коррозия поверхности изделия, как результат вредного воздействия окружающей среды; д) коррозия, как результат возникновения гальванопары между цинком и его покрытием; е) выветривание поверхности у памятников, находящихся под открытым небом; ж) нарушение декоративного покрытия.

3.6.1. Реставрация старинных цинковых изделий и современное литье

Опыт реставрации предметов цинкового литья невелик. Поэтому мы приведем пример работы с парными канделябрами на подставках из черного мрамора. Выполненные, вероятно, в России в 1870-1880-х годов, они являются яркими представителями стиля «историзм» (рис. 3.34).

   Рис. 3.34. Парные канделябры. 1870-1880-е годы. [105]

   В качестве декоративного покрытия для отделки канделябров использовано гальваническое меднение с последующим нанесением в углублениях патины черного и зеленого цвета.
   При реставрации канделябров были проведены лабораторные исследования с применением микрохимического метода (ГИМ, Р. А. Турищева). Растворение продуктов коррозии покрытия в 10 % растворе азотной кислоты показало присутствие аниона СО -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

-2, а появление коллоидной серы в растворе – присутствие сульфида меди. Реакция раствора с хлористым барием и раствором азотнокислого серебра свидетельствовала об отсутствии анионов SО -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

-2 и Cl-1.
   По результатам проведенных исследований было сделано заключение, что продукты коррозии состоят в основном из карбонатов меди, а присутствие сульфида меди свидетельствует о сульфидной природе патины. Зеленые отложения на поверхности декоративной отделки являются искусственно нанесенными и опасности для экспоната не представляют.
   Следующим этапом в реставрационном процессе стало исправление деформаций элементов. Опираясь на ранее проводимые работы в этой области и на опыт других исследователей, было решено использовать метод с применением нагрева с помощью термопистолета. Для контроля температуры использовалась термопара, которую подключали поочередно к исправляемым деталям.
   Ввиду многообразия цинковых сплавов, используемых в художественной промышленности, температура, при которой допустимо проводить исправления деформаций, может быть различной. В данном случае она составляла приблизительно 120 °C.
   Определенные трудности вызвала работа по восстановлению покрытия как в местах склеивания и дублировки, так и на деталях, где это покрытие отсутствовало. Видимо, в результате предыдущей чинки на двух деталях (свечник и розетка) отсутствовал слой патины. Для его восстановления детали были погружены в разогретый раствор серной печени. После чего их поверхность подверглась втиранию медного и графитового порошка. Зеленые отложения имитировались акриловыми красителями. Для тонировки клеевых швов использовались также акриловые краски. Экспонат был законсервирован отбеленным пчелиным воском, растворенным в четыреххлористом углероде.
   В настоящее время сотрудниками химической лаборатории, реставрационных мастерских и отдела хранения металла Государственного Исторического музея проводятся дальнейшие исследования в области изучения и реставрации изделий из цинковых сплавов [105].
   Особый интерес представляют легкоплавкие цинковые сплавы для центробежного литья, под давлением и в кокиле. Эти сплавы применяются для литья самых различных деталей, в том числе и художественных изделий. Например, декоративные элементы (эмблемы, марки) на автомашинах и холодильниках.
   В процессе естественного старения цинковых сплавов происходит уменьшение размеров отлитых изделий (на 0,07-0,09 %). Две третьих усадки происходит в течение 4–5 недель, остальная – в течение многих лет. Для стабилизации размеров применяют термообработку – отжиг (3–6 ч при 100 °C, или 6-10 ч при 85 °C, или 10–20 ч при 70 °C).
   Сплавы могут подвергаться пайке и сварке. Однако эти процессы применяют главным образом для заделки дефектов, так как паяные швы имеют низкую прочность. Оловянно-свинцовыми припоями можно паять только предварительно никелированные сплавы. Флюс – подкисленный хлористый цинк. Лучшие результаты дает припой, содержащий 82,5 % Cd, 17,5 % Zn. В этом случае флюс не требуется.
   Сварку ведут в восстановительном пламени. Электроды и изделие изготовляют из одного сплава.
   Наиболее широко литейные цинковые сплавы используют в автомобильной промышленности для отливки корпусов карбюраторов, насосов и т. д. Помимо этого сплавы применяют для отливки деталей бытовых приборов: стиральных машин, пылесосов и т. п. Эти сплавы нельзя использовать в условиях повышенных и низких температур, так как уже при температуре 100 °C прочность снижается на 30 %, твердость – на 40 %, а при температуре ниже 0 °C они становятся хрупкими.
   Для повышения коррозионной стойкости и для декоративных целей на цинковые изделия наносят различные защитные покрытия. Как правило, в качестве покрытий используют медь, никель и хром.
   Цинковые сплавы нашли широкое применение для отливки небольших полых художественных изделий, главным образом бюстов, методами заливки в металлическую форму, «литья с выплеском» и при изготовлении ажурных изделий методом литья под давлением. На рис. 3.35 показаны литые модели автомобилей для брелоков, изготовленных последним способом. Толщина стенок отливок не превышает нескольких десятых долей миллиметра [18].

Рис. 3.35. Брелоки для ключей из цинка [18]

Творческая мастерская художественного литья из цинковых сплавов из Москвы специализируется в основном на изготовлении различных решеток и накладных элементов из цинковых сплавов центробежным литьем (рис. 3.36).

Рис. 3.36. Ажурная решетка. Цинковый сплав. Москва, Творческая мастерская художественного литья

В Екатеринбурге на одном из литейных заводах был отлит бюст В. С. Высоцкого из цинкового сплава (рис. 3.37).

Рис. 3.37. Бюст В. С. Высоцкого. Высота 13,5 см. Цинковый сплав. Екатеринбургское литье

3.6.2. Цинковые сплавы

   Легкоплавкие цинковые сплавы повышенной прочности состоят из 93 % Zn, 4 % Al и 3 % Cu; сплавы средней прочности состоят из 95 % Zn, 4 % Al и 1 % Cu. В эти сплавы добавляют 0,03 % Mg, который предохраняет изделия из этих сплавов от растрескивания. Недостатком некоторых из этих сплавов является низкая коррозионная стойкость, что ограничивает их применение только для условий интерьера, способность с течением времени увеличиваться в размерах и деформироваться. Эти изменения вызываются внутренними превращениями, связанными с распадом твердого раствора меди и алюминия.
   В ювелирном деле цинк применяют для приготовления припоев, а также как один из компонентов в различных сплавах.
   Для изготовления золотых сплавов с пробой менее 750-й и для получения серебряных сплавов, не содержащих хлорида, применяют только электролитический цинк.
   Используя различные технологические приемы (полирование, шлифование, обработку пескоструйным аппаратом), можно получать изделия из цинка разного цвета с различным отражением света. Палитра цветов и отражений в этом металле отличается сдержанностью, что привлекает многих дизайнеров.
   Сплавы цинка, меди, магния и алюминия, содержащие свыше 50 % Zn, называемые «замак», имеют высокие литейные свойства. Их часто используют европейские производители сувенирной продукции [105].

3.7. Отливки из алюминиевых сплавов

   Алюминий – легкий и малоокисляющийся материал, хорошо поддается различным видам художественной обработки. Однако, работая с алюминием, необходимо соблюдать особую осторожность при отжиге, так как он плавится при относительно низкой температуре (660 °C).
   Широко используются в литейном деле сплавы алюминия. Чистый алюминий не обладает достаточными литейными свойствами. К тому же он недостаточно прочен.
   Алюминий широко используется при изготовлении различных значков, сувениров, недорогих ювелирных украшений, а также как компонент припоев и сплавов цветных металлов.
   В чистом виде (99,9 %) может подвергаться анодированию и окрашиванию в золотистый и серебристый цвета. Алюминий также применяют при выполнении монументальных произведений, используя при этом листы толщиной до 3 мм.
   Из алюминиевых сплавов изготовляют литые архитектурные детали и скульптуры, а также ювелирные украшения. Для изготовления модных украшений (бижутерии) и шаблонов используется чистый алюминий (99,99 %), естественная окисная пленка которого утолщается посредством анодирования и затем хорошо окрашивается в золотистый и серебристый цвета.
   Самая древняя археологическая находка алюминия – пояс с алюминиевым обрамлением на пряжке. Относится она к III тыс. д. э. Однако до сих пор остается тайной за семью печатями производство алюминия в то время.
   Однако древнегреческий мыслитель Платон, описывая 2300 лет назад Атлантиду, рассказывал, что жители этой легендарной страны знали, кроме золота и серебра, еще какой-то драгоценный металл. Он был легкий, белый и мягкий. Похоже на алюминий? Да. Но если это был действительно алюминий, то как смогли получить его в столь далекие времена при тогдашней технике? А может быть, это только легенда?
   Бокситы – главная руда алюминия. Своим названием этот вид минерального сырья обязан местности Ле-Бо на юге Франции, где в XIX веке впервые были обнаружены его крупные залежи. Однако знакомство человека с этой рудой произошло гораздо раньше – в самом начале нашей эры. Сохранилось письменное свидетельство Плиния Старшего о том, как безымянный мастер изготовил для императора Тиберия (42 год до н. э. – 37 г. н. э.), правившему Римом в 14–27 годах н. э. (рис. 2.10), металлический сосуд. Он поведал императору о том, что металл изготовлен из глинистой породы. Сосуд блестел так, словно был серебряным. К тому же он был необычайно легок. Император, отличавшийся недоверчивостью, подозрительностью и вероломством, приказал казнить мастера, так как побоялся, что доступное «глиняное серебро» обесценит его серебряные сокровища. Загадочная глина осталась безвестной еще на восемнадцать столетий [50].
   В литературе неоднократно ссылаются на этот рассказ, а современные авторы почти всегда делают оговорку, что вся эта история – не более чем красивая сказка. Не беремся судить о правдоподобии рассказа. Карл Бакс пишет: «Алхимики того времени твердо верили в то, что все вещества происходят от одного начала и одно вещество может превращаться в другое. Поэтому сам факт получения «серебра из глинозема» римскому императору Тиберию мог показаться заслуживающим доверия» [86]. И это не удивительно: алюминий в горных породах чрезвычайно прочно связан с кислородом, и для его выделения необходимо затратить очень много энергии. Однако каким образом? Принимая во внимание тогдашний уровень развития техники, для нас остается загадкой. Из него не могли выплавить таинственный металл. Или это было «случайным открытием», которое все же позволило при наличии примитивных подсобных средств той эпохи достичь желаемого результата.
   Однако в последнее время появились новые данные о принципиальной возможности получения металлического алюминия в древности. Как показал спектральный анализ, украшения на гробнице китайского полководца Чжоу-Чжу, умершего в начале III в. н. э., сделаны из сплава, на 85 % состоящего из алюминия. Могли ли древние получить свободный алюминий? Все известные способы (электролиз, восстановление металлическим натрием или калием) отпадают автоматически.
   Могли ли в древности найти самородный алюминий, как, например, самородки золота, серебра, меди? Это тоже исключено: самородный алюминий – редчайший минерал, который встречается в ничтожных количествах, так что древние мастера никак не могли найти и собрать в нужном количестве такие самородки.
   О том, что существует самородный алюминий, узнали совсем недавно, впервые он был обнаружен в трапповых горах Сибирской платформы в 1978 году прошлого века. У некоторых ученых эти находки вызывали недоверие, возможно, связанное с тем, что не удавалось удовлетворительно объяснить происхождение алюминиевых химически чистых самородков [12].
   Однако возможно и другое объяснение рассказа Плиния. Алюминий можно восстановить из руд не только с помощью электричества и щелочных металлов. Существует доступный и широко используемый с древних времен восстановитель – это уголь, с помощью которого оксиды многих металлов при нагревании восстанавливаются до свободных металлов. В конце 1970-х годов немецкие химики решили проверить, могли ли в древности получить алюминий восстановлением углем. Они нагрели в глиняном тигле до красного каления смесь глины с угольным порошком и поваренной солью или поташом (карбонатом калия). Соль была получена из морской воды, а поташ – из золы растений, чтобы использовать только те вещества и методы, которые были доступны в древности. Через некоторое время на поверхности тигля всплыл шлак с шариками алюминия! Выход металла был мал, но не исключено, что именно этим путем древние металлурги могли получить «металл XIX века».
   Но, как это нередко случается, путь нового материала от лаборатории до промышленного производства занимает десятилетия. Так было и с алюминием.
   В свободном виде чистый алюминий впервые был получен в 1825 году датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом в виде тонкого порошка.
   Этот металл начали применять в ювелирном деле как очень дорогой и редкий металл; кольцо, например, сделанное из алюминия ценилось дороже золотого.
   Выдающемуся русскому ученому Д. И. Менделееву на юбилей преподнесли брошку в виде маленькой ящерицы. Этот подарок считался сенсацией, так как ящерица была отлита из совершенно нового, чрезвычайно редкого и дорогого материала – алюминия.
   Лишь через 20 лет удалось получить новый металл в виде зерен. Затем почти 60 лет он считался драгоценным металлом, не имеющим промышленного применения.
   Новый металл получали в небольших количествах химическим методом, и стоил он ненамного дешевле золота. Наряду с золотом и серебром алюминий шел на изготовление ювелирных изделий. Так, в 50-х годах XIX века из алюминия и золота сделали погремушку для сына французского императора Наполеона III. Центральный шар погремушки и корона на нем сделаны из золота, а ангелочки и ручка в виде ангела – отлиты из алюминия. Погремушка украшена драгоценными камнями (рис. 3.38) [128].

   Рис. 3.38. Погремушка из алюминия, золота и драгоценных камней. [128]

   По приказу Наполеона III были изготовлены алюминиевые столовые приборы, которые подавались на торжественных обедах императору и самым почетным гостям. Другие гости при этом пользовались приборами из традиционных драгоценных металлов – золота и серебра.
   Кроме того, Наполеон очень часто даровал своим самым почетным гостям ножи и вилки, сделанные из чистого алюминия. Датский король Кристиан X носил корону из алюминия.
   Так, в 1854–1855 гг. было получено всего 25 кг алюминия по цене около 45 руб. золотом за килограмм.
   В 1860-е годы каждая парижская модница непременно должна была иметь в своем наряде хотя бы одно украшение из алюминия.
   Случались и курьезы и в XX веке – в 1967 году американский дизайнер Оскар де ла Рента произвел сенсацию в мире моды, представив публике купальник из тончайшей алюминиевой нити.
   В 1884 году из алюминия отлили верхушку памятника Вашингтону в столице США. Пирамидка весом около 25 килограммов перед установкой на вершине обелиска была выставлена в витрине крупного ювелирного магазина в Нью-Йорке на удивление прохожим, никогда в жизни не видевшим таких количеств драгоценного металла [128].
   Затем, в 1886 году одновременно и независимо друг от друга французский металлург Эру и американский физик Холл запатентовали и предложили способ получения алюминия электролизом криолитно-глиноземных расплавов, заложивший фундамент бокситодобывающей и алюминиевой промышленности. Это и положило начало промышленному производству.
   Д. И. Менделееву в 1889 году в Лондоне за заслуги в науке был преподнесен ценный подарок: весы, выполненные из золота и алюминия. Распространенность алюминия в горных породах и легкость получения в больших количествах почти совершенно лишили его этой роли. Зато в технике и строительстве алюминий – поистине драгоценный металл.
   Дореволюционная Россия не имела своего алюминия. Впервые отечественный алюминий был получен в 1921 году. Тем не менее, в середине XIX века в Петербурге существовал завод статуарного литья, принадлежащий Морану и Плеске, и первые экспериментальные работы по художественному литью из алюминия производились именно на этом заводе. Первой отливкой была скульптура Дианы Габийской [13]. С 1899 года из алюминия литейные мастерские производили мебель и иконостасы.
   Н.Г. Чернышевский называл алюминий коротко: «Металл социализма». Первый советский спутник был выполнен из алюминиевого сплава, как и корпуса американских ракет «Авангард» и «Титан», применявшихся для запуска первых американских спутников, детали космической аппаратуры.
   За 115 лет выпуск алюминия в мире увеличился почти в 100000 раз. История не знает таких темпов применения какого-либо другого промышленного металла.
   Художественные изделия из алюминиевых сплавов, как литейных, так и деформируемых, хорошо полируются до зеркального блеска, напоминающего никелированные поверхности. Они достаточно устойчивы и декоративны в полированном состоянии. Чистый алюминий устойчив против коррозии, а все виды сплавов менее устойчивы.
   Перечень изделий, изготавливаемых из алюминиевых сплавов, велик. Это и крупные литые скульптурные и архитектурные детали, и предметы интерьера. Даже посуду, классически изготовлявшуюся из чугуна, теперь с успехом заменил алюминий.
   В наше время алюминий широко используется для изготовления скульптур. К лучшим образцам относятся работы «В космос» скульптура В. Шевченко (Рязань, Краснодар, Артемовец), «Защитники Брестской крепости» скульптура А. Потривова (Брест), «Колхозница со снопом» скульптура С. Буянина (высота статуи 2 м), «Эстафета мира» скульптура И. Тенитина, «Памятник Олегу Кошевому» скульптура Писаревского (Москва, школа № 622), «Купальщица» скульптура А. Чусовой (Сахалин, Анапа, Челябинск, Краснодар, высота статуи 2 метра) и другие.
   Кроме того, алюминий все больше применяется в ювелирном производстве в качестве замены серебра и золота.
   Алюминий является исключительно декоративным материалом и универсальным – из этого металла делают различные предметы от чайника до самолета. В скульптуре алюминий может выдержать почти любую форму. Этот материал интересен в работе, хоть и капризен, и трудоемок: его вязкость приводит к стремительному износу инструмента для обработки поверхности скульптуры.
   Может быть поэтому, что большинство любителей искусства считают алюминий как художественный материал второстепенным и пустым. С. Грихелес рекомендует использовать алюминий, который имитирует цвета пластмасс, минералов или древесины, т. е. не считает естественный цвет его достоинством [14]. А. Кочогх прямо заявляет: «… алюминий вообще не подходит для творческих работ» [15].
   С точки зрения Л. Линнакса, как вы уже убедились, эти мнения ошибочны и определяли отношение к алюминию в прошлом. Интерес к художественному алюминию вызван сейчас широкими возможностями материала.
   Серый цвет алюминия, как и его мягкость, легкость, пластичность, легкоплавкость, является его естественным свойством и производит спокойное, ненавязчивое впечатление. Натуральный, нетонированный алюминий можно без колебаний совмещать с деревом или любым другим природным материалом, не нарушая при этом цветовой гармонии. Мягкие цветовые тона природных материалов прекрасно гармонируют друг с другом. Перечисленные достоинства не совсем характерны для художественной обработки металлов. Это является предпосылкой для поиска новых художественных средств их выражения.
   На рис. 3.39 показана декоративная пластинка «Вырубленный можжевельник», выполненный литейщиком Э. Иоханеннесом в 1972 году. Отливка высотой 540 мм после травления слегка подчеканена.

   Рис. 3.39. Э. Иоханнес. Композиция «Вырубленный можжевельник». Силумин. [18]

   Работы скульптора В. Васильченко настолько разные в дизайнерском исполнении, что кажется – они не могли быть сделаны одним и тем же художником. Однако при внимательном смотрении понимаешь, что «кажимость» эта не случайна.
   В скульптуре алюминий тоже может выдержать почти любую форму. Именно поэтому этот материал интересен в работе.
   Любопытным представляется сравнение дизайна одной и той же скульптуры «Скифская сюита», исполненной в двух вариантах – в бронзе и в алюминии (рис. 3.40). Отлитое в бронзе и отшлифованное до зеркального блеска скульптурное изображение изящно вытянувшего шею коня и «танцующей» на нем всадницы представляется предельно логичным и ясным по своим пластическим и образным мотивам, этническим и историческим корням сюжета. Зверь, всадник, орнамент, стилизация формы и золотой цвет – полный «скифский» набор, собранный скульптором в символ, отпечаток фрагмента человеческой культурно-исторической памяти.

   Рис. 3.40. В. Васильченко. Скульптуры «Скифская сюита». Два варианта: бронза и алюминий. 2008 г.

   Алюминиевая же скульптура представляется разговором на том же языке, но на другом его наречии. От серебристо-блестящей поверхности веет холодом и строгой непроницаемостью. Форма не притягивает к себе своей холодящей полнотой, до ее поверхности не хочется дотронуться. Однако она интригует и завораживает именно этой неожиданностью сочетания древнего образного мотива и современного пластического решения. Этот дизайнерский ход не лишает скульптуру ее специфически скульптурных качеств – сбалансированности и ритмичности объемов, тектонической наполненности формы и логики пересечения (перетекания) плоскостей.
   Традиционные элементы «скифской» эстетики в этом исполнении перестают быть некими культурными штампами и приобретают выразительную остроту именно за счет декоративных свойств алюминия.
   Надо отметить, что большинство работ Васильченко из алюминия отличаются сложной многоплановой ракурсностью – для их восприятия необходим внимательный круговой обход скульптуры, планы не просто равноценны по значимости, но каждый из них несет самостоятельное значение. (Более подробно см. источник: Поиск алюминиевой гармонии //Мир металла. Рубрика металл в искусстве. № 12, 2008).
   Ю. К. Комов отлил из алюминия небольшую композицию и назвал ее «Семья (В северном колхозе)» (рис. 3.41).

   Рис. 3.41. Ю. К. Комов. Композиция «Семья» («В северном колхозе»). Алюминий

   Алюминиевые сплавы широко применяются в оформлении интерьеров зданий, станций метро, например перила из силумина станции метро Киевская, Москва, различных ограждений и т. д.
   Знаменита художника В. А. Ватагина небольшая по размеру анималистическая скульптура из тонированного алюминия «Горный козел», которая хранится в Русском музее (рис. 3.42).

   Рис. 3.42. Ватагин В. А. Композиция «Горный козел». Алюминий тонированный

   ООО «Вель» Мытищенский завод художественного литья. Фирма одна из немногих в России компаний, производящая на российском рынке декоративные художественные ограждения и элементы садово-парковой архитектуры методом литья из алюминия. Элементы алюминиевого литья гармонично смотрятся не только на природе, но и в закрытых помещениях. Дизайнеры предприятия всегда работают в паре с заказчиком – разрабатываются художественные эскизы, решается задача по соответствию дизайна предполагаемого изделия колориту определенного интерьера, дизайну сада или архитектуре здания.
   Ассортимент включает детали для создания декоративных балконных и лестничных ограждений, оконных решеток, пик, заборов, ворот, козырьков, крылец, навесов, садово-парковой мебели и уличные фонари. Ограждения из литого алюминия в отличии от глухих конструкций обеспечивают прозрачность территории внутри и снаружи ограждаемого объекта, а также сливаются с зелеными насаждениями, создавая живую изгородь и становясь частью ландшафта, не нарушая общей архитектуры (рис. 3.43, 3.44).

Рис. 3.43. Подстолье. Силумин

Рис. 3.44. Балясина «Индастриал». Силумин

3.7.1. Алюминиевые сплавы

   Литейные свойства алюминиевых сплавов делают их весьма технологичными материалами. Они имеют относительно низкую температуру плавления, небольшую усадку и могут заливаться в любые литейные формы – гипсовые, песчаные, металлические и др. В производстве литья по выплавляемым моделям нашли широкое применение алюминиевые сплавы. В таблице 2.7. источника [100] приведены химический состав, физические, технологические и механические свойства некоторых алюминиевых сплавов, применяемых для литья по выплавляемым моделям, а также сравнительные данные механических свойств сплавов АЛ2, АЛ7 и АЛ9 при заливке в холодные и горячие формы.
   Алюминий и его сплавы не ядовиты, они легко очищаются, стерилизуются, удовлетворяют требованиям санитарии.
   В алюминий добавляют медь, магний, цинк, кремний, железо, марганец, никель, хром для того, чтобы получить более прочный сплав. Благодаря добавкам алюминиевые сплавы приобретают хорошие литейные свойства, сохраняя способность легко подвергаться механической обработке. Наиболее распространенным литейным сплавом на алюминиевой основе является силумин – сплав алюминия с кремнием (марки АЛ2, АЛ4, АК9, АЛ9, АК7). Железо, никель, хром повышают прочность сплавов.

3.7.2. Декоративная отделка художественных изделий из алюминия и его сплавов

   Сплавы алюминия в практике художественной промышленности все больше вытесняют бронзу и во многих случаях полностью заменили ее. Сплавы алюминия выгодно отличаются от бронзы легким весом, хорошими литейными качествами, что значительно удешевляет процесс производства художественного литья.
   Сплавы алюминия широко применяют, например, для изготовления деталей архитектуры станций Московского метрополитена. В условиях влажности, существующей в метрополитене (от 74 до 80 %), при средней годовой температуре 16–17 °C оксидированные из сплавов алюминия детали архитектуры вполне оправдали себя [97]. Для трасс метро изготовлено огромное количество осветительной арматуры и архитектурных деталей различных конструкций, вентиляционных ажурных решеток, фризов, балюстрад и т. д.
   Основной, наиболее распространенный способ декоративной отделки сплавов алюминия – анодная обработка. При анодировании сплава образуется оксидный слой, который обладает высокой адсорбционной способностью, дающей возможность окрашивать изделия.
   Менее распространен гальванический способ нанесения на сплав металлических плёнок, хотя он заслуживает самого серьезного внимания.
   При нанесении гальванических покрытий на алюминий и его сплавы большое значение имеет предварительная подготовка изделия. Значительную работу по технологии анодирования алюминия и его сплавов провели профессор Н. Т. Кудрявцев и Ю. Л. Державина [98], установившие оптимальные режимы обработки алюминия. Они рекомендуют обрабатывать изделия из алюминия и его сплавов в кипящем слое хлорного железа в соляной кислоте.
   Еще меньшее применение нашел процесс эматалирования – более глубокое оксидирование алюминиевых сплавов, хотя он заслуживает самого широкого распространения. Декоративная отделка этим способом дает возможность получать не только эффектные декоративные покрытия, сходные с эмалью и фарфором, но и адсорбционно окрашивать их в различные цвета. Существует несколько составов электролитов для эматалирования, из них наиболее распространены щавелевокислый и хромовоборатный; но особенно рекомендуется хромовоборатный электролит, работа с которым технологически проста. Изделия должны быть тщательно отполированы и химически подготовлены к электролитическому процессу [96].
   Декоративная отделка алюминия и его сплавов, имитирующая текстуру гранита. Разработка этого способа принадлежит О. В. Одноралову. Авторское свидетельство № 117904, 1958, 28 февр. Этим способом декоративной отделки по сравнению с анодированием и эматалированием является получение непосредственно на металле текстуры, образующейся за счет его рекристаллизации. Он включает механическую, термическую и химическую обработки, с последующим анодированием и адсорбционным окрашиванием, придающим металлу тот или иной цвет гранита.
   Текстура, образованная на металле, после анодирования просвечивает сквозь оксидную пленку, а подбор красителя для ее окрашивания создает соответствующий цвет гранита. При этом размеры кристаллов, получаемых в процессе рекристаллизации алюминия, могут быть различными в зависимости от имитируемой породы гранита.
   Существует также окрашивание художественных изделий из алюминия и его сплавов и по технологии состоит из нескольких видов: однотонное адсорбционное окрашивание оксидного слоя; полихромное адсорбционное окрашивание оксидного слоя; нанесение имитационных рисунков на изделия из алюминиевых сплавов; окрашивание пленки сквозь имитационный рисунок; разрушение красителя сквозь имитационный рисунок; нанесение на алюминий фоторисунков [96].

3.8. Оловянное художественное литье

   Литье из олова известно человечеству с древнейших времен. Еще за 6 тысяч лет д. э. в Египте лили из олова украшения. Упоминания об этом металле встречается в древнеиндийской, греческой, римской литературах. В античные времена в ходу были монеты и сосуды из олова.
   В странах Средиземноморья, пишет Х. Квиринг [86], бронза четыре столетия подряд была металлом, определяющим расцвет культуры «древнего бронзового века», который «неожиданно оборвался здесь приблизительно в 2350 году до н. э.». в Месопотамии образовалось мощное семитское царство. Его деспотичные владыки – «разрушители мира» царь Аккада и Шумера Саргон Древний (Шуррукин – «Истинный царь»), правил приблизительно в 2316–2261 гг. до н. э. (рис. 3.2) и следом за ним внук Нарамсин – разграбили в Египте сокровищницы фараона и похитили из храмов золотые изображения богов. Объявляя себя «солнечным богом Вавилона» и «царем четырех частей света», проникнув далеко вглубь «Западной земли» (Пиренейский полуостров, Испания) и дойдя до Гибралтарского пролива. Там Саргон Древний впоследствии, отождествляемый с Гераклом (Геркулесом), воздвиг знаменитые «Геркулесовы столбы».
   Саргон знал о лежавшей на западе «стране олова» (Испания). Однако вместо того, чтобы заняться мирной торговлей – целью, которую преследовали купцы с острова Крит, богатого медной рудой, – Саргон предпочитал воевать. Начатая им «переделка всего тогдашнего мира 300 лет препятствовала торговле оловом между Испанией и странами Востока». Лишь после того, как «аккадское царство распалось и Крит, как торговая держава снова окреп», иберийское олово в 2100 году до н. э. опять проложило себе дорогу на Восток.
   На протяжении всей древней истории Испания являлась основной державой, добывающей олово, медь, серебро и свинец, и второй по значению – после Египта – золотодобывающей страной. Олово, способствовавшее триумфальному шествию меди, вначале было только там. Решив использовать этот шанс для своего обогащения, Испания вывозила только бронзу, т. е. сплав меди и олова. Примерно 2000 году до н. э. с этим монопольным положением было покончено: месторождения олова открыли в Центральной Франции, на островах у п-ова Бретань и на расположенных близ берегов Уэльса и Ирландии «Кассетеридах» – так писатели античности называли лежащие в «далекой северной дали» «оловянные острова». Они дали имя важнейшей руде олова – оловянному камню, известному также как кассерит (см. выше). В настоящее время известно 90 минералов олова.
   Этот металл был малодоступен и дорог, так как изделия из него редко встречаются среди римских и греческих древностей. Об олове есть упоминания в Библии, Четвертой Книге Моисеевой.
   Олово – один из семи металлов древности. В Египте, Месопотамии и других странах древнего мира бронза из олова изготовлялась уже в III тыс. до н. э. Олово применялось также для выделки различных предметов обихода, особенно посуды. Большинство стран древнего мира не имело богатых оловянных руд, так, например, в богатых медной рудой горах древнего царства Урарту (Армения) и Южного Кавказа, олова не было. Несмотря на все усилия, им никак не удавалось изготовить материал, который был бы таким же твердым, ковким и пластичным, как оловянная бронза Запада.
   Одним из наиболее крупных и продуктивных оловянных рудников был в древности Альтенбергский (Германия) цвиттершток (нем.) – круто падающее рудное тело, состоящее из оловянной руды, который разрабатывается и по сей день.
   До начала XX века переработка руд происходила в мокрых толчеях, или «цвиттер-мельницах», впервые построенных в Дипполдисвальде и Алетенберге в 1507 году. В них твердая гранитная порода зеленоватого оттенка, содержащая в среднем 0,3 % олова измельчалась до состояния взвеси пестами – деревянными бревнами, обитыми железом. После отмучивания безрудных частиц путем обжига и повторной промывки удалялись частички руды, связанные с серой, мышьяком, висмутом и вольфрамом. Оставшийся обогащенный оловянный шлих (оловянный концентрат), содержащий до 60 % металла, переплавлялся в техническое олово, которое затем окончательно очищали от примесей путем сегрегации (см. сегрегация в литературе по металлургии цветных металлов) и перемешивания.
   Алхимики обозначали олово знаком Z. Он был также символом верховного древнеримского божества Юпитера – «лучшего из лучших и величайшего из великих» – и считался знаком качества альтенбергского олова. На листовом олове металл можно было без труда проверить на чистоту и гибкость. О некогда процветавшей добыче олова в Саксонии напоминает 41 оловянный гроб, в которых начиная с 1541 года в склепе Фрайбергского собора хоронили членов княжеской фамилии [86].
   Олово легко поддается плавке и литью и поэтому часто применяется в народном декоративноприкладном искусстве. Так, например, средневековые народные умельцы в Германии отливали из него преимущественно фигурки рудокопов, которые использовались как подсвечники. В сувенирных магазинах Германии и сейчас можно купить фигурки из дерева или олова широко известного «Щелкунчика в костюме рудокопа».
   Среди дошедших до нас памятников художественного ремесла, выполненных из олова, наиболее древними являются работы мастеров Китая. Изделия – фигурки животных, коробочки, зеркала, украшения – часто декорировались полудрагоценными и драгоценными камнями.
   В античное время олово считали важнейшим материалом, из которого изготовлялась посуда для хранения напитков. Так, Плиний (I век н. э) утверждал, что оловянная посуда улучшает вкус вина.
   В III веке н. э. наибольшее распространение олово получило в Голландии. Олово ввозилось морским путем из Испании, а также с Кавказа и из Персии, при этом его нередко не могли отличить от свинца. Столетиями посуда и столовые приборы из олова служили большинству населения Европы.
   К древнейшим европейским изделиям из олова относятся бляшки паломников (XI–XIII века) с рельефным изображением небесного покровителя. В гробницах XI–XIII века находили оловянные потиры, дискосы, посохи и кресты епископов. Оловянные дароносицы делали редко, а оловянные купели были широко распространены.
   Наряду с этими культовыми изделиями на Балтийском побережье, в Скандинавии и восточных областях Северного моря в XIV века была широко распространена оловянная ганзейская кружка с плоской крышкой, рельефной ручкой и приземистым корпусом с расширяющимся дном, обеспечивающим устойчивость (рис. 3.45). В XV–XVI вв. в Германии и странах Восточной Европы из олова изготовляли кувшины, плоские фляги, жбаны, ограненные кружки, цеховые и магистральные кружки.

Рис. 3.45. Кружка с рельефными украшениями. Олово. XVI в. [22]

Во второй половине XVI века и первой половине XVII века искусство оловянного литья в техническом и художественном отношении переживало свой расцвет, называемый «эпохой благородного олова» или еще называют «золотым веком для олова». Во Франции в XVI веке тарелки (рис. 3.46), блюда и кувшины благородной формы из олова в изобилии украшали ренессансными арабесками плоского рельефа. Особая четкость контуров фигурного и орнаментального рельефа достигалась благодаря травлению чугунной формы. Рельефное олово оставалось модным в течение всего XVIII века. Мастеров-литейщиков Страсбурга прославили красивые тазы с рельефным декором.

   Рис. 3.46. Тарелка. Олово. Франция. XVII в. [22]

   В Германии в XVI веке появились оловянные дисковые тарелки – плоские блюдца диаметром около 20 см с рельефным декором в центре. В Швейцарии в XVII веке огромной популярностью пользовались тарелки, украшенные гербами городов. С XVII по XIX век по всей Европе распространились светильники-«горняки»: оловянная фигурка в шахтерском одеянии поддерживала подставку для свечи.
   Наибольший расцвет оловянного дела относится к XVIII веку, к эпохе рококо. Столовая посуда обогатилась и количественно, и качественно. Тарелки и лохани создавали теперь в прелестнее живом стиле, борта часто украшал пластический орнамент. Появились суповые чаши, колбасницы, декоративные столовые наборы с баночками для пряностей, судки для уксуса, масла и др. Даже литургические сосуды изменились: широко распространились церковные кружки, лампы, тазы и кувшины для крещения, чаны для освящения воды и подсвечники, исполненные в стиле рококо.
   В XVIII веке в Англии появилось олово с зеркальной поверхностью. Новый сплав с сурьмой и индием, известный как «шеффильдское серебро», был прочнее чистого олова [67].
   Из олова делали не только полезные, но и развлекательные вещи, например детские игрушки. В разных местах Европы изготовляли четвертины из олова, санитарные сосуды, светильники и масляные часы. В XIX веке из-за появления новых, более дешевых материалов производство оловянных изделий резко сократилось, однако в начале XX века древнее искусство оловянного литья вновь оживилось под влиянием югендстиля. В это время наиболее популярными были изделия из олова фирмы Кайзера (Германия) (рис. 3.45 и 3.47).

   Рис. 3.47. Кружка с гравированным орнаментом. Саксония. Предположительно около 1600 года. [22]

   Занимались литьем из олова и на Руси. Издавна олово использовалось русскими мастерами [68], о чем свидетельствует Лаврентьевская летопись 1194 года: «…месца сентября обновлена бысть церкы святая Богородица в Суждали … а ище не ища мастеровъ от немецъ, но нелезе мастеры от клебретъ святое Благородици и своих, иных олову льяти…». Из олова отливались посуда, обрамления икон, сами иконы с позолотой, ажурные накладки для ларцов, фонарей, зеркал, кресты и кресты-тельники размером от 40 до 126 мм и др. Чаще изготавливались предметы декорированные оловом.
   До нас дошли утварь, украшения, предметы культа времен Киевской Руси. В XIII–XV вв. ремесло это достигло большого развития на Украине, в городах Холм, Володимир, Перемышль, Луцк. В XV веке в Киеве был основан литейный цех, вырабатывавший оловянные изделия.
   Художественное литье из олова достигло своего наивысшего расцвета в эпоху господства стиля барокко, относящегося к концу XVI, XVII и большей частью XVIII века (рис. 3.48).

   Рис. 3.48. Фляга. Олово. Украина. 1717 год. [22]

   Мастера-литейщики объединялись в союзы-дворы. На Украине и в Польше они получили название цехов. Нередко этот союз объединял ювелиров, живописцев и литейщиков из олова. Такой союз способствовал высокому художественному уровню ремесла. С середины XVI столетия изделия из олова обязаны были иметь «тавро» – клеймо. А в 1576 году стало обязательным ставить пробу на изделиях и слитках олова. Качество продукции контролировала городская и королевская власть. Было постановлено, например, отливать посуду – миски и фляги из чистого пищевого олова, а ларцы – из сплава четвертной пробы (3/4 свинца и 1/4 олова). Впоследствии количество проб увеличилось, появились третья, четвертая, шестая, двенадцатая и шестнадцатая пробы в зависимости от количества олова в сплавах со свинцом. Третья проба дожила до наших дней под названием припоя-третника, этот сплав и сейчас довольно часто применяют в художественном литье.
   Наибольший интерес из изделий того времени представляют собой кубки и фляги. На них изображались эмблемы, списки «братиев-литейщиков», святые покровители, гербы. Известна фляга, посланная в 1656 году Богданом Хмельницким шведскому послу Г ильдебранду. Изделия этого периода отличаются высокими художественными достоинствами. Фляги имели четырех-шестигранную форму, снабжались завинчивающейся крышкой с ручкой наверху. Фляги были украшены гравированным растительным орнаментом с листьями и пышными цветами. Нередко среди растений встречались изображения животных – собаки, олени [22].
   Другим распространенным видом оловянной посуды были разных размеров кварты – четверти. Чаще всего их гладкие бока ничем не украшали, вся красота заключалась в пропорциях формы.
   В XVII веке в художественном оформлении продукции литейщики стали ориентироваться на аналогичные изделия чеканной работы. И хотя эстетические возможности оловянного литья значительно уже, чем у ювелирной чеканки, в литых изделиях мы видим хорошо найденную форму, богатую орнаментику, разнообразие изображений, позволяющие конкурировать с чеканкой.
   Наиболее украшенными были предметы церковного назначения: дарохранительницы, кресты, блюда, подсвечники и оклады икон, органные трубы, фонари ажурного литья, детали внутренней отделки зданий, дверей и иконостасов. Фигурные изображения, как гравированные, так и рельефные, своим стилем были целиком родственны тогдашней живописи, графике и скульптуре.
   Это теперь олово стало привычным металлом, но в XVI–XVII веках оно ввозилось в Россию из других стран и ценилось довольно высоко. Тонким слоем олова покрывали железные изделия, чтобы предохранить их от ржавчины. Из серебристого легкоплавкого металла отливали русские мастера посуду с рельефными украшениями. Поверхность изделий из мягкого, податливого олова легко обрабатывалась резцом. Поэтому отлитые изделия часто украшались гравированными орнаментами и надписями затейливой старославянской вязью. Много образцов оловянной посуды хранится в Историческом музее в Москве.
   Оловянное литье широко распространилось при Петре I. В те времена в быту пользовались оловянными пуговицами, кубками, посудой, встречались и медали из олова. Тончайшим оловянным узором скрепляли слюдяные пластинки в фонарях-светильниках.
   Оловянное литье стало приходить в упадок в конце XVIII столетия. Художники-литейщики очень редко стали применять олово в художественном литье. Из изделий XIX века можно найти в музеях игрушечную посуду (рис. 3.49) и оловянных солдатиков. В связи с усилением интереса к антикварным изделиям старое олово стало привлекать внимание современных коллекционеров.

   3.49. Литая игрушечная посуда. Олово. Москва. Конец XIX в.

   Появление в 30-х годах XVIII века в России модных напитков – чая и кофе – дало развитие медеплавильным и медеобрабатывающим заводам. Давленые медные, бронзовые и серебряные изделия (например, самовары) вытеснили оловянные ендовы, братины, четверти, и фляги – посуду допетровского периода. К этому же времени относится бурное развитие в России фарфоровых заводов.
   Многие литейщики Европы, лишившись массовых заказов, переключались на производство оловянной миниатюры: в начале XIX века уже не только в Нюрнберге и Аугсбурге, но и в Берлине, Потсдаме, Лейпциге, Фрейбурге, Мейсене, Дрездене и других германских городах стали возникать «фабрики оловянных фигур». После появления германской империи рынок наводнили фигуры оловянных солдат и полководцев прусской армии всех эпох.

3.8.1. Интересно об олове

   1. В средние века олово иногда считали видоизменением свинца и называли белым (Plumbum album) или блестящим (Plumbum candidum) свинцом в отличие от обыкновенного черного свинца (Plumbum nigrum). Немецкое Zinn (англ. Tin, франц. Etain) происходит от древнегерманского zein – палочка или пластинка.
   2. Все же оловянные изделия не могли конкурировать с давленной (выполненной методом дифовки) и чеканной медью, тем более что олово как металл имеет один существенный дефект: при длительном охлаждении ниже – 18 °C оно заболевает «оловянной чумой», превращаясь в серую рыхлую массу, – вот почему до нас дошло очень мало старинных оловянных вещей.
   3. Из истории известно, что зимой 1812 года у отступающих французов стали разваливаться форменные пуговицы, изготовленные из олова.
   4. В одну из зим мороз уничтожил все оловянные ложки и миски, которыми пользовались каторжане, работающие на руднике в Нерчинске (Сибирь). По вине олова произошли и трагические события с одной из экспедиций к Южному полюсу, когда стали разрушаться жестяные банки с запасами керосина, швы которых были пропаяны оловянным припоем с небольшим содержанием свинца. Например, в наше время в запасниках петербургского музея Александра Суворова превратились в труху десятки фигурок оловянных солдатиков – в подвале, где они хранились, лопнули зимой батареи отопления.
   5. И все же природное олово существует в двух модификациях: серебристый металл плотностью 7,3 г/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– это белое олово и серое олово – материал со свойствами полупроводника и плотностью 5,8 г/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

.
   При охлаждении белое олово переходит в серое, резко увеличивается удельный объем, металл рассыпается в серый порошок. Такое превращение быстрее всего происходит при температуре – 33 °C, а если есть контакт белого олова с серым, то «оловянная чума» быстро распространяется от одного предмета к другому. Считается, что оловянные предметы надо хранить в теплом помещении [21]. Также прочитайте статью источника [22]. В настоящее время чтобы уберечь изделия от «оловянной чумы», к чистому олову добавляют цинк, висмут, сурьму.
   6. Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкие покрытия покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова – в белой жести (луженое железо) для изготовления тары пищевых продуктов.
   7. Очень интересным материалом оказалось для художников-дизайнеров олово. Первое направление изделий из олова – это в классическом стиле оловянная посуда ручного итальянского литья. Она великолепно приживается в интерьерах, где много бронзы, латуни. Тут не спорят материалы, цвета металла. Олово несет старинный дух. Прекрасно дружит со старым деревом.
   8. Эта тема развита в стеклянной продукции – это хрусталь с оловом (графины, бокалы). Всевозможные подносы, конфетницы, фруктовницы. Формы классические – модерн начала прошлого века.
   Другое направление – самовыражение итальянских дизайнеров. Это авторские работы. Формы, как правило современные. Стиль – современный модерн, ар деко и в хай-тек уходящий. Это посуда, сервировка стола, рамки для фотографий, зеркала, курительная тема, кофейные сервизы и т. д. (рис. 3.50).

   Рис. 3.50. Оловянная посуда. Италия

   Легплавкие сплавы на основе олова с низким содержанием свинца имеют хорошую жидкотекучесть, низкую температуру заливки, небольшую усадку и мало склонны к образованию трещин при затрудненной усадке. Низкая температура заливки позволяет использовать для литейной формы любой материал, вплоть до гипса. Художественные изделия из олова получали раньше в основном литьем в чугунные и керамические формы. Любители-коллекционеры отливают в домашних условиях в гипсовых формах оловянных солдатиков и разную мелкую пластику. Благодаря хорошей жидкотекучести, при литье под давлением из легкоплавких сплавов получают ажурные отливки, в основном сувениры с толщиной стенок до 0,3 мм.
   В настоящее время применяются различные сплавы из олова, в которых почти или полностью отсутствует свинец. Наиболее популярен так называемый «британский металл», содержащий 7 % сурьмы, 2 % меди, остальное – олово.
   Зарубежные фирмы выпускают репродукции старинных оловянных вещей. Например, в Англии это пивные кружки большой емкости.
   Олово преподносится зарубежной рекламой дизайна как материал для подарочного ассортимента. Изделия из него считаются достаточно престижными. Таким образом, олово уже не рассматривается как «бедный родственник» серебра. Его считают драгоценным металлом, который в достаточной мере обеспечивает красоту и элегантность современных изделий. Существует общеевропеская гильдия «оловянщиков», устанавливающая на изделия из олова общеевропейские стандарты.
   Для художников-любителей, дизайнеров олово представляет собой благодатный материал. Оно привлекает, прежде всего, своим красивым цветом, сходным с цветом серебра; своей технологичностью – низкой температурой плавления, легкостью тонирования, пластичностью, позволяющей легко гравировать, чеканить, «лепить» паяльником, добавляя или отнимая металл. Фирмы «Петербургская бронза», творческие мастерские «Адама» и «Ниена» и другие широко применяют в литейных работах олово (рис. 3.51-3.55).

Рис. 3.51. Классическая миниатюра «Охота». Олово, подставка из орской яшмы. Длина – 450 мм. Фирма «Петербургская бронза»

Рис. 3.52. Куликовская битва. Олово с последующей обработкой вручную. Творческая мастерская «Адама». Санкт-Петербург

Рис. 3.53. Бюст Екатерины I. Оловянное литье. Фирма «Ниена». Санкт-Петербург

Рис. 3.54. Царица Александра. Оловянное литье. Фирма «Ниена». Санкт-Петербург

   Рис. 3.55. «Фемида – богиня правосудия». Оловянное литье, чернение. 90 мм. Фирма «Ниена». Санкт-Петербург

   В умелых руках с помощью несложного оборудования серебристые слитки из олова превращаются в выразительные, прекрасно передающие пластику миниатюры: скульптуры, медали, броши, браслеты, запонки, булавки для галстуков, оловянных солдатиков и т. п. Ажурными или рельефными пластинами более крупного размера можно декорировать дверные ручки, петли, замочные скважины. Пластины, наложенные на фон из дерева или камня, могут служить самостоятельными настенными украшениями. Наконец из сборных деталей изготовляют достаточно крупные вещи; фонарики, бра, подсвечники, ларцы, шкатулки.
   Нередко изделие из олова декорируют вставками перламутра, бисера, янтаря, цветного стекла, камня, керамики. С той же целью применяют холодную эмаль – эпоксидный клей, смешанный с пигментами или художественными масляными красками.
   Помимо функции чисто художественной, ювелиры и скульпторы – миниатюристы используют оловянное литье как промежуточный этап для перевода оловянной модели в более твердый металл – серебро, бронзу, чугун, мельхиор, нержавеющую сталь. Олово дает возможность более четко проработать мельчайшие детали, что недоступно моделям из пластилина или воска.

Глава 4
Литье ювелирных изделий

4.1. Отливки из благородных металлов и их сплавов

Благородные металлы – золото, серебро, платина и их сплавы с цветными металлами, применяемые главным образом для отливки ювелирных изделий, называются ювелирными сплавами. Чаще всего используются золото и серебро, и их сплавы. Наибольшую группу ювелирных изделий составляют украшения, предметы сортировки стола, различные сувениры, предметы религиозного культа.
Племена, населявшие наши земли, – скифы, сарматы, анты, славяне, создавали самобытные литые изделия. Раскопки курганов в местах обитания этих племен дали богатый материал для истории ювелирного искусства (рис. 4.1), в частности для истории литья из драгоценных металлов.

Рис. 4.1. Перстень. Скифское золото. Литье, ковка, гравирование, зернь, скань. Днепропетровская обл., Курган Денисова Могила около г. Орджоникидзе. IV в. до н. э.

Средневековые ювелиры-мастера объединялись в гильдии ювелиров, имели свои мастерские (рис. 4.2). Почти каждый мастер имел своих учеников. Технология изготовления ювелирных изделий хранилась в секрете.

   Рис. 4.2. Средневековые ювелиры-мастера. Со старинной гравюры.

   В СССР в 1966 году ювелирное производство было выделено в специализированную отрасль промышленности. В Ленинграде был создан Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт ВНИИювелирпром. В настоящее время на предприятиях отрасли в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Ростове и других городах, в селе Красное-на-Волге для литья художественных изделий из драгоценных сплавов в основном применяется современная технология центробежного и другого литья по выплавляемым моделям (см. раздел ниже).
   Благородные металлы не подвержены окислению и потому получили название «благородные». Такими являются: золото, серебро, платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий. Они обладают важными качествами для изготовления ювелирных украшений – мягкостью, тягучестью, пластичностью и способностью сплавляться с другими металлами. Высокая стоимость изделий из этих металлов предопределила их название «благородные».
   Благородные металлы применяются не только в ювелирном деле, но и в точном приборостроении, авиации, химической промышленности.
   Золото и серебро, как известно, «ржа» не берет. И знакомы оба металла человеку издавна. А вот изделия из них из глубины веков дошли до нас лишь в единичных экземплярах. Даже в крупных музеях наперечет. Да и сохранились они благодаря тайным погребениям, до которых особые мастера были древние египтяне. Войны и разорения, ненасытная казна, постоянно требовавшая чеканки новых и новых денег, капризы моды – все это не щадило даже шедевров. Слов нет, есть о чем человечеству пожалеть, но будем и благодарны. Несмотря на все удары судьбы, она сохранила нам свое ремесло, передавая его секреты из поколения в поколение (рис. 1.4). Древние финикийцы, большие мастера в этом деле, поделились опытом с греками и этрусками. Те, в свою очередь, научили римлян – так ниточка дотянулась и до нас.
   Из нескольких сот ручных инструментов, что применяют ныне ювелиры для обработки драгоценных металлов, большая часть досталась нам от старых мастеров. Как и технология – ковка, вытяжка, чеканка, выколачивание. Конечно, и преемники не ленились. Обучились литейному делу, исхитрились соединять благородный металл с разноцветной эмалью, украшать его камнями. Золото и серебро заговорили еще более выразительным языком.
   В начале XIX века идеалом женской красоты считали античную статую, что не допускало большого количества украшений. Большие дугообразные гребни, украшенные камеями, иногда драгоценными камнями, поддерживали прическу. Длинные грушеобразные серьги и кольца дополняли убор, в то время как шея и обнаженные плечи оставались без украшений.
   Однако, через 15–20 лет наступает иная мода, красавица надевает одновременно 3–4 браслета, несколько колец, прикалывает брошь, носит серьги и ожерелье.
   Рациональный XIX век вооружил мастеров машинами, открыл гальванопластику. Но машина машиной, а руки мастера, чувствующие не только форму и сопротивление материала, но и движимые вдохновением, умеют создавать изделия, как говорят, с «лица не общим выраженьем». Их ни с чем не спутаешь, даже не глядя на клеймо.
   Для современных ювелирных украшений, основное значение которых заключается в том, чтобы служить красочными пятнами, дополняя костюм, требуются новые формы, новые композиционные и цветовые решения. И хотя необходимый рост производства, вызванный массовым спросом на ювелирные изделия в XX веке, дал толчок к развитию технологий массового производства ювелирных изделий, потребность в изделиях ручного исполнения остается. Всегда будут необходимы украшения, выполненные по индивидуальному заказу.
   Желание проявить индивидуальность свойственно всем людям. Каждый человек хочет быть одетым не только модно, но и неповторимо, стремясь подобрать украшения, которые бы дополняли одежду и создавали ансамбль. При этом украшения совсем не обязательно должны быть золотыми, прежде всего они должны быть оригинальными.
   Спрос на различные ювелирные украшения все время меняется. Если раньше мужчина не представлял, как можно жить без запонок, то сейчас их выпуск представляет всего 0,5 % от общего выпуска ювелирных изделий. Наибольшим спросом пользуются кольца и серьги. Наверное, нет ни одной женщины, у которой бы не было цепочки. Причем многие носят сразу несколько различной длины и дополненные элементами филиграни, жемчугом или вставками из камней. Основная масса ювелирной продукции выпускается сегодня методом литья, но это приводит к однотипности изделий, поэтому на украшения ручного изготовления всегда будет спрос.
   Можно привести пример. Продукция одного из старейших предприятий по выпуску украшений из драгоценных камней, золота и серебра – АООТ «Ювелиры Урала» хорошо известна жителям не только Уральского региона, но и всей России. Более того, изделия, изготовленные его мастерами-огранщиками, художниками и модельерами, ювелирами-дизайнерами пользуются заслуженной славой и за рубежом, получая признание на престижных международных выставках.
   О добыче и получении драгоценных металлов есть описания в различных источниках (см. библиографию), поэтому мы не будем подробно описывать.

4.2. Характеристика драгоценных металлов

4.2.1. Золото (Au)

   Порядковый номер 79, атомный вес 197,0, плотность – 19,32; температура плавления – 1063 °C, температура кипения – 2970 °C, твердость по Бринеллю – 20 (по Моосу – 2,5). Обладает хорошей тепло– и электропроводностью, но более низкой, чем у меди. Символ богов, богатства и власти.

//-- ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА --//
   Начнем с золота, получившего у ряда народов мира еще одно название – «солнечный металл».
   Мифы и сказания, предания и сказки о богах и героях донесли до нас множество историй об огромной колдовской силе, которой человек наделял золото. Оно рождало жрецов и самодержцев, наделяло властью, богатством и уважением, радовало непостижимой реальностью вечной божественной и жизненно-земной сути, повелевало народами и экономикой.
   Алхимики, пленённые его тайной и демонической властью, искали «философский камень» – таинственную субстанцию, магическая сила которой должна была превращать неблагородные металлы в золото. Правители всячески поощряли их теории и эксперименты. Одержимые стремлением к богатству и могуществу, они без стеснения приказывали «изготовлять золото».
   Находились, однако, люди, отвергавшие фанатичную ослепленность золотом. Одним из первых, кто – пусть и безрезультатно – обличал его губительную для всякой свободы власть, был Пифагор. Он родился на острове Самос примерно в 532 году до н. э., в период правления Поликрата, и восхищался спартанским законодателем Ликургом, который распорядился чеканить монеты из железа и наложил запрет на владение золотом как на «причину всех преступлений».
   Вовсе не богатство, которое давало золото, принесло этому «царю металлов» проклятие, а раздоры, алчность и корыстолюбие людей, писал «высокообразованный и знаменитый» металлург средневековья Георг Агрикола [86].
   Золото не помогало человеку ни добывать пропитание, ни противостоять окружающему его враждебному миру дикой природы, но зато пробудили у него потребность украшать себя.
   Блестящая поверхность золота оставалась неизменной и в огне, и на воздухе, и в воде. А так как золото добывают чаще всего в небольших количествах и немалым трудом, то этот благородный металл и по сей день высоко ценится всеми народами – и как сокровище культуры, и как средство платежа.
   Наряду с Египтом была некогда богата золотом и Малая Азия. Это подтверждается существованием многочисленных сказок, мифов и легенд, например миф о правившем в конце VIII в. до н. э. фригийском царе Мидасе, чье прикосновение к любому предмету превращало его в золото. (Судя по ассирийским текстам, Мидас правил фригийским государством на полуострове Малая Азия в промежутке между 717 и 709 годами до Рождества Христова). От голодной смерти спасло Мидаса купание в реке Пактол, сделавшейся с тех пор золотоносной. Добыча речного золота обогатила вошедшего в поговорку лидийского царя Крёза. Выражение Pactolus tibi fluat – «Да течет для тебя Пактол, да пребудешь ты в золоте и богатстве» – в древности стало общепринятым выражением пожеланием счастья.
   В Малой Азии следует искать и истоки сказания о Золотом руне. В этом случае, разумеется, нет ничего мифического. «Руном» называлась овечья шкура, с помощью которой добывали золото – процесс, описанный римским летописцем Г неем Агриколой (39–93 годах до н. э.). Шкуру раскладывали на дне золотоносного ручья так, чтобы на ней проносился взвешенный в водяном потоке песок. Легкие песчинки уносило течением дальше, а более тяжелые частички золота застревали в шерсти, которую высушивали и выбивали.
   По сей день существует учрежденный в 1430 году орден «Золотое руно». Эта высокая награда имеет прямое отношение к горному делу. Она уходит корнями в легендарное Колхидское царство, о котором Геродот писал как о «благословенном золотом» крае и где в V в. до н. э., как свидетельствуют свыше тысячи найденных предметов, существовало высокоразвитое златоделие. А вплетенные в орденскую цепь стальные звенья, служившие некогда для высекания огня, напоминают о той же самой стране горного дела, из коей берет начало искусство изготовления стали и само ее название [86].
   Деньги лишило золото его святости. «Деньги были первым источником корыстолюбия, коварного ростовщичества и вожделения разбогатеть, предаваясь праздности, – бушевал Плиний Старший. – Но и эти пороки усилились вскоре еще более, и возникло истинное безумие и неутомимая жажда золота». Плиний должен был это знать, так как жил в период правления императора Нерона, который приказал увенчать театр Помпея и свой дворец (его еще называют Золотой дворец), крышей из листового золота. Плинию довелось наблюдать, как Испания поднесла императору Клавдию золотую корону, которая раздавила бы правителя словно муху, вздумай он вдруг водрузить ее на голову: вес короны составлял 7 тыс. фунтов. Супруга императора носила сотканную из золота мантию. Например, лошади императора Калигулы ели овес из золотых яслей [86].
   Бессмысленная роскошь, которой окружали себя императоры древности, совращала сенаторов, высшие слои общества. Перед ней не устояла даже церковь. «Мы строим так, – писал один из теологов Иероним, – будто нам уготована вечная жизнь в земной обители. Золотом блещут стены, из золота – своды залов, золотом покрыты капители колонн. Но голоден и наг умирает пред нашей дверью Христос в каждом кто терпит нужду».

   Знаете ли вы, что… Подчас крупное золотое литье оказывается в самых неожиданных местах. Близ Бангкока – столицы Таиланда – стояла неизвестно кем и когда привезенная сюда огромная статуя Будды. В середине 80-х годов прошлого века на этом месте надумали построить крупный лесопильный завод, в связи с чем статую необходимо было перенести на другое место. И вот, когда ее снимали с фундамента, несмотря на принятые меры предосторожности, внезапно лопнул каменный бюст Будды и в глубине образовавшейся трещины что-то заблестело. Руководители работы решили снять со статуи облицовку, и перед присутствующими предстал Будда, выполненный из чистого золота и весящий 5,5 тонны. Специалисты установили, что этот памятник старины насчитывает не менее семи столетий. По-видимому, в годы междоусобных феодальных войн владельцы Будды надели на него каменный «костюм», а вот вновь «раздеть» его им что-то помешало. Сейчас статуя, стоимость которой составляет около 5 миллионов долларов, хранится в знаменитом золотом святилище Бангкока.

   Нехватка золота для обращения в России приводила иногда к курьезным ситуациям. В 1748 году М. В. Ломоносову за оду, написанную в честь императрица Елизаветы, в награду было пожаловано вознаграждение в 2 тыс. рублей. Из-за отсутствия в казне золота ученый вынужден был получить дар медной монетой, масса которой составила 3,2 тонн. Для доставки груза домой ему потребовалось несколько повозок [120].
   В статье «О значении золота теперь и после полной победы социализма» В. И. Ленин писал: «Когда мы победим в мировом масштабе, мы, думается мне, сделаем из золота общественные отхожие места на улицах нескольких самых больших городов». И тут же добавлял: «Пока же: беречь надо в РСФСР золото, продавать его подороже, покупать на него товары подешевле».
   Увы, пролетарии планеты, как ни работали, так и не доработались до золотых унитазов. Зато посеянное Лениным семя этой великой мечты не пропало в туне, спустя годы оно взошло: ныне туалет из чистого золота существует. Его изготовил дизайнер-ювелир из Гонконга, причем сделал из золота и унитаз, и всю кабину, включая щетки, кронштейны для рулончиков, оправы зеркал, светильники, плитку на стенах и даже двери. Потолок инкрустирован драгоценными камнями – рубинами, сапфирами, изумрудами и янтарем. Пол и дверной проем украшены золотыми полосами. В полной сборке туалет весит 380 кг. Великолепный дизайн этого туалета стоит 55 миллионов долларов США.
   Несколько лет назад в фешенебельной гостинице одного из самых роскошных курортов Японии Фунабара туристическая компания «Фудзи канко» установила ванну из чистого золота. Несмотря на баснословную цену, желающих принять ванну было хоть отбавляй. Доходы банно-туристической компании росли как на дрожжах. Но с каждым днем прибавлялось и забот. Пришлось даже нанять целый отряд детективов, так как некоторые клиенты, уединившись в ванной комнате, доставали запрятанные в полотенца зубила и пытались вырубить хоть немного золотишка «на память». Бдительные стражи лишили собирателей сувениров возможности проносить с собой какой бы то ни было инструмент. Теперь уже клиентам приходилось рассчитывать только на собственные силы. Один джентльмен так энергично колотил в экстазе пяткой по золотой стенке, стараясь отломить кусок посолидней, что сильно повредил себе голеностопный сустав. Но все рекорды алчности побила дама, когда время ее омовения подошло к концу, она решила. отгрызть край золотой ванны. Но орешек оказался не по зубам, и спустя несколько дней даме пришлось примерять вставную челюсть. Что же: за удовольствие нужно платить.
   Поговаривают, будто бы окрыленная успехом компания «Фудзи канко» не думает останавливаться на достигнутом, а собирается установить в своих лучших гостиницах золотые унитазы.
   В Китае была отлита в 2010 году газета из золота.
   31 октября 2011 года в Австралии отлили самую большую золотую монету в мире чистотой 99,99 %.
   Монету весом в тонну создали сотрудники Perth Mint, старейшего действующего монетного двора Зеленого континента. Диаметр рекордного дензнака – без малого 80 сантиметров, а толщина – 12 сантиметров.
   Раньше такие громадины были лишь арт-проектами дизайнеров. Нынешняя монета имеет вполне реальную ценность. 1 Tonne Gold Kangaroo Coin по номиналу является одним миллионом австралийских долларов, на самом деле ее стоимость оценивается в 57,34 млн. долларов. Реальный вес монеты тоже чуть больше заявленного – 1012 кг.
   На аверсе самого большого золотого дензнака в мире, как и полагается, профиль королевы Елизаветы II, на реверсе – изображение большого рыжего кенгуру в лучах солнца.
   Изготовление самой большой в мире золотой монеты является частью программы Australian kangaroo gold bullion coin program, и рекордсменка относится к инвестиционным монетам, которые, как правило, покупаются для вложения средств. На создание рекордсменки ушло около 18 месяцев. (Ее по праву можно назвать «Царь-монета» – примечание автора).
   Ранее самой большой золотой монетой считалась канадская – весом 100 кг, представленная Канадским монетным двором в 2007 году.
//-- МАРКИРОВКА ЗОЛОТЫХ СПЛАВОВ --//
   Для более точного распознавания золотых сплавов существует маркировка, по которой можно узнать не только какие металлы в нем содержатся, и их процентное отношение. На именование компонентов указывает определенный буквенный код, а на процентное содержание – цифровой. Буквенный шифр ставится в начале марки и обозначает следующее: Зл – золото, Ср – серебро, М – медь, Пд – палладий, Пл – платина, Н – никель, Кд – кадмий, Ц – цинк. Цифровой шифр ставится в конце марки. Например, марка ЭлСрМ583 – 80 обозначает, что в состав сплава входят: 58,3 % золота (583-я проба), 8 % серебра, остальное медь.
   В сплавах с содержанием палладия, платины и никеля цифровой шифр несколько иной – он указывает на процентное содержание всех компонентов, кроме золота. Например, в сплаве марки ЗлСрПд5 —20 содержится 5 % серебра, 20 % палладия, остальное – золото. Кроме стандартных сплавов, предприятиями или кустарями, занимающимися ювелирным делом, применяются нестандартные – опытные сплавы, но обязательно соответствующие указанным пробам [72].
   Очень часто многие люди задаются вопросом, как отличить настоящую позолоту от подделки. Предлагается не совсем сложный рецепт. Предварительно удаляют посредством винного спирта с испытываемой поверхности слой лака, покрывающий ее, и место это смачивают раствором хлорной меди. Полученное темно-коричневое или черное пятно показывает подделку золота [73].
   Также можно отличить настоящую позолоту от поддельной, если на испытуемом предмете, с которого снят лак, растереть каплю ртути и затем нагреть, то при настоящей позолоте образуются белые пятна, чего нет при поддельном изделии.
   Водный раствор азотнортутной соли не изменяет настоящей позолоты и дает белые пятна при поддельном изделии [74].
   Как имитируют золото. Для имитации драгметаллов в ювелирных украшениях используют самые разные сплавы. Вот основные из них:
   • алюминиевая бронза (ауфир, аурал, ауфор) – сплав золотисто-желтого цвета, состоящий из 90 частей меди, 10 частей алюминия;
   • батбронза (bathbronze) – сплав бронзы с 6 % олова, пригодный для позолоты и используемый, как правило, для литья художественнопромышленных изделий;
   • батметалл (bathmetall) – сплав, лигированный цинком, используется в Англии для производства столовой посуды;
   • бельгика (belgica) – сплав «под платину» из 74,5 % железа, 16,6 % хрома и 8,9 % никеля;
   • вермей (vermeil) – французское наименование позолоченного на огне серебра;
   • гамельтонметалл (hamiltonmetell) – сплав из 66,7 % меди и 33,3 % цинка золотисто-желтого цвета, хорошо подходит для золочения изделий;
   • геразолото (heragold) – немецкое торговое название для восьми-десятикратных сплавов золота;
   • голдин (goldin) – сплав меди и алюминия, используемый в Германии для изготовления дешевых ювелирных изделий;
   • гранатовое золото – сплав золота пробы 250/1000, который применялся в Чехии во второй половине ХК века для изготовления ювелирных изделий с гранатами;
   • дукатное золото – золото пробы 980/1000, которое использовалось для чеканки золотых дукатов;
   • дюраметалл (durametall) – в Германии сплав меди, цинка и алюминия золотисто-бронзового цвета;
   • золотая фольга – золото, выбитое в очень тонкие листы между листами пергамента, а затем между кожей бычьей слепой кишки; применяется для золочения изделий из металла и дерева, изготовления наборных картин, обрезов книг;
   • золото musiv – пластики сульфидного олова с золотым блеском, которые применяются для золочения; не разъедаются серой и сероводородом и не чернеют;
   • золото pink – английское наименование красного золота с очень бледным оттенком;
   • мангеймское золото – сплав из 83,6 % меди, 9,4 % цинка и 7 % олова, окрашенный под золото; изготовленные из этого сплава изделия к тому же обычно еще и позолочены;
   • мозаичное золото – сплав из 66 % меди и 34 % цинка с оттенком самородного золота;
   • накладное золото – золоченый материал, основу которого образуют сплав меди с золотым покрытием по меньшей мере 8 микрон; слой золота прокатан и приварен;
   • орайде (oreide), или «французское золото», – сплав золотого цвета из 80 % меди, 15 % цинка и 5 % олова (или 86,13 % меди, 13 % цинка, 0,4 % олова и 0,6 % железа) для литья ювелирных изделий;
   • палау (palau) – североамериканское торговое наименование «белого золота»; сплав золота и палладия в соотношении 8:2;
   • палакарт (palacart) – сплав, по цвету похожий на платину, из 75 % палладия, 15 % золота и 7 % серебра;
   • пинчбек (pinchbeek), или английское золото, – сплав меди и цинка (с 83–93 % меди), созданный лондонским часовщиком Христофором Пинчбеком; применяется для изготовления общедоступных украшений, бижутерии, окладов;
   • пистольное золото (от названия испанской золотой монеты пистоль) – немецкое наименование золотого сплава пробы 895/1000;
   • платинор – сплав из 57 % меди, 18 % платины, 10 % серебра, 9 % никеля и 6 % цинка; красивый золотой цвет;
   • поликсен – так называют природную платину, смешанную с другими металлами;
   • симилор – сплав, похожий по окраске на золото, чаще позолоченный, и состоящий, как правило, из 83,7 % меди, 9,3 % цинка и 7 % олова;
   • сусальное золото – материал, используемый для изготовления театральных украшений и канители (тонкие листы латуни);
   • томпак – сплав меди и цинка различных составов (чаще 90 % меди и 10 % цинка) с красивым золотым цветом; содержание меди делает его устойчивым к коррозии;
   • электрон – природный сплав золота и серебра различных соединений (иногда до 39 % серебра); многие античные монеты изготовлены из электрона.

4.2.2. Серебро (Ag)

   Порядковый номер 47, атомный вес 107,88, плотность серебра – 10,5, температура плавления – 960 °C, температура кипения – 2210 °C, твердость по Бринеллю – 25 (по Моосу – 2,5–3,0). Металл блестяще-белого цвета с очень высокой способностью к отражению, которая может достигать 95 %. Кроме того, он обладает самой высокой из всех металлов электро– и теплопроводностью.

//-- ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА --//
   «Второй высокий металл называется серебро, – писал в одном из своих трактатов Михаил Ломоносов – Сие от злата разнится, больше цветом. ежели серебро совсем чисто. то кажется, оно издали бело как мел».
   Серебро известно с древнейших времен, уже в IV тыс. до н. э. из него изготавливали украшения и монеты. Серебро считалось металлом, связанным с Луной.
   За это время в мире накопилось множество изделий из серебра: столовой утвари, посуды, ювелирных украшений и произведений искусства. Древнейшие серебряные изделия обнаружены в Иране – это пуговицы, датированные 4800–4500 гг. до н. э., в Анатолии найдено кольцо, сделанное в конце V-го тыс. до н. э. На троне Тутанхамона и на полозьях его ларца и ковчегов сохранились фрагменты серебряной фольги.
   Значительную часть серебра получали из свинцовых руд, в основном из галенита. Купеляция, процесс извлечения серебра и золота из свинца, известна уже шесть тысяч лет. Этот способ описал Плиний Старший: в специальном пористом тигле свинец окислялся нагнетанием воздуха на поверхность расплава, в результате чего он абсорбировался стенками тигля, а серебро оставалось. Страбон, ссылаясь на Полибия, пишет о серебряных рудниках Нового Карфагена, где трудилось 40000 рабочих. Руду, содержащую серебро, дробили, и в воде пропускали через сита. Операция повторялась, и только пятый осадок плавили, получая чистое серебро.
   Месторождения серебра делятся на собственно серебряные руды (содержание серебра выше 50 %). И комплексные полиметаллические руды цветных и тяжелых металлов (содержание серебра до 10–15 %). Комплексные месторождения обеспечивают 80 % добычи серебра. Основные месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии, России (Дальний Восток) и Японии.
   Чаще всего самородное серебро представляет собой покрытые черной пленкой тонкие неправильной формы пластинки, листочки, иногда проволокообразные сростки, зернышки, реже – кубики и октаэдры. Но порой серебряные самородки – это колоссальных размеров глыбы металла. Как место добычи крупнейшего серебряного самородка прославились Рудные горы, расположенные на стыке Германии и Чехии. Здесь в 1477 году на руднике «Святой Георгий», что в окрестностях немецкого города Фрайберга, нашли огромный серебряный самородок. Еще в шахте исполин был превращен в импровизированный стол, который накрыли к праздничному обеду для герцога Альбрехта. По окончании трапезы самородок, размеры которого составляли 1x1x2,2 м, раскололи на части, подняли на поверхность. Его вес оказался 20 тонн [117].
   В период обращения в христианство в Центральной Европе были открыты богатые залежи серебра.
   В 1490 году рудокопы, плавильщики, извозчики, кузнецы, дровосеки и прочий «горный люд» – всего около 7400 человек – во всеоружии и с развевающимися знаменами встречали на серебряном руднике в Шваце (Германия) нового владетельного князя, германского короля и впоследствии императора Священной Римской империи Максимилиана I. Ему вручили отлитую из золота чашу, до краев наполненную серебряными монетами (весом 56 кг – целый немецкий центнер).
   За семь столетий разработки месторождений серебра в Рудных горах в одном только Фрайбергском округе было добыто 5,2 млн. кг серебра. Как и в других богатых горнодобывающих районах Германии, кладовые серебра в недрах земли существенно повлияли не только на хозяйство, но и на развитие материальной и духовной культуры.
   До середины XVI века германские и частично испанские рудники поставляли металл для чеканки серебряных монет, имевших хождение в странах Европы.
   Потом испанцы завоевали Перу, и из Нового Света буквально хлынул поток серебра и золота. Коренные жители Южной Америки рассказывали испанцам о том, что есть гора, целиком состоящей из серебра.
   В 1545 году испанцы обнаружили на боливийском нагорье «серебряную гору» высотой 5 тыс. м. Ее назвали Cerro Rico de Potosi – «Богатая гора Потоси». Серебряные руды здесь разрабатывались беспорядочно в сотнях шурфов, канав и штолен. В XVI в., а затем в XVIII в. в Потоси, впрочем, и в других испанских колониях, работали, горняки немцы, прибывшие за океан по приглашению испанского правительства. Их знания и мастерство сыграли немалую роль в освоении гигантских серебряных богатств Боливии. Немецкие горные мастера, по словам К. Лизеганга, заложили основы для развития горного промысла Америки. Так, немцы привезли с собой доселе неведомые в этих краях стальные инструменты и механизмы, и впервые применили для добычи серебра амальгамацию. Этот метод заключался в следующем: тонко измельченную руду заливали водой, в которую добавляли поваренную соль и магистраль – смесь молотого медного и серного колчедана (или медного купороса). Полученную кашицеобразную массу на мощеном дворике раздавливали и месили ходившие по кругу волы. Содержавшийся в руде сульфид серебра вступал в реакцию с поваренной солью и магистралем. В результате образовывалось частично серебро, частично хлорид серебра, который под подковами мулов разлагался на составляющие его элементы. Затем добавляли ртуть и сгребали смесь в кучи, которые два-три раза в день перелопачивали, чтобы свободное серебро могло раствориться в ртути (амальгамироваться). Из смеси вымывали остатки пустой породы, а амальгаму подвергали перегонке, получая чистое серебро. (Степень чистоты серебра в наше время, подвергнутому аффинажу, может достигать 99,9999 %). Кажущийся примитивным способ дает наглядное представление о том, как полученные на практике выводы помогли человеку изменять металлургический процесс.
   Описанный метод назывался «патно-процесс». Во многом благодаря ему, Центральная и Южная Америка сделались крупнейшими производителями серебра в мире. В 1557 году немецкие горняки применили «патно-процесс» серебра на крупнейших серебряных рудниках мира – выработках Реаль-дель-Монте, лежащих к северо-востоку от Мехико, близ Пачуки. О щедром прошлом горного дела, о его рудокопах и плавильщиках до сих пор напоминает позолоченная фигура горняка, взмахнувшего серебряным кайлом. Великолепный памятник, стоящий на рыночной площади, символизирует богатство и алчность к золоту, которая грезилась в серебряных сокровищах Мексики, а также солидарность, отличавшую индейцев, которые на протяжении пятисот лет добывают эти сокровища.
   В XVI веке этот город стал гигантским хозяйственным центром, превосходившим Рим, Лондон и Мадрид. В нем насчитывалось свыше 120 тысяч жителей. Серебряная гора Потоси, из недр которой до наших дней было добыто свыше 50 тыс. т серебра, сделала Перу символом всех мыслимых богатств.
   И. Дж. Гамильтон указывает [86], что в период с 1503 по 1660 годы из Америки в Испанию наряду со 185 т золота было доставлено 16 тыс. т серебра, количество, втрое превосходившее резервы всех европейских стран. Монополия Европы на белый металл закончилась, цены на него резко снизились, а многие из серебряных рудников Европы пришли в упадок, и настало время, когда даже самые богатые месторождения Европы были выработаны полностью. Немецкие серебряные рудники постигла та же участь, которую испытали более двух тысяч лет назад греческие копи в аттийской области Лаврион.
   «Дело» рудоискателя Степана Костылева. Оно хранится в Центральном государственном архиве древних актов в Москве, в фонде Берг-коллегии, в одном из толстенных фолиантов, одетых в кожаный переплет, и рассказывает о приключениях, а чаще о злоключениях сибирского рудоискателя Степана Костылева и кое-что об открытии интересующем нас сибирском серебре в Колывани, горный Алтай [112].
   Никита Демидов обещал царю Петру найти серебряную руду. Подобными обещаниями, да еще самому царю, первый Демидов никогда не бросался и если что-то обещал, то выполнял. Все, кроме обещания. найти серебро. Его Никита Демидов так и не нашел до самой своей смерти. Значит, на этот раз обещал просто так? Нет, не просто так. Никита и Акинфий Демидовы давно знали, что в Сибири есть серебро и золото. Еще в 1715 году «Демидыч» в честь рождения царского сына подарил Петру I древние золотые и серебряные изделия, найденные его рудознатцами в сибирских курганах.
   Одним из таких азартных рудоискателей и был сибирский крестьянин Степан Костылев. В 1723 году подал свою заявку на медные руды (как выяснилось позднее, не только на медные, но серебряные и золотые) по реке Алей и другим местам Алтая. Отныне эти месторождения должны принадлежать казне и любая повторная заявка от другого рудоискателя или заводчика уже не имеет силы.
   Акинфий Демидов, срочно прибывший в Петербург, в мутной придворной воде ловко ловит свою серебряную рыбку. Ибо после смерти Петра все стало неустойчиво, все колеблется, все меняется, никто ни в чем не уверен и не знает, какому святому молиться. Двор погряз в интригах. Сама императрица Екатерина I (рис. 3.53), и созданный Верховный Тайный Совет постоянно занимаются челобитными и прошениями заводчика Акинфия Демидова, и с невероятной быстротой появляются один за другим царские именные и другие правительственные указы, которые удовлетворяют почти все его желания.
   18 февраля 1726 года Верховный Тайный Совет высказался за присвоение Акинфию Демидову и его братьям дворянского звания. В жалованной грамоте, подписанной 24 марта 1726 года Екатериной I, указывалось, что кроме прав и вольностей, которыми пользуются все дворяне, Демидовым даются особые привилегии для того, чтобы они имели «наивящее тщание и попечение в произведении. заводов, також в приискании медных и серебряных руд» [113]. О серебряных рудах наверняка было вписано по желанию Акинфия Демидова.
   Появились и еще разные указы, помогающие горнозаводчику развернуть гигантское для того времени строительство заводов в «диких местах» Сибири [114].
   И не успели еще замерзнуть воды Иртыша, как поплыл по нему первый караван барок с алтайской черновой медью, которую будут доводить «до кондиций», т. е. отделять медь от других металлов (серебра и золота) на уральском Невьянском заводе.
   Спустя четверть века при дочери Петра императрицы Елизаветы была изготовлена гробница (рака) Александра Невского из сибирского серебра. На картуше, который держит один из ангелов, читаем такие строки: «Державнейшая Елизавета. сию украшенную раку из первоприобретенного при ее благословенной державе сребра соорудить благоволили в лето 1750» (рис. 4.3). В настоящее время рака хранится в Эрмитаже, более подробное описание можно найти в источниках [69, 70, 114].

   Рис. 4.3. Гробница (рака) Александра Невского. Серебро. Эрмитаж

   В России подлинный расцвет серебряного дела пришелся на XVIII–XIX вв. и связан, прежде всего, с именем Карла Фаберже. С шестьюстами мастерами он изготавливал для Высочайшего царского двора ювелирные изделия из серебра и золота: украшения, рамки, сервизы, предметы культа и быта. Заимствованная из Византии техника филиграни (скани), когда серебро «вытягивалось» в тонкие перекрученные нити и складывалось в замысловатый узор, в то время была доведена до совершенства. Выполненные русскими мастерами ювелирные украшения из серебра были похожи на тончайшее кружево.
   За должным содержанием серебра следили всегда во всех странах. Так, например, Екатерина II боролась за чистоту дворцовой посуды, требуя, чтобы содержание серебра не опускалось ниже 84 (современной 875) пробы. Это требование стало беспрекословно выполняться при Павле I, и с того времени экономическая стабильность России прямо соотносилась с серебряным имуществом двора: ювелирными украшениями и серебряной посудой.
   К примеру, фаворит Екатерины II граф Григорий Орлов имел серебряный сервиз из 3275 предметов, на производство которого было израсходовано 2 т чистого сибирского серебра.
   Ювелирные украшения из серебра, несмотря на долгую историю, не сдают, а напротив, укрепляют свои позиции в наше время. Столовые приборы, курительные, барные и письменные принадлежности, предметы интерьера, украшения и другие ювелирные изделия из серебра пользуются большим спросом во всем мире.
   Каравелла Марка Антокольского. В фондах отдела драгоценных металлов Государственного Исторического музея (ГИМ) хранится немало сокровищ ювелирного искусства, происхождение которых до 1970 года было загадочным, а имена мастеров, изготовивших их, неизвестны, (см. Путь золотого орла // «Вокруг Света» № 12, 1970 г.).
   Это изображение Петра I, стоящего на капитанском мостике серебряной каравеллы, символизирующей устремленную в будущее Россию, – точная копия всемирно известной скульптуры выдающегося русского скульптора Марка Матвеевича Антокольского. Он часто копировал сам свои монументальные скульптуры в уменьшенном виде, создавая на их основе новые скульптурные композиции.
   Итак, между 1891 и 1896 годами М. Антокольский создал серебряное настольное украшение с фигурой Петра I. Известно, что в 1896 году отмечался двухсотлетний юбилей русского флота, созданного Петром I. Серебряная каравелла с Петром I на капитанском мостике и посвящалась этому событию (рис. 4.4).

   Рис. 4.4. Ботик Петра I. Серебро, позолота. ГИМ

   За два столетия алтайские серебряные рудники оскудели, и Россия добывает в основном серебро на рудниках Дальнего Востока. Основные же его производители – Мексика, США и Канада.
//-- ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА --//
   В настоящее время серебро – самый дешевый из благородных металлов. Высокая электро– и теплопроводность позволяет широко использовать его в технике, медицине, художественном литье и ювелирном деле. Оно практически незаменимо в фотографии и кинопроизводстве.
   В чистом виде серебро обычно используется для серебрения украшений из недрагоценных металлов и в качестве компонента для золотых и серебряных припоев. При изготовлении ювелирных украшений, чтобы повысить твердость и прочность серебра, его используют в сплавах с другими металлами.
   Из сплава на основе серебра изготовляют монеты, ювелирные изделия, украшения для интерьера и столовую посуду. Серебро может применяться в сочетании с золотом, эмалью, чернью, драгоценными и полудрагоценными камнями, жемчугом, кораллами, слоновой костью.
   Содержание серебра в бытовых серебряных изделий отражает «проба», штамп, указывающий массовую долю серебра в сплаве. Серебро используют для серебрения зеркал и т. д.
   Серебро хорошо полируется, придавая металлу особую яркость, режется, скручивается. Путем прокатки можно получить листы толщиной до 0,00025 мм и тончащую проволоку из серебра.
   Серебром нельзя не восхищаться: во все времена оно ассоциировалось с изобилием и достоинством, успокаивало и дарило таинственную красоту. Поэтому и сегодня ювелирные украшения из серебра – одни из самых популярных и любимых.
   Ювелиры Красноярского завода цветных металлов изделия из серебра покрывают с помощью электролиза тончайшим слоем родия. Серебро с родиевым покрытием называют «вечным», поскольку оно не окисляется, не темнеет, сохраняя на века свой первозданный вид и блеск. Из «вечного» серебра ювелирами в 2000 году была изготовлена корона для победительницы Красноярского конкурса красоты [80].
   По своей мягкости этот металл занимает промежуточную позицию между золотом и медью. Серебро не вступает в реакцию с «царской водкой», плавиковой и соляной кислотами. Растворить его можно только в концентрированных растворах серной и азотной кислот. Практически не изменяется под действием кислорода при комнатной температуре. Черный налет (сульфит серебра), который периодически возникает на серебре, может объясняться наличием сероводорода в воздухе.
   В процессе плавки одна единица объема металла поглощает 22 единицы объема воздуха. Иногда это становится причиной пористости слитка.
   Серебряные украшения – это не только красиво, но и полезно. Серебро убивает 650 видов патогенных микробов и о его целебных свойствах известно с древнейших времен. Уже тогда во дворцах воду хранили в серебряных кувшинах, а солдаты прикладывали к ранам монеты.
   Считается, что постоянное ношение ювелирных изделий из серебра защищает от инфекций, предохраняет от желудочных и легочных заболеваний, укрепляет сердце, улучшает зрение. Потемнение ювелирных украшений из серебра связано с его взаимодействием с воздухом, но если кольцо резко посветлело, стоит обратиться к врачу. Это может быть признаком серьезных нарушений функции почек: азот, выделяемый с потом, заставляет серебро сильно блестеть.
   Серебреные сплавы маркируются аналогично золотым. Например, маркировка СрМ916 означает, что в сплаве 91,6 % серебра, а все остальное медь. Плотность такого сплава 10,35, температура плавления – 779–888 °C. Он обладает высокой пластичностью и тягучестью. Применяется в основном для изготовления филигранных изделий и изделий под эмаль.
   Чистое серебро в технике и декоративноприкладном искусстве применяется редко, так как металл обладает низкой твердостью. Для изготовления ювелирных изделий применяются в основном сплавы серебра с медью, цинком и кадмием. Вводимые в серебро присадки увеличивают его твердость и снижают температуру плавления.
   Выразительность декоративных ваз и других художественных изделий достигается конкретным противопоставлением красной меди, покрытым серебром участкам (так называемая «наводка»). Рядом с медью серебро отливает легкой голубизной. Иногда медь или латунь покрывают патиной, и тогда серебряный рисунок контрастно выделяется на темной поверхности металла. Все это под силу высококвалифицированным мастерам-ювелирам. И не только [72, 73]. Декоративные изделия, выполненные чеканкой или гравированием из цветных металлов можно покрыть слоем серебра даже в домашних условиях [75].

4.2.3. Платина (Pt)

   Порядковый номер 78, атомный вес 195,23, плотность – 21,45, температура плавления – 1773,5 °C, температура кипения – 4410 °C, твердость по Бринеллю – 50 (по Моосу – 4,0–4,5). Металл серебристо-белого цвета, мягкий и ковкий, тяжелый и достаточно тугоплавкий. По твердости превосходит золото и серебро [72].

//-- ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА --//
   Платина известна человечеству с древнейших времен. Самородки этого металла находили вместе с золотом и называли их «белым золотом» (Древний Египет, Испания, Абиссиния), «лягушачьим золотом» (остров Борнео) и т. д. Изделия, содержащие платину, найдены при раскопках древнеегипетских гробниц и древнеиндейских поселений в Колумбии.
   В первой половине XVI в. испанские колонизаторы обратили внимание на неплавкий тяжелый белый металл, встречающийся попутно с золотом в россыпях Новой Гранады (современная Боливия). Первоначально испанцы считали ее вредной примесью, поэтому был издан правительственный декрет, предписывающий выбрасывать платину в море. Серые песчинки «портили» золото и подрывали доверие к отчеканенным из него монетам, поэтому отделялись и выбрасывались как вредная примесь.
   Платина. Дороже золота ценится сейчас этот благородный металл, названный испанцами пренебрежительно «серебришко» (platina – уменьшительно от plata – серебро).
   Ее практическим применением заинтересовались лишь в XIX веке. Чтобы расплавить ее, требовалось поднять температуру до очень высокой точки – 1774 °C, а как это сделать, тогда еще не знали. Однако древние обитатели Америки – ацтеки – еще до Колумба умели изготовлять из этого металла изделия. Монтесума, последний властитель государства, послал в подарок испанскому королю прекрасные платиновые зеркала. Как удавалось справиться древним металлургам с этим тугоплавким металлом – и поныне не совсем еще открытая тайна умельцев [50].
   Первое описание платины в Европе сделал А. де Ульолоа, который участвовал во французской экспедиции в 1736 году с целью определения длины экватора. В его записях упоминается благородный металл platina, найденный в колумбийских золотых рудниках.
   В 1741 году южноамериканские образцы металла были доставлены в Европу, где сначала платину рассматривали как «белое золото». В середине XVIII века была установлена элементарная природа платины. В настоящее время «белым золотом» называют сплавы золота и платины. Расплавить чистую платину удалось в 1783 году А. Л. Лавуазье.
   На запад от города Нижнего Тагила открывается панорама главного Уральского хребта. Невысокие горы, покрытые лесом, переходят в отдельные могучие вершины с камнями-останцами. На Урале их называют «шиханами». С таких утесов, как на ладони, видны старые демидовские поселки, выросшие в начале XVIII века возле железоделательных заводов, – Черноисточник, Висим. С открытием золота и платины они разрастались, строились новые улицы и поселения.
   Тысячи крепостных семьями были пригнаны из «Расеи» – Тульской, Черниговской, Московской и других губерний на тагильскую землю. Сколько слез было пролито «через эту самую платину»!
   При изучении тагильской платины профессором Казанского университета К. Клаусом в 1844 году впервые в России был открыт новый химический элемент рутений (позднелатинское Rutenia – Россия).
   Тагильская платина отличается высоким содержанием примеси железа, поэтому имеет грязнобурый цвет. За это скупщики называли ее «рыжей» или «демидовской». Были и курьезы: вначале платину стали использовать охотники в качестве дроби. Знали бы они, что скоро каждая дробинка будет стоить во много крат больше, чем ее жертвы. Прошло еще несколько лет, прежде чем местные жители узнали, что это слишком дорогое удовольствие – стрелять по уткам платиной!
   В августе 1825 года служащий Висимо-Уткинского завода Иван Любимов с сыном Абрамом при разведке золота на речке Сухом Висиме близ деревни Захаровки обнаружил первую платиновую россыпь. До конца года здесь было намыто 5 пудов платины, в 1826 году – 10 пудов. В 100 пудах песков здесь содержалось от 18 до 25 золотников (1 золотник равен 4,25 г) платины – настоящий клад!
   Вслед за этим открытия россыпей следовали одно за другим. На сравнительно небольшой площади в XIX веке действовало 22 прииска. Россыпи были настолько богаты, что верховье реки Висима получило название «Рублевик». Старики рассказывали: «В шапке принесешь песку, а и то золотник намоешь».
   Самой щедрой была долина реки Мартьян на всем своем 32-километровом протяжении (см. рис. 4.5). От истока до устья «Мартьян был изрыт самым бессовестным образом, как только роют землю на промыслах – места живого не осталось», – писал в 1890 году Д. Н. Мамин-Сибиряк. Здесь на многочисленных приисках было намыто до 1896 года 3037 пудов (48592 кг) платины. Самым знаменитым был прииск Авроринский (ныне – поселок Уралец), где всегда находилась контора управляющего тагильскими промыслами.

   Рис. 4.5. Старательская артель. Висимские промыслы платины. Фотография второй половины XIX века. [71]

   Славились россыпи и большим количеством найденных самородков. Один из них в 231/4 фунта весом (9622 г) является единственным в мире экземпляром подобной величины и хранится в Золотой кладовой Московского Кремля.
   Один из наиболее известных самородков хранится в Алмазном фонде Московского Кремля, весит он 7,8605 кг. Этот самородок был назван «Уральский гигант». А самый крупный самородок платины был найден в России на Урале в 1843 году, его вес составлял 9,635 кг. Он был найден на горе Соловьевой на прииске Сырков Лог. К сожалению, не сохранился (был незаконно переплавлен). Что же касается веса, то единого мнения по этому вопросу в литературе нет. Проверить кому-либо, какой же вес из всех указанных в источниках правильный, никак невозможно, ведь самородок не сохранился.
   Следует отметить, что в россыпях Исовского района был найден в августе 1904 года самородок платины весом 8,395 кг, это второй по величине из добытых на Урале (вернее: вообще когда-либо на Земле найденных!). И величайший из существующих в настоящее время на Земле – он выставлен в Алмазном фонде.
   Маленькое дополнение: «О самородке платины весом в 57 кг», модель которого одно время демонстрировалась на различных выставках, даже в музеях, сообщалось в конце XX века. Никогда такого самородка не существовало в природе, а разыграна была история с ним из коммерческих соображений, чтобы показать «сказочные богатства» одного уральского прииска, намечавшегося к продаже (банкротили всё в 1990 годы – фабрики, заводы, прииски и т. д.).
   В общей сложности до 1922 года на тагильских промыслах добыто огромное количество платины – 7133 пуда (113968 кг). А сколько еще ушло через хитников!
   Платиновый промысел делился на два этапа: сначала добывали песок, затем промывали его для отделения платины (рис. 4.5). За всю историю существования промыслов основными орудиями труда оставались кайло и лопата, для перевозки песков – тачка да таратайка. Все промывающие устройства от простейшего вашгерда до усовершенствованных чаш, бутар, американок, драг и гидравлик действовали по принципу покатого шлюза [71].
   Печальна судьба российских сокровищ. Имея настоящие национальные богатства в своих недрах, тагильские заводы получили при их разработках, по выражению уральского писателя Д. Н. Мамина-Сибиряка, «расколотый грош».
   Но по-настоящему платину оценили во Франции в XVIII веке. Дальновидный французский ювелир по имени Этьен Жанетти стал приобретать платину еще тогда, когда никто, кроме него, в нее не верил. Он заботливо и любовно обрабатывал металл, и в 1776 году Париж впервые увидел великолепные украшения из него на прилавках магазинов.
   Честь открытия метода обработки платины принадлежит другу ювелира, талантливому поэту, адвокату и химику Гитону де Морво. Несмотря на неподатливость металла, он сумел придумать, как изготавливать из него потрясающие по красоте и изяществу ювелирные изделия. И платина перестала быть белой вороной, оставаясь при этом белым драгоценным металлом.
   Благодаря этим двум французам, в XVIII веке платина получила, наконец, право на существование. Нельзя сказать, что украшения из нее стали особенно популярными, но ее больше не считали нечистокровным серебром, а это уже много. Основной путь покорения сердец был еще впереди.
   В России, богатой платиной, начали чеканку монет из нее. Их было отчеканено более 15 тонн, но с ними случилась презабавнейшая история. Несмотря на то, что уже тогда, когда монеты производились на Монетном Дворе (1828–1845 гг.), белый металл был дороже золота, россияне все еще предпочитали золотые монеты испанского образца. А потому умельцы покрывали платиновые деньги золотом. Стоит ли говорить, сколько впоследствии стоили такие жульнические изделия!
   В Якутии с 1908 года известны золотоплатиноносные россыпи по реке Вилюй. По докладу Якутского представительства, в 1918–1919 годах скупщиками было продано около 15 пудов золота и 1 пуда платины, добытых из вилюйских россыпей [122].
   Вторым платиноносным районом является южная часть Якутии. Здесь в золотоносных россыпях речки Тимптон находки платины были известны с 1914 года [121]. В 1956–1958 годах на Алданском щите были открыты платиноносные россыпи [123]. Один из таких массивов находится в Хабаровском крае и с ним связано известное россыпное месторождение Кондёр, где ежегодно добывается около 2 т платины, среди которой находят много самородков весом до 3 кг и более. Недалеко от г. Алдан старателями разрабатываются подобные россыпи на речке Инагли, которые имеют небольшие запасы [122].
   В первой половине XIX века Россия подарила миру пример использования в качестве еще одного монетного металла платины. В период с 1828 по 1845 год методом прессования порошкообразной платины было отчеканено более 1,3 млн монет необычного для России денежного номинала в 3, 6 и 12 рублей. Своеобразным продолжением этого феномена явился выпуск у нас в 1977–1980 годах пяти разновидностей платиновых монет достоинством в 150 рублей в память проведения XXII Олимпийских игр в Москве.
   Настоящее уважение платина получила в середине XIX в., когда в Европе из нее стали производить достаточно много украшений. Затем грянул ХХ век, появилась знаменитая коллекция арт деко, в которой платина занимала главенствующее место, и тогда ее уже не могли не признать. Слава достигла апогея.
//-- ПЛАТИНА В ЮВЕЛИРНОМ ДЕЛЕ --//
   До 1924 года только Советский Союз поставлял платину на мировой рынок. Но затем были открыты новые месторождения в Южной Африке, и платины стало больше, она стала более доступной и, тем не менее, более популярной. Теперь уже во всем мире ювелиры создают украшения из этого необычного металла.
   Что касается физико-химических свойств, то тут она радует мастеров долговечностью и износоустойчивостью. Например, если сравнивать платину с золотом, то первая на несколько корпусов впереди. Если на золоте возникает царапина, то некоторые частицы металла при этом механическом повреждении выпадают, золото становится все тоньше. Что же касается платины, то она настолько прочна, что любое механическое воздействие сдвинет частицы металла, но не сможет их удалить. Поэтому оправы для драгоценных камней из платины – самые надежные. Она охватывает самоцвет словно тисками, не гнется и не ломается.
   Уже несколько десятков лет платина считается лучшей оправой для искрящихся бриллиантов. Тут, конечно, вступает в дело ее внешний вид. Совершенно простая, не обладающая ни таким ярким желтоватым оттенком, как золото, ни таинственным серым цветом серебра, платина, тем не менее, прекрасна. Цвет камня отражается в ней, играет, и нет металла, который лучше подчеркнул бы индивидуальность самоцвета. За эти качества платина любима.
   Для того, чтобы отличить платину от подделки, можно воспользоваться очень простым способом: просто взвесить изделие. Платина гораздо тяжелее серебра, которое часто пытаются за нее выдать. По этому параметру человек легко поймет, какой металл перед ним на самом деле.
   Платиновые сплавы, используемые в ювелирном деле, составляются всего в двух вариантах. Причем в обоих случаях процентное содержание драгоценного металла в них одинаково – 95 %. В качестве легирующих компонентов используется либо медь, либо иридий. Оба сплава – двухкомпонентные. Присутствие 5 % меди в платиново-медном сплаве понижают его температуру плавления, сохраняет мягкость сплава, его тягучесть и пластичность. Наличие такого же количества иридия в платиновоиридиевом сплаве повышает температуру плавления, кислотостойкость и твердость сплава. Это делает изделие более износостойким. Цвет обоих сплавов остается характерным для платины.
   Для ювелиров привлекательными характеристиками являются пластичность, прочность платины, большая отражательная способность. Очень тонкая платиновая проволока используется при изготовлении филигранных украшений, тонких цепочек и оправ. Этот металл нарядно и эффектно смотрится в сочетании с драгоценными камнями, в особенности – бриллиантами. Часто из платины делаются тонкие ленточные браслеты и пластинки-подвески, которые отличаются особой элегантностью и легкостью. Однако в чистом виде платина очень мягкая, поэтому ее легируют иридием, родием и другими металлами.
   Платина и члены ее семейства (рутений, родий, палладий, осмий, иридий), являются незаменимыми материалами в авиационной, приборостроительной, ювелирной промышленности [73].
//-- ОТКРЫТИЕ ПАЛЛАДИЯ, РОДИЯ, ИРИДИЯ, ОСМИЯ И РУТЕНИЯ --//
   В 1803 году английский ученый У. Х. Волластон открыл палладий и родий, а в 1804 году английский ученый С. Теннант открыл иридий и осмий. В 1808 году русский ученый А. Снядицкий, исследуя платиновую руду, привезенную из Южной Америки, извлек новый химический элемент, названный им Вестием. В 1844 году профессор Казанского университета К. К. Клаус всесторонне изучил этот элемент и назвал его в честь России – Рутением.
   Физиологическое действие. Все соединения платины – сильные окислители. И требуют осторожного обращения.

4.2.4. Палладий (Pd)

   Порядковый номер 46, атомный вес 106,42, плотность – 12, температура плавления – 1554,5 °C, температура кипения – 4000 °C, твердость по Бринеллю – 52 (по Моосу – 5).

   Палладий темнее серебра, но светлее платины. Это мягкий и ковкий металл, который легко прокатывается в фольгу и протягивается в тонкую проволоку. По своим химическим свойствам он во многом уступает всем металлам платиновой группы: легко растворяется в «царской водке», азотной и горячей серной кислотах. На воздухе при нормальной комнатной температуре не окисляется, однако при нагревании до 860 °C окисляется, но при увеличении температуры оксид разлагается, и металл снова светлеет. Под действием спиртового раствора йода палладий темнеет. В расплавленном состоянии палладий поглощает 900 объемов водорода на один собственный, при этом увеличивается в объеме, становится очень ломким, но сохраняет свой металлический вид.
   Как легирующий металл, палладий улучшает свойства платины, осветляет ее окраску, а также способствует отбеливанию сплавов при получении белого золота. Часы, оправы для драгоценных камней, браслеты из белого золота очень эффектны. Кроме того, в ювелирной промышленности используется как компонент высокотемпературных припоев. Широко применяется в приборостроении, химической, электронной и электротехнической промышленности [72].

4.2.5. Рутений (Ru)

   Порядковый номер 44, атомный вес 101,07, плотность – 12,45, температура плавления – 2310 °C, твердость по Бринеллю – 170 (по Моосу – 6,5).

   Тугоплавкий металл, который по своему цвету практически не отличается от платины, твердый и хрупкий. Механической обработке не поддается.
   Рутений химически очень стоек и износоустойчив, он слабо растворяется в «царской водке». По сравнению с другими металлами этой группы, обладает большой устойчивостью к воздействию серы.
   В ювелирном деле в основном используется как компонент платиновых сплавов [72].

4.2.6. Родий (Rh)

   Порядковый номер 45, атомный вес 102,9, плотность – 12,41, температура плавления – 1966 °C, температура кипения – 4500 °C, твердость по Бринеллю – 101 (по Моосу – 6,0).

   Это голубовато-белый металл, напоминающий алюминий. Твердый, но очень хрупкий, тугоплавкий, с высокой светоотражательной способностью. При нагревании становится пластичным и поддается обработке давлением.
   Химически родий очень пассивен: не окисляется на воздухе, устойчив к воздействию воды, не взаимодействует с кислотами и их смесями, но при нагревании покрывается черной окисной пленкой, которая исчезает при температуре порядка 1200 °C. Не подвергается воздействию «царской водки», но при этом легко растворяется в серной кислоте. Растворяется в щелочных растворах цианидов. На него не воздействуют кислород, сера, фосфор, хлор и фтор.
   Ювелиры используют этот металл как декоративно-защитное средство (родирование) для серебряных и золотых (из белого золота) ювелирных изделий [72].
   Родирование. Изделия, предназначенные для родирования, должны не иметь внешних дефектов и быть тщательно отполированы. Перед родированием ведется подготовка изделий – обезжиривание и промывка пред осаждением слоя родия.
   Обезжиривание золотых и платиновых изделий производится в этиловом спирте 3–5 мин, после чего они подвергаются химическому обезжириванию в растворе (г/л): тринатрийфосфат – 80; едкий натр – 20; кальцинированная сода – 25.
   После химического обезжиривания ведется промывка в дистиллированной воде.
   Изделия из серебра и недрагоценных металлов подвергаются следующей обработке: обезжиривание органическое бензином или трихлорэтиленом, промывка, обезжиривание электрохимическое составом: тринатрийфосфат – 30–50; едкий натр – 30–50; кальцинированная сода – 5-10; жидкое стекло – 1–5. рабочая температура электролита 70–80 °C, плотность тока до 3-10А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, в течение 3–5 мин.
   Затем опять идет промывка в горячей воде 50–60 °C и в холодной воде.
   Далее идет травление или химическая обработка в растворе цианистого калия или в растворе глянцевого травления, состав которого представлен: азотная кислота – 1 л, серная кислота – 1 л, хлористый натрий – 5-10 г/л, голландская сажа – 1–2 г/л.
   Погружают изделие несколько раз на 3–5 секунд и тут же промывают.
   После этого производят декапирование в ванне с 5 %-ным раствором серной кислоты в течение 10–30 с при температуре 18–25 °C.
   Осаждение родия на поверхности изделий происходит в электролитах с большим содержанием кислоты, которые отличаются высокой рассеивающей способностью и дают возможность получить плотно блестящие осадки [72, 73].

4.2.7. Осмий (Os)

Порядковый номер 76, атомный вес 190,2, плотность – 22,5, температура плавления – 2700 °C, твердость по Бринеллю – 200 (по Моосу – 7,0).

Это белый металл с серо-голубым оттенком. Осмий очень тугоплавкий, тяжелый, твердый и хрупкий, не подвергается механической обработке. Не растворяется в щелочах и «царской водке». В ювелирном производстве почти не применяется, используется в точном приборостроении и химическом производстве [72].

4.2.8. Иридий (Ir)

   Порядковый номер 77, атомный вес 193,1, плотность – 22,42, температура плавления – 2443 °C, температура кипения – 5300 °C, твердость по Бринеллю – 172 (по Моосу – 6,5).

   Это металл серебристо-белого или сероватобелого цвета, тяжелый, тугоплавкий, очень твердый и хрупкий. Механической обработке не поддается. Отличается необыкновенной химической устойчивостью, не вступает в реакцию со щелочами, кислотами и их смесями. Не растворяется в «царской водке». Только при температуре 800 °C иридий поддается воздействию хлора, фтора и кислорода [72, 73].
   Ювелиры используют иридий в сплавах с платиной и родием для придания сплаву прочности. Благодаря своей нестираемости иридий идет на изготовление «вечных перьев» и осей часового производства, посуды, устойчивой к химическим воздействиям. Широко используется в приборостроении.
   Из драгоценных металлов и сплавов, являющихся основными материалами в производстве художественных металлических изделий, используется целый ряд других металлов, также относящихся к группе цветных металлов. Однако они не применяются как материалы, из которых производятся художественные изделия, а имеют лишь косвенное отношение к производству этих изделий (например, висмут и кадмий для понижения температуры плавления легкоплавких сплавов и т. п.).
   (Более подробно см. описание, рисунки самородков, образцы из полученных драгоценных (благородных) металлов, а также монеты XIX–XXI вв. в источниках: Металлы и сплавы в электротехнике. 3 изд., т. 1–2, М. – Л., 1957; Плаксин И. Н. Металлургия благородных металлов. М., 1958; Данилевский И. В. Русское золото. М., 1959; Генкин А. Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. – М.: Наука, 1968.; Бетехтин А. Г. Минералогия. – М.: Гос. изд-во геологической литературы, 1950; Википедия. Свободная энциклопедия).

4.3. Реставрация в ювелирном ремесле

   Консервация старого золота и серебра до недавнего времени осуществлялась на основе зарубежных методов. При этом исходили из того, что необходимо избавить предмет из драгоценных металлов от окисления и загрязнения и сохранить впечатление древности таким образом, чтобы эти наслоения устранить лишь частично.
   В XIX веке почерневшая поверхность под влиянием коллекционерства считалась гарантией подлинности предмета. Под благородной патиной скрывалось художественное патинирование золота и серебра. Сегодня реставратор стремится придать работам старых мастеров по золоту и серебру первоначальный вид.
   Предметы, составленные из нескольких частей, перед очисткой демонтируют. Особенно это необходимо делать с большими частями, которые, как правило, требуют укрепления конструкции. Одновременно устраняют следы ненужных, более поздних воздействий. Освобожденные детали снова закрепляют, и изделие пополняют отсутствующими конструкционными частями. Художественные дополнения делать нельзя.

4.4. Первобытные мастерские и стили ювелирных украшений

Во времена неолита и ранее, наверное, не существовало каких-либо стилей в украшениях, но древний человек стремился украсить не только свое примитивное жилище, а также свою одежду. Э. Вардиман писал о том, что к числу прекраснейших произведений древнего искусства относится ожерелье из крохотных косточек антилопы, найденное в пещере каменного века на горе Кармель (Палестина). Ему двадцать тысяч лет [125].
Во времена неолита, согласно открытиям археологов, появились и первые ювелирные мастерские. В 1947 году на западных окраинах Каракумов. У мыса Куба-Сенгир, в небольшом естественном углублении в скале археологи обнаружили около тысячу бус и заготовок для них. Материал использовался местный: створки каспийских раковин Didakcna. Разнообразные бусы лежали рядами, словно нанизанные на невидимую нить, и здесь же – заготовки: просверленные или необработанные раковины. Мастерская относилась к эпохе неолита (рис. 4.6, 4.7).

Рис. 4.6. Бусы из ювелирной мастерской раннего неолита у мыса Куба-Сенгир. [124]

   Рис. 4.7. Древнейшие способы сверления: одноручный, двуручный и лучковый. Первые два способа были известны в палеолите, последний был изобретен в неолитическое время. [124]

   На Лявлякане господствовали бусы и подвески из бирюзы. Они же характерны и для другого района внутренних Кызылкумов – Беш-булака.
   Почему, имея «под боком» запасы бирюзы, население некоторых районов предпочитало для украшений иные сорта поделочного камня, порой значительно менее эффектные? Что это – различие во вкусах, мода? Конечно, нет. Это сила традиции, уходящей корнями в отдаленное прошлое и связанной с происхождением той или иной из групп населения и особенностями ее этногенеза.
   Преимущественное (реже – исключительное) использование определенного вида украшений и в эпоху неолита, и в средние века, и в XVII–XIX вв. – явление одного порядка. Можно утверждать, что вкус к бирюзе, сердолику или другому из камней сложился первоначально в связи с наличием его природных запасов на территории обитания и лишь со временем стал традицией. Традиция была стойкой, так как вкус к определенному украшению являлся составной частью сложной системы религиозных первобытных верований [124].
   1 февраля 2011 года археологи обнаружили в Денисовой пещере Алтайского края часть каменного браслета, который, судя по его возрасту, является самым древним из известных на сегодняшний день женских украшений, ему 40–50 тысяч лет.
   Древнее украшение говорит о том, что первобытные люди обладали неплохим интеллектом. Этот предмет можно назвать древнейшим ювелирным изделием человека. Прежде считалось, что производство украшений началось 10–12 тысяч лет назад.
   На браслете имеется отверстие, через которое, как считают ученые, продевалась веревочка с бусинкой. Ученые полагают, что безделушка, скорее всего, принадлежала какой-то знатной особе и была символом престижа.
   Для изготовления этого браслета древними умельцами потребовалось много труда, причем труда квалифицированного.
   Найденное украшение изменило понимание ученых о первобытном человеке. И, по всей видимости, для сверления отверстия применялась технология, сравнимая с современным станком (рис. 4.8).

   Рис. 4.8. Древний ювелирный каменный браслет, сделан примерно 40–50 тыс. лет тому назад

   Ученые смогли графически реконструировать вид браслета. Эти фотографии с выводами ученых были опубликованы в нескольких научных журналах. Найденная часть каменного браслета сейчас хранится в музее института археологии и этнографии в Новосибирске.
   Украшения в одежде, т. е. в костюме, о чем было сказано выше, используются с древнейших времен, привлекая внимание к красоте внешности человека.
   Искуствовед Шаталова И. В., один из ведущих российских специалистов в области ювелирного искусства, пишет о том, что стили украшений разнообразны и до XX века они совпадали с художественным стилем в культуре той или иной эпохи. В результате научно-технического прогресса в XX веке вещная среда, создаваемая человеком, стала изменяться с учетом достижений в каждой области творчества, поэтому на смену единому стилю культуры пришла масса стилевых направлений в каждом виде деятельности [126].
   Исторические стили украшений представляют огромный интерес для современного человека, потому что позволяют использовать эстетические достижения прошлых веков на новом, современном уровне, что обогащает культуру нашего времени и способствует развитию творчества вообще. Основными историческими стилями украшений ранних цивилизаций являются египетский, греческий, византийский и т. д.
   Например, в Каирском музее (Египет) хранятся браслеты, извлеченные из гробницы фараона Джосера (Абидос), принадлежавшего к I династии (3200–2800 годы до н. э.).
   В египетских инкрустациях XII–XVII династий (2000–1700 годы до н. э.) использовались главным образом красный карнеол, синий лазурит (ляпис-лазурь), бирюза и амазонит, а также цветное стекло. От египтян искусство инкрустации переняли греки. Они украшали драгоценными камнями свои статуи, покрытые пластинами золота и слоновой костью, вставляли эти камни в глазницы скульптурных изображений богов античного пантеона.
   В античный период истории Г реции украшения носили только женщины: это были диадемы, заколки для волос, серьги с подвесками из жемчуга в виде падающей капли, браслеты в виде извивающихся змей для рук и ног, ожерелья в виде цепочки с подвесками из жемчуга и других драгоценных камней, кольца и перстни из золота и серебра.
   Так, греческий дизайнер, Бетти Ливантсини, три года изучала иконопись и параллельно обучалась созданию ювелирных украшений. Материалы Бетти использует самые разные, в основном это медь, серебро с позолотой, полудрагоценные камни и кожа. В ее изделиях чувствуется любовь к греческой культуре и традициям. «Придумывая дизайн и воплощая свои идеи в жизнь с помощью полудрагоценных камней и разных металлов, мне кажется, будто я путешествую по сказочным местам», – пишет Бетти Ливантсини.
   Э. Вардиман пишет о том, что в Риме иные красавицы навешивали на себя все свое состояние в виде изделий из золота, благородных камней и привозных драгоценностей. Особенной роскошью, которой увлекались женщины, и которая поэтому вызывала больше всего нарекания, считался жемчуг. Несомненно, жемчуг стоил очень дорого. Сенека, видимо, не преувеличивает, когда говорит, что «женщины иногда носят в ушах два-три крупных состояния».
   Альбер Эльбаз, креативный директор фирмы Lanvin, разработал коллекцию украшений в 2011 году, инспирированную необычностью и самобытностью искусства викингов.
   В основу коллекции положены такие особенности украшений викингов, как их массивность и объем, формы, цветовая гамма, вызывающая ассоциации со старой медью и бронзой, а также имитация кожи, которая активно применялась в украшениях, но не сохранилась до наших дней.
   Стили украшений XX и начала XXI веков характеризуются разнообразием: дизайнеры самого консервативного вида искусства, наконец, обрели свободу в своем творчестве.

Глава 5
Художественное литье из сплавов черных металлов

   …Что может быть пригоднее чугуна для статуй и рельефов, предназначенных к наружному украшению зданий?
   Многие почитают чугун, судя по трудноплавкости его, неспособным к принятию на себя всех тонкостей ваяния, и думают, что из него можно вылепить только грубые болванки.
   Мы, защитники чугуна, ручаемся… что он выдержит самое строгое испытание на сцене изящных искусств.
Д. И. Соколов. «Горный журнал», 1828 г.

5.1. Железо

   Железо (Fe) – химический элемент VIIIгруппы периодической системы Д. И. Менделеева, атомный номер 26, атомная масса 55,847, валентность II, III, плотность 7884 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, температура плавления 1812 К (по Кельвину), температура кипения 3013 К, твердость по Бринеллю 350–450 Мн/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

.

   Это блестящий серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. При температуре 768 °C намагничивается, а при дальнейшем нагревании теряет ферромагнитные свойства. В сухой среде почти не окисляется, однако при наличии в воздухе влаги и кислорода покрывается коричневым слоем ржавчины, состоящим из водосодержащего окисла железа.
   В начале I-го тыс. до н. э. на смену бронзовому веку пришел век железный. Хотя первые предметы из железа, обнаруженные на территории нынешних Сирии и Ирана, датируют III в. до н. э., то есть железо (метеоритного происхождения) умели обрабатывать уже в бронзовом веке. Переход к новому металлу объясняется тем, что люди научились добывать железо из недр Земли и перестали зависеть от метеоритных дождей. Открыв железные руды, древние люди обнаружили, что железо окружает их повсюду. Кроме того, по мере освоения железа была выявлена зависимость физических свойств металла от способа его обработки. «Металлургическая революция» затронула практически все регионы Европы и Ближнего Востока. Причем железное ремесло получило развитие не только в древних рабовладельческих государствах, которые накопили достаточно богатый опыт обработки бронзы, золота и серебра, но и в невежественных в этом плане первобытных племенах. Однако распространение железной металлургии происходило неравномерно и в разное время.
   А вот, по-видимому, получать железо из руды в древнем мире стали одновременно и спонтанно сразу в нескольких местах. Согласно археологическим данным, распространение железа шло очень быстро и одновременно на всем Ближнем Востоке и Средиземноморье. Правда, есть гипотеза, что первыми сыродутный способ получения железа применили хетты – признанные мастера-металлурги [26]. По наиболее распространенной версии, сыродутный процесс впервые был применен племенами, жившими в горах Армении и подчинявшимися хеттам. Древние кузнецы дробили куски железной руды, смешивали их с древесным углем и помещали в специальные ямы (горны), вырытые с наветренной стороны высоких холмов или гор. После этого древесный уголь поджигали. Под воздействием высокой температуры руда превращалась в железо. Но как так температура была ниже точки плавления железа, то металл, полученный сыродутным способом, имел не жидкую, а губчатую консистенцию. Для придания крице (комку пористого железа) нужной формы ее подвергали горячей ковке. Мягкое железо либо закаливали в воде или масле, либо погружали в тушу животного. Сыродутное железо уступало по прочности бронзе. Предметы, изготовленные из него, отличались достаточно низкими механическими свойствами. Сыродутное железо по своему составу представляло собой сплав железа с углеродом, однако, процентное содержание углерода не превышало и сотых долей.
   В наше время существует классификация железоуглеродистых сплавов. Сплавы, содержащие углерода до 2 %, называют сталью; причем, если в сплаве углерода меньше 0,25 %, то такую сталь называют малоуглеродистой или мягкой. При содержании углерода от 0,25 до 0,6 % сплав называют среднеуглеродистой сталью, а при содержании от 0,6 до 2 % – высокоуглеродистой сталью. При содержании углерода более 2 % железные сплавы называют чугуном.
   Для получения железа – необходимо по выплавке его из руды температура свыше 1000 °C; обработка железа требовала еще более высокой температуры, почти 1400 °C. Необычайная практическая ценность железа определила этот металл таким образом, что стоил он в 40 раз дороже серебра и в 8 раз дороже золота. В любом случае в Передней Азии железо использовалось с XV в. до н. э., откуда его в эпоху Нового Царства ввезли в Египет.
   Одни исследователи [25] считают, что железоделательное ремесло пришло в Европу примерно в XI в. до н. э. из Малой Азии или Египта. Другие [24] полагают, что умение ковать железо принесли с собой воинственные народы – кельты, латины, ахейцы и другие, захватившие и населившие Западную Европу на рубеже I и XI тыс. лет до н. э. Как бы то ни было, уже в I тыс. до н. э. на Западе начинается использование, наряду с бронзовыми, железных орудий и оружия.
   Древним металлургам долгое время было недоступно получение расплава железа – его получали в виде тестообразной губчатой массы – крицы, которую потом проковывали для удаления шлаков и уплотнения. Затем из полученного бруска массой 1–8 кг снова ковкой изготовляли серпы, плуги, мечи и кинжалы. Кричное железо было мягким – галльские железные мечи, например, гнулись после нескольких ударов, и их приходилось выпрямлять ногами. Только в начале, однако, в античном мире почти сразу научились упрочнять железо, применяя цементацию (частичное науглероживание), закалку или сложную термомеханическую обработку (ковку с нагревом). В Италии уже с VIII в. до н. э. вместо бронзы для изготовления большинства орудий труда и оружия использовали железо. Бронзе же оставили роль металла для украшений, посуды и предметов домашнего обихода. Профессия кузнеца в древности была основной металлургической профессией. Кузнец, он же металлург, при сыродутном процессе получал железо и превращал его в изделие. Людей поражало, что кузнец делал ценные вещи почти из ничего, из куска какого-то бурого камня.
   С V в. до н. э. в Европе начинается подлинный железный век, когда железо полностью вытеснило бронзу из сферы производства; это косвенно способствовало развитию художественного литья, для целей которого теперь могла расходоваться вся производимая бронза. О более позднем периоде мы можем судить по единичным сохранившимся материальным памятникам и трудам первых источников: Геродота и Плиния Старшего. Важным источником информации о культуре античной Г реции являются поэмы Гомера «Одиссея» и «Илиада», в которых описываются события бронзового века.
   Железо было известно также на восточном побережье Черного моря. В Древней Руси техника обработки черного металла достигла высокого уровня. В IX–X вв. русские мастера пользовались многими технологическими приемами обработки железа – ковкой, сваркой, термической обработкой, пайкой. Тогда железо добывали из болотной или луговой руды, загружая в яму, обмазанную глиной, измельченную руду и древесный уголь. В нижней части делали отверстие, через которое осуществлялось дутье ручными, а позднее механическими мехами. Окись железа восстанавливалась до металла, пустая порода ошлаковывалась и стекала вниз, а на дне скапливались зерна железа, которые слипались в рыхлую губчатую массу, пропитанную шлаками. Эту, раскаленную до бела массу вынимали и быстро проковывали на наковальне, отжимая из нее шлак, и сваривали в монолитный кусок железа, похожий в форме на лепешку, весом от 2 до 6 кг. Такой способ прямого получения железа из руды существовал почти 300 лет. Только в начале XIII века он начал заменяться доменным процессом. В Финляндии этот способ использовали до XIX века, а в некоторых странах применяют до сих пор.
   В IX–VII вв. до н. э. в памятниках литературы этого периода появляется упоминание не только уже известного литья, но и горячей ковки. Из литературы же узнаем, что закалку стали древнегреческие кузнецы осуществляли в воде, крови, или бараньем сале.
   Смена бронзового века железным в различных частях земного шара совершалась не одновременно. Более того, некоторые народы открыли железо, не зная бронзы, каменные орудия труда сменились сразу железными. Например, когда в Египте использовали только литье из бронзы и драгоценных металлов, негритянские племена центральной Африки уже умели ковать железо. Возможно, высокоразвитое кузнечное искусство Верхнего Египта воспринято от африканских кузнецов. В ученом мире нет пока единого мнения. Похожим было положение и в Индии, богатой железными рудами. Культура железа здесь развилась очень давно, минуя бронзовый век. В Индии до наших дней сохранилась железная колонна близ Дели, воздвигнутая в V в. до н. э. Высоко было искусство черных металлов в Вавилоне и Ассирии. В IX–VIII вв. до н. э. Древние кузнецы умели ковать из железа оружие, а также украшать железные шлемы и панцири бронзой. При раскопках Вавилона был обнаружен клад общим весом до 160 кг. Состоял он из железных слитков в форме двойной пирамиды. Металл был отличного качества, совершенно не имея ржавчины.
   В Китае металлургия железа появляется гораздо позже, чем в Европе – не ранее V в. до н. э., но железо уже в IV в. до н. э. стало настолько общедоступным, что из него изготавливали не только мечи, но и лопаты [24]. В способах получения железа, как и бронзы, китайцы также проявили свою самобытность и независимость от Запада. Разные технологии производства железа появляются у них в результате собственного открытия, и если в Европе железные предметы не отливали, а получали ковкой до XIV в. н. э., то в Китае наблюдается обратная последовательность [23]. Сразу же, в период «Весна и осень» (770–403 гг. до н. э.), здесь стали выплавлять чугун, применяя два способа – тигельный и в так называемых китайских вагранках (в Европе вагранка впервые была применена не ранее XIV в. н. э.). Тогда же китайцы научились получать сложные чугунные отливки и положили начало художественному чугунному литью: известны ритуальные сосуды периода Борющихся Царств, на одном из них был отлит свод законов того времени. Достоверно известно о литье в кокиль ажурных чугунных изделий в этот период.
   Как художественный материал железо использовалось уже в глубокой древности. Например, в Древнем Египте в гробнице Тутанхамона найдены изделия из железа. В ювелирном деле железо почти не применяют из-за легкой окисляемости и высокой температуры плавления.

5.2. Отливки из чугуна

   Немало достоинств имеет обычный серый чугун: дешевизна, высокая технологичность и внешний вид снискали ему наибольшую славу и обусловили распространенность в художественном литье. В руках талантливых мастеров простой чугун приобрел особое звучание, став традиционным материалом монументальных произведений, кабинетных статуэток, парковых оград и художественных прикладных изделий. Мало какой материал может сравниться с чугуном прекрасной прорисовкой и изяществом ажурных отливок; усилением впечатления монументальности крупных скульптур и ансамблей; четкостью силуэта сооружения в любом городском ансамбле [26].
   Чугун – это выплавленное из руды железо с примесью углерода (обычно 3–4 %), некоторым количеством марганца (2,5–4,5 %), кремния (до 4,5 %), серы (около 0,08 %), фосфора (до 1,8 %) и некоторых других элементов более хрупкое и менее ковкое, чем сталь. Однако из этого, казалось бы, грубого материала можно отливать настоящие эстетические шедевры.
   В странах Европы отливки из чугуна начали изготавливать примерно в XIV веке с появлением доменных печей, в России первые доменные печи были построены под Тулой в XVII веке.
   По мнению специалистов, впервые чугун стали получать на Востоке. В Китае (954 г.) была отлита фигура льва массой около 100 т (см. рис. 2.6). В те времена в Китае существовали лишь небольшие одноформенные вагранки для плавки чугуна. Они и были использованы при выплавке металла для этой гигантской фигуры. От каждой печи по небольшому каналу выпускался металл, к нему по мере приближения к форме присоединялись ручейки от печей, расположенных по пути к форме. На старинном китайском рисунке (рис. 2.7) показано, как происходила заливка подобных форм. О том, что именно таким способом отливали льва, свидетельствует устройство чаши в форме, которая так и осталась на отливке. Возможно, чугун в нее наливали из ручных ковшей, принося их из печей, установленных дальше зоны чугунных ручейков [18].
   Казалось бы – чугун. Какое сразу же возникает представление о предметах, сделанных из чугуна? Чугун или чугунок – металлический горшок, кухонная принадлежность, ничего общего не имеющая с произведением искусства по металлу, чугунные канализационные трубы. А ведь еще на Всемирной выставке в Париже художественные изделия именно из чугуна удивляли своим изяществом и красотой – цепочка для часов, весящая всего-то 20 граммов, браслет, состоящий из 100 звеньев (рис. 5.1), миниатюрная скульптура, кружевная чугунная посуда, ограды и решетки.

   Рис. 5.1. Браслет. Чугун. Каслинский завод. 1830-е годы. Санкт-Петербург, Эрмитаж

   Значительное развитие чугунное литье получило в Германии, Франции и России (на Каслинском, Кусинском, Каменском, Верх-Исетском, Нижнетагильском, Кушвинском и др. российских заводах).
   Художественное литье скульптур из чугуна – тоже универсальная работа. Это удел не только мастера по литью, но и скульптора. Мало отливать по какой-то модели скульптурное произведение. Без владения чеканным искусством формовщику-литейщику не создать художественного произведения. Отлитая из чугуна скульптура или другое изделие будет мертвым без прикосновения чекана (см. раздел ниже), без декоративной отделки. Вообще технология созданию изделий из других металлов и сплавов – из тех же бронзы, производства художественных предметов из чугуна практически аналогична латуни, силумина, серебра, золота.
   Нигде в мире искусство чугунного художественного литья не получило такого распространения и не достигло такого совершенства, как в России. Замечательные страницы в историю развития литья в России вписали уральские, московские, петербургские и другие литейщики. Ими создано как чудесные чугунные кабинетные произведения, так и парковые ансамбли и ограды набережных, монументальные памятники и грандиозные сооружения, удивляющие весь мир.
   В эпоху Петра I на Урале были заложены и успешно действовали 27 казенных заводов и 44 частных – всего, за полвека, 71 металлургических предприятий.
   В России художественное чугунное литье началось с украшения разного рода хозяйственных отливок (плиты для пола, печные дверки, очажные плиты, пищеварные горшки, «азиатские чаши» – котлы для варки мяса) литыми орнаментами, выполнявшимися русскими мастерами с большим искусством. На развитие художественного чугунного литья повлияла потребность в узорных деталях для нужд строительства. Опыт чугунного литья пришел из европейских районов России, прежде всего из Тульско-Каширского, где оно возникло в первой половине XVII века. Интересные художественные отливки были изготовлены петрозаводскими литейщиками. Перенесенный на Урал опыт художественного литья нашел там благодатную почву. Многие чугунолитейные заводы отливали для своих цехов, заводоуправлений и других зданий художественно оформленные строительные детали – чугунные колонны, украшения фасадов и внутренней отделки, лестницы, перила. Так, в построенной в XVIII веке Демидовым церкви в Нижнем Тагиле цоколь облицевали чугунными узорчатыми плитами на высоту до 1 м [50]. Железистые шлаки не шли в отвалы – из литой брусчатки делались дороги в городе вплоть до середины 80-х годов прошлого века. В Нижнем Тагиле до сих пор сохранились здания с фундаментами и стенами из литых шлаковых блоков.
   В Государственном Историческом музее хранятся уральские чугунные плиты с рельефными розетками по углам, отлитые в 1702 году.
   Усложненная форма предметов и пышный барочный орнамент, характерный для этого периода, из стилизованных раковин и завитков, переплетающихся с изображениями цветов и фруктов, получил наибольшее широкое развитие в бронзовом, чугунном литье в Петербурге. Орнамент и отдельные детали выполнялись в технике литья или чеканкой с высоким рельефом. Ювелирные изделия украшались живописной эмалью в сочетании с драгоценными камнями, развивалась живописная миниатюра на эмали. Темы для художественного литья и украшений брались из книги «Символы и эмблемы», напечатанной по указу Петра I в 1705 году в Амстердаме.
   В третьей четверти XVIII века капризные формы изделий этого периода сменяются четкостью и геометричностью форм русского классицизма с украшениями ваз, венков, лавровых и дубовых листьев, орнаментальными элементами и деталями, привнесенными из античной архитектуры. Кроме литья, часто применяется штамповка, вальцовка и чеканка низкого рельефа. Женские фигуры, кариатиды, амуры, грифоны или поддерживают чаши, вазы и светильники канделябров, или украшают подсвечники в виде колонн, декорированных гирляндами цветов. Победа над Наполеоном принесла в классицизм увлечение атрибутами воинской славы. Эти веяния, получившие большое развитие в ампирной архитектуре, нашли свое отражение и в прикладном искусстве, как в орнаментике традиционных изделий из чугуна, так и в появлении различных наградных и подарочных предметов (статуэток, орденов, оружия и т. д.).
   В XVIII–XIX вв. в России изготовляли чугунную жилую мебель, посуду, всевозможные статуэтки, вазы для цветов, скамейки, садовые решетки, богато украшенные изящными сложными рельефными узорами. Особенно большой успех в художественном чугунном литье был достигнут в середине XIX века. Литье стало самостоятельной ветвью русского декоративно-прикладного искусства. Уже в первой трети XIX века многие заводы выпускали специальные художественные литые изделия, которые имели большой спрос. На всероссийских и международных выставках русские чугунные художественные произведения получили всеобщее признание и самую высокую оценку, покоряя всех своим совершенством.

5.3. Литье оград и решеток

   Одной из разновидностей художественного литья являются ограды и решетки.
   В середине и второй половине XVIII века в Западной Европе на смену барокко пришло новое направление – рококо, которое быстро распространилось благодаря работам французского художника-орнаменталиста Жана Лямура. Рококо – производное от барокко, в нем преобладает декоративное начало, но утрачивается элемент конструктивности.
   Однако на русское прикладное искусство этот стиль не имел сколько-нибудь заметного влияния. Единственным отголоском на западноевропейскую моду стала еще большая декоративность барочных оград, ворот, калиток и других изделий.
   Западноевропейские мастера рассматривали композицию ворот или ограды как повод блеснуть мастерством исполнения. В работах русских мастеров на первый план выдвигалась органическая слитность материала, его природных возможностей с композицией решетки, ее рисунком. Мастера в первую очередь стремились передать красоту живой формы [31].
   Достичь этого можно было только при постижении художником всех свойств металла, а формовщиком – законов композиции, законов рисунка.
   Чугунные решетки в России появились во времена Петра I и получили особенно широкое распространение в период с первой половины XVIII века до последней четверти XIX века Железные кованые решетки и деревянные ограды почти повсеместно сменялись чугунным литьем.
   Поскольку требования к качеству решеток и оград сводятся к отсутствию на поверхности грубых дефектов (раковин, засоров, заливов), для их изготовления применяли наиболее простую технологию – литье в сырые песчаноглинистые формы, точнее, разновидность этого метода, называемую почвенной формовкой.
   В полу литейной мастерской делали яму, заполняли ее формовочной смесью и вдавливали модель в эту смесь.
   Различали почвенную формовку по мягкой постели и по твердой постели. В первом случае глубина ямы превышала высоту модели на 150–200 мм. Ширина и длина ямы были несколько больше соответствующих размеров модели.
   При формовке по твердой постели глубина ямы была на 300–500 мм больше высоты модели. На дно ямы в этом случае насыпали слой крупного шлака или песка, укладывали рогожу или солому для отвода газов при заливке металла. Иногда для этих целей дополнительно устанавливали вентиляционные трубы. Затем яму заполняли формовочной смесью и утрамбовывали ее.
   Формовка в почве может быть открытой и закрытой. Открытая формовка производилась, как правило, по мягкой постели. На предварительно уплотненную и выровненную формовочную смесь укладывали модель и ударами молотка осаживали ее. Так изготавливали отливки, у которых одна сторона была плоской.
   При закрытой формовке после осаждения модели устанавливали и затем заформовывали верхнюю опоку.
   В современных условиях почвенная формовка для изготовления решеток и оград применяется относительно редко. Такое литье сейчас изготавливают в двух опоках (более подробно о приемах формовки архитектурных отливок см. главу ниже).
   Ажурные ограды были призваны не скрывать усадьбы от нескромных взоров или отмежевать личные владения – они подчеркивают цельность и законченность композиции архитектурного сооружения.
   «Твоих оград узор чугунный». Нельзя представить себе Сакт-Петербург без чугунного кружева, которое не только удачно дополняет архитектурный ансамбль города, но и является его органической частью, гармонично связанной с дворцами, парками, набережными и мостами.
   В XVII веке с ростом Петербурга, расположенного на островах, строительством нового типа дворцовых зданий, украсивших петровскую столицу, появилась необходимость в чугунных решетках, опоясывающих каналы и сады, ограждающие вельможные дворцы от шумных улиц.
   Имеются сведения о том, что уже в 1726 году из Екатеринбурга было отправлено в столицу много разного чугунного литья, в том числе чугунных решеток [77].
   Отправка в 1730-х годах крупных партий чугунного узорчатого литья совпало с превращением Петербурга из города-крепости в город дворцов. Уральское художественное чугунное литье, украшая в первой половине XVIII века Петербург, формировало одну из замечательнейших своеобразнейших черт его архитектурного облика, так ярко расцветшую впоследствии и неоднократно воспетую поэтами.
   Уже к тому времени сложились основные типы уральских решеток. Это прежде всего высокие ограды, роль которых в архитектурных ансамблях были весьма значительны. Нельзя не видеть и их определенной идейно-социальной функции: они подчеркивали обособленность дворцов, церквей. В конструкции решеток мастерами были выявлены как цельность, так и живописность общей массы и выразительная силуэтность, хорошо воспринимаемая с дальнего расстояния. Иногда решетки включались в композицию стены, одновременно усиливали ее напряженный массив, подчеркивали ее фундаментальность.
   Были развиты и низкие ограды, балконные и оконные решетки.
   Каждый год второй половины XVIII века – все новый и новый шаг в искусстве уральских литейщиков. Чугунное художественное литье находит в русской архитектуре еще более значительное применение. Чудесные решетки черным кружевом обрамили знаменитые парки петербургских пригородов, создали красивые прозрачные ограды у спокойных и торжественных классических зданий.
   В числе лучших кружевных произведений из чугуна встречаются работы всемирно известных архитекторов. Напомним здесь о работах Ч. Камерона, Д. Кварнеги, Л. Руска и др. Самые различные виды художественного чугунного литья – вазы, статуи, парковые скамейки, решетки и т. д. – были использованы и в архитектуре подмосковных усадеб [77].
   По проекту Растрелли создаются: решетка Смольного, чугунная ограда, отделяющая дворец графа М. И. Воронцова от Садовой улицы.
   Чертежи решетки Летнего сада разработали Е. Фельтен и П. Егоров, ограды Екатерининского и Александровского парков г. Пушкина – Ч. Камерон и Д. Кваренги. Один из крупнейших представителей классицизма в русской архитектуре И. Е. Старов спроектировал для ансамбля Таврического дворца чугунную ограду. Ее художественное решение подчинено общему замыслу зодчего: простой и спокойный рисунок решетки выдержан в строгом классическом стиле. Много чугунных литых решеток создано по рисункам А. Н. Воронихина. К ним относятся изящная ограда с венками и гирляндами в Павловске, литые решетки в Стрельне, Гатчине, Петергофе, у Александровского дворца в г. Пушкине. Одно из лучших его творений – чугунная ограда Казанского собора, созданная в 1811 году. Ее литая чугунная решетка, отличающаяся красотой и сложностью композиции, имеет величественный вид.
   Но, пожалуй, наиболее значителен вклад К. И. Росси и В. П. Стасова, творцов позднего ампира. По рисункам К. И. Росси отлиты кружевные решетки Аничкова, Елагина, Михайловского и других дворцов. Наверное, самое удачное создание Росси – монументальная ограда у главного фасада здания Михайловского дворца. Четкий рисунок решетки, изящные контрформы, удачные пропорции ставят эту ограду в число лучших в Петербурге. Украшением Петербурга стали решетки многочисленных мостов и набережных. Их создатели нашли удачные формы и рисунки для пролетов низких решеток. Вытянутость линий, простота и прозрачность рисунка превращают решетки на фоне водной глади в тончайшие литые кружева. Длина художественных решеток на мостах города достигает 11 км.
   И далее. Очевидцы рассказывают удивительную историю. Однажды в Ленинград приехал пожилой знатный англичанин. Отдохнув после дальней дороги, он приказал сопровождающим отвезти его к чугунной решетке Летнего сада. Усевшись на раскидной стульчик, он впился глазами в легкие переплетения и попросил оставить его одного. Так неподвижно и просидел до утра, любуясь, как меняется решетка в призрачном свете белой ночи. Когда за ним пришли, старый лорд произнес:
   – Больше я ничего не хочу видеть. Везите меня обратно в Лондон. Теперь я могу спокойно умереть. Я видел чудо. Я видел совершенство красоты и гармонии. (рис. 5.2).

   Рис. 5.2. Решетка Летнего сада, чугунное литье

   В связи с ростом литейного производства, накопившегося к тому времени немалого опыта в отливке художественных изделий на Урале ускорилось и расширилось освоение художественно сложного литья. Это наглядно видно не только в большом разнообразии декоративных мотивов, но и в появлении совершенно новых форм, характерных в условиях русской художественной культуры второй половины XVIII века.
   В 50-м или началу 60-х годов относится чугунное литье в доме Г. А. Демидова на Мойке, трудно пока более точно датировать его [77]. Фасад демидовского дома, выходящий в превосходный парк, был щедро украшен декоративным литьем.
   Чугунные колонны, сдвоенные в пары, упруго поднимают чугунную террасу. Ее пол выстлан массивными чугунными плитами, простыми, лишенными всякого узора. Сама терраса ограждена красивой решеткой хорошего рисунка. Верх и низ решетки представляют собой своеобразные арочки, по горизонтали ее пересекают две широкие чугунные строгие ленты-полосы. Эта несколько упрощенная схема получает дополнительное развитие в декоративных деталях, становясь богаче и наряднее. К террасе из парка ведут два марша чугунных изогнутых лестниц.
   Совершенно особое значение в этом ансамбле чугунного литья заняло художественное решение окон: над ними расположены орнаменты, маскароны, женские головки, отлитые из чугуна. В маскаронах отчетливо видны отзвуки русской декоративной скульптуры середины века. Красотой изящных форм и поэтичностью отличается рельеф, изображающий склонившуюся к ребенку женскую головку. Низ рельефа завершается складными, скрепленными рокайльным завитком. Нельзя не удивляться не только умению мастеров сохранить в чугуне богатство пластических переходов, живую игру светотени, то, что особенно важно, их чуткости в передаче поэтической сдержанности образа: в наклоне головы женщины, в выражении ее лица ощутима теплая материнская нежность и в то же время благородная изысканность.
   Мосты повисли над водами. Ни в одном произведении искусства, где говорится о Санкт-Петербурге, – будь то роман, стихи, кинофильм, картина, художественная фотография, – не обходится без того, чтобы не показать еще и еще раз кружевной капризный изгиб над Крюковым каналом, мечтательный Верхне-Лебяжий мост, красивый Поцелуев мост, мост Пестеля (бывший Пантелеймоновский) (рис. 5.3), первый Инженерный мост через Мойку (рис. 5.5) или легкую решетку Банковского моста.

Рис. 5.3. Мост Пестеля (бывший Пантелеймоновский). Выстроен в 1824 году. Проект инженера Г. Треттера. Автор рисунка чугунной решетки архитектор Л. Ильин

Рис. 5.4. Львиный цепной мост через канал Грибоедова. Чугунное литье

Рис. 5.5. Первый Инженерный мост через Мойку. Чугунное литье. Построен в 60-х годах XVIII в. Деталь Медузы-Горгоны. Автор решетки – архитектор К. Росси

К числу значительных работ уральских литейщиков для Петербурга следует отнести отливку на Нижнетагильском заводе Поцелуева моста (рис. 5.6) [77], моста через Обводной канал. Эти мосты создавались по проектам архитектора В. Гесте. Он стал пионером применения чугуна для строительства мостов в Петербурге. Он предложил заменить каменные своды моста чугунными коробчатыми «ящиками», которые были пустотелы. Уже первый мост, осуществленный в 1806 году по проекту В. Гесте, показал его преимущество перед старыми каменными мостами. В. Гесте получил заказ на строительство и других мостов. Среди них были и Красный, Семеновский и Поцелуев мосты через Обводной канал, изготовление которых было поручено уральским литейщикам. Уральцы отливали для столичных мостов не только конструктивные части, но и решетки.

   Рис. 5.6. Поцелуев мост. Санкт-Петербург. [77]

   Исполнение нижнетагильскими рабочими чугунных мостов было встречено русской общественностью с глубоким удовлетворением. Весьма замечательно, что внимание общества было обращено не только к архитектору Гесте – автору проекта, – но и к мастерам, выполнившим его замысел и доказавшим свое высокое литейное искусство и художественное чутье. Одна из газет писала о Поцелуевом мосте: «Величиною, отделкою и красотою, ровно как и скоростью построения превосходит он другие здесь доселе воздвигнутые чугунные мосты, что приписать должно отчасти как большой опытности литейных мастеров пермских заводов, где два из прежних мостов отливались, так и искусству архитектора Гесте». Уральские рабочие, крепостные демидовские мастера разделили славу вместе с известным архитектором [77].
   Многие почитатели чугунных кружев нашей «северной Венеции» и не догадываются, какая романтическая история изящного, легкого, простого рисунка решеток на набережной канала Г рибоедова Львиного цепного моста (рис. 5.4) или у маленьких набалдашников на поручнях при спуске на Фонтанку, и какие мастера создали это чудо. Так, например, Демидов мост через канал Грибоедова построен в 1834 году по проекту инженера Б. Адама.
   В Центральном государственном историческом архиве РСФСР в Санкт-Петербурге хранятся два чертежа Аничкова моста, датированные декабрем 1840 года о перестройке моста, поскольку его узкая проезжая часть затрудняла усилившееся движение, когда проект был одобрен и утвержден. Проект разработали инженеры И. Ф. Буттац, А. Х. Редер и А. Д. Готман.
   Название мост получил по имени подполковника М. О. Аничкова, командовавшего строительным батальоном, построившим мост. Длина переправы составляла 150 метров, перекрывала не только Фонтанку, но и заболоченную пойму реки.
   Мост сделали равным ширине Невского проспекта. Своды моста предполагалось украсить накладными бронзовыми деталями, на каждом из быков поставить бронзовые вазы, а на береговых устоях – конные группы П. К. Клодта (см. главу выше). Но в процессе работы от накладных украшений и ваз отказались, решив ограничиться конными группами.
   Мост был огражден массивной чугунной решеткой, мотив рисунка который замствовали с одного из берлинских мостов. Решетки моста являются копией перил Дворцового моста в Берлине, построенного в 1822-24 гг. видным немецким архитектором Карлом Шинкелем. Решетка состояла из квадратных звеньев, чередующихся между собой: в одном были изображены русалки, в другом – морские коньки.
   Во время блокады Ленинграда мост значительно пострадал от артналетов. Повреждения получили гранитные парапеты и секции перил. В ночь на 6 ноября 1942 года фугасная бомба весом в 250 кг попала в мост. Взрывной силой смело в Фонтанку чугунные тумбы и более тридцати метров чугунной решетки. На мосту остались лишь изуродованные осколками гранитные постаменты.
   Но уже во время войны решетка была заново отлита на заводе «Лентрублит» и вновь установлена на мосту.
   В середине 1990-х гг. была проведена капитальная реконструкция чугунных ограждений моста. Они были скопированы и заново отлиты на уральском предприятии Федерального Ядерного Центра в городе Снежинске Челябинской области. Об этом малоизвестном факте свидетельствует эмблема города Снежинск, которую можно найти на литье перил.
   Решетка Летнего сада построена в 1784 году (рис. 5.2). Авторство спорно. Наиболее распространенная точка зрения, что автор решетки – Е. Фельтен. Можно обратить внимание у спуска к Неве, напротив здания Академии художеств отлит чугунный грифон. Спуск был сделан в 1834 году по проекту архитектора К. Тона, подробнее можно ознакомиться, прочитав источник [27].
   К вершинам художественного литья относится ограда Казанского собора, отлитая по проекту архитектора А. Воронихина в Петразаводске (1811 г.). Ее узоры звучат торжественно и празднично.
   Замечательные образцы художественного чугунного литья мы видим в сооружениях осуществленных крупнейшими архитекторами того времени О. Бове, Д. Жиряльди, Е. Тюриным, А. Брюловым и др. [77].
   Художественное чугунное литье в первой половине XIX века выпускают многие заводы России. Среди них следует назвать Александровский чугунолитейный завод в Петербурге (1826 г.). На этом заводе были изготовлены знаменитые петербургские мосты – Аничков, Цепной, Синий, Николаевский, отлита скульптурная группа «Победа» для арки Генерального штаба. Немало превосходного по качеству художественного чугунного литья выпускал завод в Петразаводске, где в 30-х годах XIX века работал известный мастер-литейщик Кларк. Художественные отливки выпускались и на заводах Баташова, Шепелева и др., расположенных в центральных районах России.
   Наряду с ними свой большой вклад в развитие художественного чугунного литья внесли заводы Урала. Художественное литье из чугуна в этот период не является прерогативой какого-то одного металлургического завода. Оно выпускается на многих уральских предприятиях, как частных, так и казенных – на Каменском, Кушвинском, Верх-Исетском, Каслинском, Чермозком, Нижнетагильском, Билимбаевском заводах и т. д. и т. п. Это свидетельствовало о высокой культуре чугунного литья.
   «Через узор решетки тонкой». Пусть не о Москве писал великий поэт, когда воспевал «оград узор чугунный»; конечно же, литые московские старинные решетки скромнее петербургских, но зато они выглядят гораздо интимней, соразмерней, человечней «на московских изогнутых улицах». Выполненные по рисункам таких прославленных архитекторов, как О. Бове, А. Воронихин, Д. Жилярди, отлитые безвестными русскими мастерами и отчеканенные безымянными кузнецами, они возникают вдруг перед глазами пешехода, отделяя от улицы пространства дворцов, садов, усадеб… На мгновение завораживают взор классические линии чугунных столбов с горящими светильниками наверху, растительная пышность кованых барочных оград, изысканная причудливость декадентских решеток (рис. 5.7). Фантазия художника превращает тяжелую металлическую плоть в невесомое кружево, в полет, в застывшую ажурную мечту.

   Рис. 5.7. Александровский сад. Высокая чугунная ограда и фрагмент ее ворот. 1819–1820 годы. Архитектор Е. Ф. Паскаль.

   В архитектурном убранстве Москвы ограды не играли такой огромной роли, как в Петербурге. Застройка велась веками и без единого плана. Усадьбы и дворцы разбросаны на большой территории, так что отдельные участки ограды никак не могли образовать сплошного кружевного полотна.
   Но в то же время совершенно уникальным музеем уральского художественного чугунного литья XVIII века был Слободской дом Н. Н. Демидова в Москве. Поразительно богатство видов художественного чугунного литья, что говорило о действительно высоком мастерстве демидовских крепостных литейщиков. Чугунные статуи, бюсты, вазы, пьедесталы, решетки и т. п. – всё было использовано здесь для придания дому уральского магната пышного великолепия. Так, на воротах, ведших на «большой двор», находились статуи «в виде мальчиков», у ворот были установлены чугунные львиные маски, в саду расставлены чугунные кресла и стулья, бюсты разной величины.
   Несомненно, что Слободской ансамбль художественного чугунного литья хотя и складывался в течение нескольких лет, но все же объединяется рамками одного периода 60-х годов с сохранением традиций барокко. Подавляющее число этих чугунных изделий было отлито уральскими мастерами под руководством формовщика-литейщика Д. Т. Сизова в середине и конце 60-х годов в Нижнем Тагиле [77].
   Уже в январе – марте 1764 года Д. Т. Сизов получает распоряжение отлить из чугуна решетки, портреты, тумбы, статуи, половые плиты [77].
   Демидов крайне торопил тагильчан с выполнением заказа на чугунное декоративное литье, требуя как можно скорее отправить готовые отливки в его московский дом. По проекту Ф. С. Аргунова, известный архитектор графа П. Б. Шереметьева, для Слободского дома была отлита великолепная решетка, часть ее впоследствии была восстановлена у дома в Б. Толмачевском переулке (рис. 5.8–5.9).

Рис. 5.8. Ворота дома. Чугун, литье. 1750–1760 годы. Архитектор Ф. С. Аргунов. Москва, Б. Толмачевский переулок. [77]

   Рис. 5.9. Ограда дома. Фрагмент. Чугун, литье. Москва, Б. Толмачевский переулок. [77]

   Решетки и ворота ограды отлиты из чугуна. Рисунок решеток подчеркивает пластичность материала и как бы помогает металлу выявить себя, рассказать о своих возможностях.
   Ограда установлена по «красной линии» переулка и отделяет скромный парадный двор перед зданием от улицы. В узорном плотном рисунке решетки читаются формы причудливого садового павильона, ее звенья представляют собой густое, прихотливо скомпонованное плетение стеблей растений и цветов. Тонко проработана фактура каждого завитка, к барочным мотивам примешивается яркая декоративность рококо. Особой свободы компоновки добились мастера в композиции створок ворот. Прозрачное кружево чугунного литья, покоряет своей красотой. Тайна красоты ворот постигается при внимательном изучении плавного незавершенного «бега чугунных ветвей, как бы сдерживаемого кругом центра и общей симметрией створов, они действительно «создают ощущение перекатывающихся волн вспененного чугунного кружева» [106].
   Великолепные чугунные ворота, створы которых не собраны из отдельных секций, а отлиты цельными.
   Столбы ограды и пилоны ворот украшены чугунными плитами и пилястрами, их поверхность покрыта тонким невысоким рельефом с изображением гирлянд цветов и плодов, само литье которых редкий образец прекрасного искусства декоративного барельефа. На столбах ограды и пилонах ворот установлены вазы на ажурных, изысканной формы чугунных постаментах.
   Если ограда и створки ворот говорят об умении уральцев сплести прозрачный узор, то чугунные облицовки столбов ограды повествуют о другом, не менее важном, – о прекрасном искусстве художественного чугунного литья.
   Всего же для Слободского дома было употреблено 12779 пудов чугунного литья.
   Обращает на себя внимание решетка особняка Морозова («Испанского подворья»). Сам дом являет собой типичный пример эклектического архитектурного стиля конца XIX – начала XX вв. В ограде строгость вертикального рисунка гармонично сочетается с барочной динамичностью растительного орнамента. Чтобы увязать рисунок ограды с оформлением стен особняка, ее декорировали накладными рельефами в виде раковин. Эти рельефы выполнены весьма искусно, но выглядят все-таки чужеродными элементами [31].
   Работа тагильчан для Слободского дома позволила им вписать прекрасную страницу не только в историю чугунного литья Урала, но и в историю русской монументально-декоративной пластики. Это связано с отливкой ими по присланным моделям чугунных статуй. Их создание – огромный труд.
   Парадный двор украшали статуи в виде «трех мальчиков», бюсты «мужского вида», «статуи женского вида без рук». По всему парку были расставлены статуи «больших, малых и средних размеров», среди которых особенно выделялись аллегорические скульптуры, посвященные временам года. Чугунные фигуры, стоящие на невысоких постаментах, отличались мастерством исполнения.
   Статуи, бюсты требовали очень сложной формовки, которую не так-то легко было освоить уральским мастерам. Плохо выходили вначале складки одежды, слабо выявлялись глубокие впадины и высокие подъемы. Уральские литейщики не сразу смогли отказаться от привычных взглядов, воспитанных навыками по отливке плит и решеток. Мастера ощущали человеческую фигуру в значительной мере еще плоскостно, подходили к ней как к объему, упрощенно моделированному. Несомненно, что и сами качества нижнетагильского чугуна мало содействовали созданию полноценной чугунной скульптуры. Не давался и секрет формовочной смеси [77]. В преодолении всех, подчас немыслимых XVIII веке трудностей, надо отметить подлинный трудовой и художественный подъем литейщиков Н. Тагила и в первую очередь фомовщика-литейщика Д. Т. Сизова.
   К числу лучших произведений нижнетагильского литейщика принадлежат аллегорические статуи, отлитые им в 60-х годах, «Весна», «Лето», Осень», «Зима» (рис. 5.10-5.13). Это великолепные декоративные скульптуры, овеянные духом искусства барокко с его любовью к могучим потокам драпировок, выразительном пластике подчеркнуто мощных тел.

Рис. 5.10. Аллегорическая скульптура «Весна». Чугун. 1760-е годы. Москва, парк «Зенит». [77]

Рис. 5.11. Аллегорическая скульптура «Лето». Чугун. 1760-е годы. Москва, парк «Зенит». [77]

Рис. 5.12. Аллегорическая скульптура «Осень». Чугун. 1760-е годы. Москва, парк «Зенит». [77]

   Рис. 5.13. Аллегорическая скульптура «Зима». Чугун. 1760-е годы. Москва, парк «Зенит». [77]

   Чугун в этих статуях становится пластически подвижным, полнозвучным. Игра света и теней, иногда очень глубоких, придает чугунным скульптурам сочную живописность. Форма в статуях не замкнута; все четыре фигуры весьма свободно и энергично развернуты в пространстве. Мастеру удалось великолепно сочетать внимательную моделировку обнаженных тел с обобщенной лепкой развевающихся драпировок. Статуи содержат богатство мотивов движений, хотя и не лишенных некоторой манерности: Ника («Осень») поднимает тяжелую кисть спелого винограда, левой рукой лаская голову юного сатира; Церера («Лето») стоит в горделивой позе, опершись левой рукой в бедро; старик («Зима») сжался в жалкой позе. Эти оттенки движений и различные аспекты пластической формы дают глазам все новую и новую пищу.
   Пожалуй, одной из наиболее примечательных является аллегорическая статуя «Зима». Ее прежде всего отличает своеобразное соединение отмеченных принципов искусства барокко и реальнобытовой трактовки сюжета. Возможно, что при ее отливке были внесены некоторые изменения, идущие от вкусов нижнетагильских мастеров-литейщиков [77].
   В чугунной скульптуре старика, нагота которой едва прикрыта драпировкой, выразительно передана когда-то могучая сила тела, теперь побежденная долгими годами жизни, наступившая дряхлость. Наиболее удачна точка анфас. Отсюда зритель ощутимее воспринимает съежившееся от дующего холодного ветра старческое тело, содержательнее становится жест левой руки: убогий и сирый старец словно ищет тепло очага.
   Если ансамбль чугунного литья в Слободском доме Демидова в Москве давал нам блестящую картину развития уральского чугунного художественного литья 60-х годов XVIII века, то его характер в 70-80-х гг. раскрывается в других архитектурных и декоративных комплексах. Одним из них было созданное в 70-х гг. имение Н. А. Демидова – Покровское. Обратим внимание на чугунное литье в демидовской усадьбе. Оно было разнообразно и свидетельствовало о большом искусстве демидовских мастеров. Стилистически же оно развивает новые тенденции, связанные с развивающимся классицизмом: на смену барочным статуям приходит античный Апполон, чугунные львы-сфинксы.
   С целью более глубокого раскрытия идейного замысла, архитекторы XIX века широко применяют скульптуру, используют чугунное художественное литье. Чугун становится не только важным строительным, но и великолепным пластическим материалом, блестяще использованным русскими архитекторами.
   Проникновение чугуна в архитектуру, монументально-декоративную скульптуру, камерную пластику встретило сопротивление со стороны консервативных художественных кругов, отрицавших ценность чугуна для ваяния. В защиту чугуна, его великолепных пластических свойств выступили передовые русские инженеры, ученые, архитекторы [77].
   Стремительный подъем чугунного художественного литья, захвативший в первой трети XIX века многие российские и в том числе уральские заводы, стал постепенно спадать к середине столетия. Этому есть две существенные причины.
   Спад монументально-декоративных форм чугунного литья, связанных с зодчеством, явился откликом на те изменения, которые происходили в русской архитектуре, и связан со снижением ее идейно-художественного уровня, разложением ее стилевого единства.
   Второй важной причиной является то, что далеко не на каждом заводе были необходимые условия для выпуска камерного, станкового чугунного литья, которое начинает приобретать все большее значение.
   В развитие российского художественного чугунного литья властно вмешались производственнотехнические условия и экономика. Вот исходя из каких причин оно стало затухать там, где для этого были необходимые предпосылки, например на нижнетагильском заводе, где было искусственным или случайным и, напротив, развивалось и расцветало там, где для этого были необходимые предпосылки и условия.
   Многие ограды, решетки мостов отлитые литейщиками XVIII–XIX веках приходят в негодность – чугун ржавеет, покрывается микротрещинами, разрушается – спасают эти прекрасные сооружения чугунного художественного литья: реставраторы, художники, инженеры, литейщики в наше время, с применением современной литейной технологии.
   Происходит примечательный процесс. Малозаметный своей художественной продукцией в первые десятилетия XIX века Каслинский завод постепенно вытесняет с рынка своими действительно великолепными отливками продукцию конкурентов [77].
   Расцвету каслинского чугунного художественного литья во многом способствовали отличные качества чугуна, выплавляемого на древесном угле, очень мягко и легко заполняющего форму, подчас очень сложную по своей конфигурации, и великолепные природные формовочные смеси – каслинские пески.
   Во второй половине XIX в. почти все уральские заводы прекращают специальный выпуск художественного чугунного литья, он становится эпизодическим. Камерное чугунное художественное литье сосредоточивается в Каслях и Кусе, достигая всемирной известности.
   Рассматривая историю художественного чугунного литья на Урале, нельзя не сказать и некоторых сторонах техники его производства. В значительной степени расцвет уральского чугунного художественного литья связан с промышленным переворотом. Большую роль сыграло введение ваграночного производства.

5.4. Касли и прочие… Искусство литья в XX и в начале XXI века

   …Мне дороги лица простые
   И руки, что плавят металл…
   Когда говорят о России,
   Я вижу свой синий Урал.
Л. Татьяничева

   Как уже говорилось выше, к началу XX века на смену ремесленной технологии пришла промышленная. Создаются новые сплавы, новые технологии, новое оборудование.
   18 августа 1749 года Каслинский завод был пущен и за месяц дал первые 6 тысяч пудов железа, кроме чугунного литья. Вокруг завода вырос знаменитый поселок Касли. В 1752 году завод перекуплен Н.Н. Демидовым. Завод вошел в Кыштымский горный округ.
   В первой половине XIX века сохранялось два вида литья: первое – из домны прямо в песок, и второе – «опойчатое». К числу произведений первого относились, например, лишенные узора половые плиты и другие простые чугунные изделия. Так, на Каслинском заводе в январе 1910 года в «разных заводских припасах литых в песок находилось 32940 пудов чугуна» [77].
   Опойчатое же литье, как более тонкое, отливалось в специальных приспособлениях – опоках. Например, чугунная посуда, требующая более сложной формовки, чем половые плиты, отливалась из вагранок в опоках. На старинной гравюре показана разливка чугуна в опоки (рис. 5.14).

   Рис. 5.14. Чугунное литье в опоку на одном из уральских заводов. Старинная гравюра

   Решающее значение при отливке художественного произведения приобретал труд формовщика. Это не механическая работа, а подлинное искусство, требующее большого технического мастерства и художественного вкуса.
   Интересен опыт Каслинского завода по выпуску в 1830-х годах ювелирных украшений из чугуна, довольно распространенных в те годы. Это браслеты (рис. 5.1), застежки к ним, ожерелья. Сравнивая их с аналогичными немецкими чугунными изделиями, исследователи замечают большую изящность в пластическом решении, умение каслинцев прекрасно сочетать массивное литье и ажурные детали [77].
   Предметы каслинского художественного литья поражают ощущением долголетия и прочности, если не сказать вечности, несмотря на всю хрупкость и ажурность некоторых отливок. Достигнув замечательных успехов, каслинцы прославили на весь мир искусство уральских мастеров, превративших неподатливый мрачный чугун в чудесный материал для изящной скульптуры, радующий ум и сердце человека. Каслинские произведения дают необычайно много для внимательного глаза и неторопливого размышления.
   В Каслях в это время еще только собирались организовать производство круглой скульптуры, и формовщик Никита Тепляков отливал пока надгробные плиты с надписями типа «Воздвиг сей памятник купец Клементьев в 1850 году». С пуском в 1852 году второй каслинской вагранки начинается производство ажурных решеток, оград, половых плит, надгробных памятников со сложными орнаментальными рельефами, расширяется выпуск садово-парковой мебели: скамеек, диванов, кресел, столов и стульев.
   Приступив к производству художественного литья, вспомнили в Каслях и о привезенных Зотовым Г. Ф. немецких моделях и моделях из бронзолитейной мастерской Верх-Исетского завода. С большим трудом часть из них была найдена. Освоили и некоторые модели Нижнетагильской бронзолитейной фабрики Выйского завода, которой в 1830-1840-х годах руководил Ф. Ф. Звездин (см. выше). Оттуда привезли новые образцы художественного литья: подсвечники, настенные канделябры, чернильницы, а также бронзовые отливки Ф. Ф. Звездина («Бык» – копия с произведения итальянского мастера XVI века и «Верховой жеребец Мидльтон» – копия скульптуры знаменитого императорского рысака, вылепленной академиком П. К. Клодтом).
   С именем генерал-майора Г. В. Дружинина исследователи связывают организацию в Каслях производства круглой скульптуры и подбор моделей, так называемых, кабинетных вещей, отливка которых началась в 1852–1853 годах.
   Расширив участок художественного литья, Г. В. Дружинин поставил дело не хуже, чем у Демидовых в Нижнем Тагиле. По его указанию началось широкое использование кусковой формовки «всухую» – наиболее сложного способа формовки, впервые примененного в 1813 году В. А. Стиларским при отливке круглой скульптуры из чугуна на Берлинском чугунолитейном заводе и внедренного в практику Каслей Г. Ф. Зотовым в 1824 году. Именно Г. В. Дружинин взял на себя ответственность за формирование ассортимента художественного литья, обогатив коллекцию его моделей образцами русской реалистической скульптуры. Кроме этого, он предоставлял для отливки в чугуне многие вещи из своей обширной коллекции художественной бронзы и фарфора, например, более 20 произведений академика скульптуры П. К. Клодта, которые на долгие годы стали эталонами в каслинском литье.
   1860–1890 гг. стали – годами рассвета каслинского чугунного художественного литья.
   Впервые Каслинский завод был удостоен золотой награды – Малой золотой медали ВольноЭкономического общества в 1860 году.
   С 1860-х годов выпуск «кабинетного» литья стал производиться под заказ с обязательной предварительной оплатой половины стоимости работ. Активно велись поиски стилистики и ассортимента изделий, пополнялся набор моделей. Новые требования, предъявляемые к жилому интерьеру, изменившиеся вкусы общества (интерес к классицизму сменился ориентацией на стиль историзма) и запросы рынка обусловили увеличение выпуска подсвечников разнообразной формы, декоративных ваз и тарелок, пепельниц и лотков, курительных и чернильных приборов, подчасников, кронштейнов и пр. Качество «кабинетного» литья значительно улучшилось. По своей отделке и уровню исполнения оно не уступало аналогичным бронзовым вещам, но было существенно дешевле и более доступно покупателю.
   В 1870-е годы определяются главные направления в каслинском литье («кабинетное», мемориальное, архитектурное и бытовое), складываются основные особенности его стиля: четкость силуэта, тщательная отделка деталей, передача фактуры различных материалов, высококачественная матовая окраска.
   В 1899 году вместе с группой столичных ученых Каслинский завод и поселок посетил Д. И. Менделеев. В своих путевых дневниках он написал: «Каслинский завод. давно славится своим чугунным литьем. Видал я на выставках это литье не раз, сам купил в Екатеринбурге прекрасные образцы, но то, что увидал в Кыштыме, где склад или, вернее, музей этих отливок, то превзошло все мои ожидания. Отливка тончайших медалей, ажурных блюд, бюстов и статуй так тонка и чиста, что во всех отношениях не уступает бронзовой. Есть вещи действительно превосходные. Искусство формовщиков и литейщиков особенно выказалось на мелких брелоках к часам и на часовой цепочке. На ней не только каждое звено формовано и отлито отдельно, так что гибкая цепь образуется рядом друг в друга продетых колец, но и по концам крючок и колечко свободно вращаются в чугунном – прямо отлитом (с присыпкою угля) охвате, без всякой обточки или опиловки. Этот фокус литейного мастерства демонстрирует преимущественно ловкость людей, формующих и отливающих, а высокие качества и однородность литейного чугуна показываются на огромных котлах, тонких, как железные (они идут в большом количестве в степи – кочевникам), и звонких, как колокола, да на гибкой тонкой и длинной полосе, отлитой из того же чугуна и с виду совершенно напоминающей полосовое железо. Чугун, применяемый в каслинском литье, содержит около 0,4 % фосфора. Льют или прямо из домны, или из вагранки. Будь эти отливки производимы во Франции или Германии, они были бы у всех и каждого на столе или популяризировали бы всевозможные, особенно древние и современные, произведения скульптуры, и бронзовые изделия должны были бы уступить много места такому литью, как каслинское. Теперь стали его понемногу распространять в столицах, но будет, уверен, время, когда широта распространения достигнется огромная…» [33].
   В период с середины 1880-х годов по 1914 год производство художественного литья Каслинского завода достигает наивысшего расцвета. Это был золотой век каслинского художественного литья, пик которого, как пишет Б. В. Павловский, пришелся на 1880–1900 гг., когда были выпущены все наиболее значительные произведения каслинской скульптуры. На протяжении этого периода каслинское художественное литье из чугуна не знало себе равных ни в России, ни в мире.
   В 1896 году на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде Каслинский завод получил высшую награду – право ставить на изделия клеймо с Государственным гербом России – двуглавым орлом.
   Особо необходимо отметить роль М. Д. Канаева и Н. Р. Баха. Первый, чтобы повысить качество выпускаемого литья по распоряжению Г. В. Дружинина осенью 1871 году открыл при заводском лазарете ремесленно-художественную школу, в которой дети потомственных мастеровых обучались рисованию, лепке фигур из глины и воска, резьбе по дереву и металлу, формовке и отливке фигур из гипса и чугуна. Под руководством Канаева заводские литейщики постигали специальные приемы работы, позволяющие производить литье с наименьшими затратами материалов, безукоризненно воспроизводили в чугуне работы российских скульпторов П. К. Клодта, Н. И. Либериха, Е. А. Лансере, А. Л. Обера и др. Отделкой всех отливок занимался чеканщик Ф. И. Широков.
   М. Д. Канаев выполнил ряд моделей подчасников, пепельниц, портсигаров, подсвечников, декоративных ваз и рамок. В частности: подсвечник «Вакханка у дерева», ваза «Раковина», подчасники «Избушка на курьих ножках», «Мороз-демон с замерзшими детьми», «Геркулес, разламывающий пещеру ветров», рамка «Лавровый венок».
   Работы Н. Р. Баха – чернильница «Драка филина с ястребом», пресс-папье «Глухарь на току», «Сломанное дерево и куропатки» – стали излюбленными моделями мастеров завода, заняв прочное место в ассортименте художественного литья Каслей.
   С увеличением объема работ М. Д. Канаев добился перевода из Златоуста в Касли опытных чеканщиков И. И. Мандрыкина и А. В. Полоумова. У них училось отделке скульптур первое поколение каслинских чеканщиков. Так каслинское литье породнилось со златоустовским гравированием на стали. Второй, продолжая занятия в школе, создал для завода ряд специальных моделей.
   В Каслях исторически выпускалось немало чугунного архитектурного литья. Каслинский чугунолитейный и железоделательный завод по количеству и качеству этой продукции занимал одно из первых мест в России. В числе наиболее распространенных и относительно простых видов изделий архитектурного литья были узорчатые чугунные плиты для оформления полов культовых зданий, казенных присутственных мест и вестибюлей частных особняков. Повышенным спросом пользовались разнообразные чугунные колонны и столбы под арки и фронтоны крылец – как простые по форме, гладкие, с обычной базой в виде многогранника, без каких-либо рельефных изображений, так и более сложные, с каннелюрами (вертикальными желобами), сложной профилированной базой и капителью или орнаментальным поясом в верхней части. По заказам выпускались фонарные столбы и торшеры, столбы и решетки для садово-парковых оград, мостов, балконных и лестничных ограждений.
   Рисунку каслинских решеток второй половины XIX столетия, как и большей части архитектурнодекоративного литья этого периода, свойственны черты стиля классицизма: строгость композиционного решения, сочетание ясности и простоты. В декоре орнаметальных мотивов главенствовала прямая линия, ясные геометрические формы – круг, овал, ромб. Один из характерных рисунков каслинских решеток – мотив пересекающихся кругов, скрепленных цветочной розеткой и обрамленных меандром в верхней и нижней части решетки.
   Наряду с каслинскими решениями в оформлении каслинских решеток проявлялись и отголоски иных исторических стилей – готики и барокко. В модельном фонде Каслинского завода можно встретить, например, фрагмент решетки, выполненный в готическом стиле и состоящий из тонких колонок с выступающими над верхней горизонталью килевидными концами, между ними – острые готические стрелы. Возвращение к пышным формам барокко проникнуто композиционное решение ограды Кыштымского завода, отлитой каслинскими мастерами в конце XIX века.
   Очень распространенным в каслинских решетках был растительный мотив стилизованных цветов и трав, характерный для стиля модерн. Например, лестничное ограждение в особняке А. К. Поклевского-Козелл в Екатеринбурге (ул. Малышева, 46) выполнено из элементов стилизованного цветка шиповника.
   Изображение распускающегося цветка шиповника занимает центр решетчатого фронтона крыльца этого же особняка. Кроме того, крыльцо украшено чугунной бахромой с кистями, которые свисают с его фронтона и боковых сторон. Характер растительных форм декора и отточенность чеканного рисунка позволяют отнести крыльцо дома заводчика А. К. Поклевского-Козелл к лучшим образцам каслинского архитектурного литья. Парадные крыльца с навесами украшали здания управ, земств, заводоуправлений, контор крупных фирм, особняков состоятельных людей и являлись неотъемлемой частью архитектурных сооружений крупных городов второй половины XIX столетия.
   Первые годы нового XX века на каслинском производстве обратились к распространившемуся в искусстве стилю модерн. Завод выпускал изделия, отличавшиеся тягучестью и плавностью контурных линий. В качестве моделей, помимо работ Н. Н. Забело, А. А. Соловьевой, В. П. Крейтана, Морелли, Ж. Готье, использовали композиции М. Л. Диллон – первой дипломированной русской женщинаскульптора, оставившей след в истории скульптуры модерна.
   Работы П. Клодта стали классическими образцами каслинского литья. Широко известны вольные копии его конных групп С Аничкова моста в Сакт-Петербурге. Наиболее выразителен «Конь с попоной». Композиция, развернутая по диагонали, очень динамична и создает впечатление ничем не сдерживаемого бунта природных сил. Четкий стремительный силуэт, сильные контрасты света и тени, летящая грива коня!
   Высокая оценка каслинского литья знаменитым ученым Д. И. Менделеева утвердила владельцев завода в правильности принятого ими решения – всемерно развивать художественное чугунное литье, чаще показывать продукцию Кыштымских заводов на выставках и ярмарках. Только так можно было найти новые рынки сбыта заводской продукции и привлечь необходимые капиталы для замены устаревшего оборудования. В связи с этим, большие надежды возлагались на предстоящую в 1900 году Всемирную художествен но-промышленную выставку в Париже. Подготовка к ней началась еще в 1898 году. Владельцы Кыштымских заводов решили «удивить мир чугуном», а заодно и поправить свои финансовые дела.
   И вот особым историческим событием для Каслинского завода стала Всемирная выставка прикладного искусства в Париже в 1900 г. Каслинские мастера отлили громадный чугунный павильон-дворец в византийском стиле по проекту Е. Е. Баумгартена, поразивший заграницу сказочностью замысла и дерзостью воплощения.
   Однако этот павильон для Парижской выставки был не первым в истории каслинского искусства. На заводе хранятся фотографии чугунного павильона, отлитого ранее для Всероссийской художественно-промышленной выставки в Нижнем Новгороде в 1896 году. Насколько можно судить по фотографиям, нижегородский павильон – это большое, сложное сооружение, состоящее из значительного числа красивых, отдельно отлитых деталей. Автором эскиза его был архитектор А. И. Ширшев.
   Каслинский павильон 1900 года (рис. 5.15) представлял собою новый шаг вперед. Он был отлит из большого числа деталей, которые собирались при помощи винтов на заранее установленном каркасе.

   Рис. 5.15. Архитектор Е. Е. Баумгартен. Чугунный павильон. Екатеринбургский музей изобразительных искусств

   Стены его были то ажурными, то украшались барельефами с изображением сказочных птиц, различных фантастических орнаментов, древних парусных кораблей. Под ажурные узоры был подведен цветной бархат.
   Сюжеты рельефов, мотивы узорчатого орнамента были заимствованы из искусства Византии и древней Руси – здесь и типичные орнаментальные плетенки, и драконы, и т. д.
   Велико было количество и мелких деталей, накладывавшихся на собранные уже стены павильона. Но неся декоративную службу, детали павильона имеют и вполне самостоятельное сюжетное и смысловое значение.
   Над деталями работали лучшие мастера завода. В. Кузнецов формовал круглые колонны, покрытые плетеным узором, В. Тимофеев – маленькие рельефные медальончики, А. Мочалин и Н. Тепляков – рельеф, изображающий орла среди растительного орнамента. Тот же А. Мочалин формовал и ажурный бордюр, идущий по самому верху павильона; Н.Тепляков и О. Самолин – сложный горельеф с изображением вещих птиц, Н. Тепляков – ажурный рельеф плывущего корабля и т. д.
   Было выставлено множество скульптур, ажурных тарелок, полочек, кресел, огромных чанов, тончайших изящных цепочек. Но все же истинным шедевром чугунолитейного искусства был павильон.
   Современники считали Е. Е. Баумгартена не более чем талантливым компилятором, подражателем. Тем не менее, архитектору удалось в одном произведении представить все жанры художественного литья: кабинетную скульптуру, тонкие горельефы, филигранный сквозной орнамент, архитектурные детали, барельефы и т. п. Декоративные приемы древнерусского искусства гармонично сочетаются с архитектурным решением павильона.
   Огромный, почти пятиметровый павильон кажется воздушным. Мотивы причудливой чугунной вязи невероятно разнообразны. Павильон состоит из множества деталей, каждая из которых – законченное художественное произведение. Вместе с тем он не оставляет впечатления мешанины, нагромождения орнаментальных мотивов и художественных стилей.
   Фасад павильона украшал портик со сдвоенными колоннами, поддерживающими антаблемент строения; колонны соединялись со стенами ажурными кронштейнами. Стены были сплошь орнаментированы сегментами ажурных чугунных решеток. В нишах с рокайльными завершениями размещались скульптуры «Дон Кихот», «Мефистофель», «Руфь», «Юдифь» и др. У входа стояла статуя «Рудознатец» и скульптура Ф. Ф. Каменского «По грибы». Зная ее высоту (102 см), по фотографии легко вычислить размеры павильона: общая его длина – более 10 метров, высота с ажурной решеткой – 5,8 метра, а с учетом штандарта – около 9 метров. Занимаемая павильоном площадь известна – 20 квадратных сажен (91,05 кв. м.).
   Как и на предыдущих выставках, в павильоне заключались торговые сделки, покупателям предлагали иллюстрированные каталоги художественного литья на русском и французском языках. Любой посетитель мог подержать в руках легкий тонкостенный чугунок или ажурную вазу, изящную статуэтку или чугунную линейку, которая сгибалась в кольцо, литой портсигар с тончайшим рельефом и цепочку для карманных часов весом всего 25 граммов (технологию литья см. ниже), продававшиеся в Париже по цене равных им по весу серебряных изделий. Трудно было поверить, что все это отлито из чугуна. Каждый покупатель на память о посещении экспозиции Кыштымских заводов получал в подарок ювелирной работы брелок из чугуна: рыбку (см. ниже), кабана, собачку, бычка, крысу, якорь, скрещенные молоточки и др. – на выбор.
   Рассказывал О. П. Губкин председатель Художественно-экспертного совета по народным художественным промыслам Свердловской области на открытии выставки 28 апреля 2000 года в Екатеринбургском музее изобразительных искусств, посвященной «100-летию Каслинского павильона», что «.неменьший интерес вызывали и сами уральские мастера – широкоплечие бородачи в прямых картузах, длинных черных кафтанах и брюках, заправленных в сапоги».
   В Париже все каслинские мастера получили в награду за свое искусство именные серебряные часы.
   Среди многочисленных высоких гостей Каслинский павильон посетил и президент Франции Эмиль Лубо. Он выразил желание приобрести павильон для республики за баснословную по тем временам цену – два миллиона рублей, вместе со всей коллекцией каслинского художественного литья. Управляющий Кыштымскими заводами П. М. Карпинский передал согласие владельцев продать всё, кроме скульптуры Н. А. Лаверецкого «Россия», изображающая женщину-воина, с достоинством и уверенностью в своих силах оберегающую мир, готовую к своей победе, которая украшала вход в павильон и символизировала собой русскую державу (рис. 5.16). Торг был долгим, а ответ один: «Россия» не продается!» Тогда уязвленный Лубо позволил себе усомниться в прекрасном качестве каслинского литья и, указав пальцем на ажурное, тончайшей работы чугунное блюдо, заметил: «Если такая красота упадет случайно на пол, то обязательно разобьется». «Мастер, стоявший рядом, не сробел – бросил тарелку ребром об пол. Покатилась она, подпрыгнула, но не разбилась. Крепка оказалась заводская марка. Ахнула свита, изумился президент и… набавил цену, но сделка не состоялась» [34, 35]. Увеличенная копия скульптуры «Россия», стоит в Кремле – официальной резиденции Президента Российской Федерации.

   Рис. 5.16. Н. Лаверецкий. Интерьерная фигура «Россия». Каслинское чугунное художественное литье. Высота 98 см. Вес 54,5 кг. Год создания модели – 1896

   Известный певец Урала П. П. Бажов в сказе «Чугунная бабушка» с гордостью писал: «Против наших каслинских мастеров по фигурному литью никто выстоять не мог».
   Мастерство чугунолитейщиков из Касли наглядно демонстрируют скульптуры «Сеттер» и «Геркулес, разрушающий пещеру ветров» (рис. 5.21, 5.22).
   Автор «Сеттера» – скульптор Н. И. Либерих (1823–1883 гг.) – был учеником знаменитого П. К. Клодта и от него, вероятно, перенял искусство изображения животных. Его многочисленные работы отмечались на выставках, а серия скульптур «Сцены охоты» принесла автору звание академика Российской академии художеств.
   Композиция «Сеттер» отлита в 1899 году на заводе в г. Касли формовщиком П. Трофимовым по технологии «формовка в кусках», когда элементы, излишне усложняющие литье в одной форме, выполняются отдельно, а затем соединяются в единое целое в готовом изделии. Материалом послужил высокопластичный чугун, принесший каслинским металлургам мировую известность.
   Современные искусствоведы отмечают, что заслуга М. Д. Канаева (1830–1880) в том, что ему первым из отечественных скульпторов удалось связать каслинское литье с общим развитием русской скульптуры. Его композиция «Геркулес, разрушающий пещеру ветров» из коллекции Политехнического музея отлита в 1903 году формовщиком Н. Козловым, представителем целой династии мастеров-формовщиков и чеканщиков. Изделие выполнено по технологии «формовка в кусках». После отливки скульптура начисто обрабатывалась, прочеканивалась и покрывалась патиной, придававшей изделию благородный матовый блеск и защищавшей его от коррозии. Мастерство уральских умельцев и сегодня вызывает восхищение посетителей музея.
   Годы первой мировой войны, революция и гражданская война в России в начале ХХ века, а также вторая мировая война тяжело сказались на судьбе Каслинского ремесла, его мастерах и изделиях. Буквально по крупицам пришлось восстанавливать, казалось навсегда утраченную богатейшую коллекцию. Лишь в 1957 году под руководством мастера С. М. Гилева начались работы по восстановлению чугунного павильона, которые продолжались около восьми месяцев. В процессе восстановительных работ было отлито и обработано более тысячи недостающих деталей. Молодые мастера оказались достойными дел своих отцов и дедов.
   3 мая 1958 года в одном из залов картинной галереи г. Екатеринбурга состоялось открытие восстановленного павильона – вершины искусства каслинских мастеров художественного литья.
   В 1978 году Каслинский чугунный павильон был зарегистрирован ЮНЕСКО как раритет – единственное в мире архитектурное сооружение из чугуна, находящееся в музейной коллекции.
   В октябре 2010 года Раритет спустя 110 лет отреставрировали. Сделали косметическую уборку, внутри заменили обивку, повесили шторы.
   На внутреннее убранство павильона ушло больше 100 метров красного бархата. Материал заказывали специально в Германии. Только полгода фактуру и цвет согласовывали – ткань должна была быть максимально похожей на ту, что видели французы 110 лет назад.
   Рождение павильона заново далось реставраторам непросто.
   Директор Екатеринбургского музея изобразительных искусств Никита Корытин говорил: «Мы работали в режиме с 8 до 11 и потом после закрытия велись эти работы, чтобы не мешать посетителям».
   Единственному в мире архитектурному сооружению из чугуна вернули еще и балдахин из красного бархата. Вышивали его сестры Ново-Тихвинского монастыря (г. Екатеринбург).
   Производство художественных изделий из чугуна – садовой мебели, решеток, надгробий, скульптуры, бытовых предметов, производилось на чугунолитейном заводе в городе Касли. При их изготовлении используются сложные технологии формовки и отливки изделий с их ручной последующей чеканкой.
   В 1880-е годы на заводе начинают работать скульпторы – выпускники заводской художественной школы. Здесь же, в художественной школе, обнаружили свой талант Тарасов К. Д., Самойлин Ф. М., Широков И. О., Ахлюстин П. Ф., Мочалин Н. Я. и др. Среди них и «человек возрастной», как пишет Бажов, Василий Торокин.
   Другой мастер, Михаил Блинов, по мнению историков-исследователей, является первым на заводе художником-профессионалом. Отливки из чугуна создавались и по его рисункам.
   Произведения каслинских мастеров-самородков имели на рынке небывалый спрос и приносили заводу хорошую прибыль. Они нашли гораздо более широкого потребителя, чем многие из моделей знаменитых скульпторов, за которые приходилось платить большие деньги. Популярность и демократичность искусства народных мастеров беспокоили хозяев завода, «конфузили» их в Дворянском клубе. Поэтому всем каслинским самоучкам под страхом увольнения запретили делать отливки по собственным образцам. Заодно им отказали и в просьбе получить профессиональное художественное образование и обучать своих детей в художественной школе. От мастеровых требовали впредь заниматься только своим делом – отливать, чеканить и доводить до совершенства модели прекрасных, но чужих скульптур.
   Немалый вклад внесли в искусство Каслей народные скульпторы, вышедшие из среды каслинских рабочих. Самым известным из них является Василий Федорович Торокин, формовщик по профессии. Торокин сам выполнял все этапы работы – лепку модели, формовку, отливку и чеканку. Вначале мастер совершенствовал свое умение, создавая уменьшенные варианты произведений известных академических скульпторов Е. Д. Лансере и П. К. Клодта, а в 90-е годы XIX века приступил к самостоятельному творчеству. Работы Торокина прославились своим правдивым и талантливым изображением простых уральских жителей.
   В.Ф. Торокин вписал в историю уральской художественной скульптуры одну из самых замечательных страниц. Его имя не может пропасть бесследно и в общем развитии русского искусства XIX века.
   Если сюжеты, внесенные в каслинское литье братьями Бах, казались освежающе новыми, ибо с ними в литье Каслей твердой поступью вошел дизайн реальной природы, то каким незабываемым событием должно было стать появление в каслинском литье тем, острых по социальному звучанию, сцен из жизни простого народа!
   Мы крайне мало знаем о жизни В. Ф. Торокина. В советские годы газеты и журналы посвятили ему несколько очерков-рассказов, в которых трудно отделить документальную нить от творческого домысла авторов. Лишь в источнике [76] и замечательном сказе П. П. Бажова «Чугунная бабушка» жизнь скульптора-самородка получила достойное ее глубокое художественное осмысление. Его работы тех лет остались в памяти современников как отличающиеся необычным артистизмом формовки.
   Появление в Каслях новых и все более сложных моделей требовало от мастера постоянного роста его умения: чем художественнее была модель, тем совершеннее должна быть ее формовка. Этот постепенно усложняющийся процесс формовки, работа над произведениями высокого художественного вкуса не могли не способствовать пробуждению в мастере-формовщике затаенных чувств художника-скульптора.
   Неоценимую роль в жизни В. Торокина сыграла заводская художественная школа, устроенная М. Канаевым и продолжавшая свою работу при Н. Бахе. Советы и руководство скульпторов, имевших хорошую профессиональную культуру, помогли глубже усвоить и оценить то, что интуитивно улавливалось на практике за формовкой чугунных произведений, складывалось из жизненных наблюдений. В школе В. Ф. Торокин получил первые навыки в лепке, он почувствовал здесь ни с чем несравнимое счастье творчества.
   Б. Павловский пишет, что «.мы пока не можем с исчерпывающей точностью и непоколебимой точностью указать дату создания каждой оригинальной торокинской работы, но, по-видимому, большая часть из них была выполнена в 1880-90 годах, поэтому что уже в 1896 году в официальных документах Торокина называют «лепщиком-самоучкой» [76].
   В каслинском художественном чугунном литье в те годы не было ни одной скульптуры, которая рассказывала бы о жизни простого человека из народа. Одна из первых работ В. Торокина «Старуха с прялкой», он вылепил, отформовал и отлил из чугуна тайком от заводского начальства. Старушка сидит на скамейке, перед нею прялка, правой рукой она крутит небольшое веретено, левой сучит нитку. Одета старушка бедно, но чисто и опрятно (рис. 5.25).
   В статуэтке не хватает еще мягкости в решении складок, в моделировке общей формы. Некоторая угловатость, часто свойственная произведениям начинающего скульптора, здесь счастливо помогает подчеркнуть немолодые годы женщины, усталость заученных движений. Выразительной силой отличается голова пряхи. Само лицо говорит о безрадостной жизни, не обласканной и не согретой счастьем.
   Вслед за «Старухой с прялкой» В. Торокин выполняет еще несколько работ, близких к ней по своему содержанию. Несмотря на различия одежды изображаемых людей – литейщика («Литейщик на работе»), углевоз («Углевоз»), пахаря («Крестьянин на пашне»), в них видишь людей, близких друг к другу по духу, соединенных узами крови.
   Другую тему каслинской жизни поднимают две статуэтки В. Ф. Торокина – «Литейщики за работой». Как и предыдущие скульптуры, они безыскусственно просты, но в них выражен иллюстративный, рассказочный момент: скульптор хотел как можно полнее рассказать о любимой работе (рис. 5.26).
   На специальном столе разложен нехитрый инструмент мастера, стоит круглая опока, над нею склонился формовщик, который чуть дотрагивается до нее левой рукой, так же легко он касается ее специальным инструментом, держа его в правой руке. Лицо мастера сосредоточено, он весь поглощен работой. Торокин В. Ф. прекрасно нашел движение рук литейщика, раскрывая через жест его отношение к труду. В этом жесте весь человек: в нем и точность, приобретенная долголетним опытом, и осторожность мастера, знающего цену каждому, пусть секундному, прикосновению инструмента к форме. Этот жест заставляет почувствовать настороженное ожидание, связанное с рождением произведения искусства. Но вместе с тем в этих работах все обыденно. Отсюда – тщательное внимание к передаче рабочего места, инструментам, подсобным материалам [76, 77].
   Статуэтки отличаются любовной отделкой, которая проскальзывает даже в мельчайших деталях, замечаемых только при длительном и тщательном рассмотрении скульптуры: на столе намечены слои дерева, из которого он сделан, у литейщика проработаны отдельные волоски в бороде, завязки на фартуке и т. д. Эти правдивые мелочи придают работам особую достоверность. Стоит сказать, что 16 работ Торокина В. Ф. уже в 1913 году вошли в «Каталог изделий художественного литья».
   Согласно документам, хранящимся в Каслинском историко-художественном музее, в 1908 году «лепщик-самоучка, формовщик Торокин В. Ф.» имел специальную пенсию от АО «Кыштымские горные заводы» в размере 60 рублей. Это было для 63-летнего мастера неплохим подспорьем, так как зарплату на своем заводе он не получал с 1904 года.
   К темам, близким и понятным уральцам, обращались и такие народные мастера, как Дмитрий Ильич Широков, Кузьма Дмитриевич Тарасов и другие. Среди изделий К. Д. Тарасова – уникальный набор посуды, воспроизводивший в миниатюре точные формы хозяйственных предметов – кувшинов, тазов, котлов, ведер и ступок.
   Именно мастера-самоучки привнесли в каслинские изделия мотивы, заимствованные из природы Урала – таковы знаменитые каслинские пепельницы в виде рыб, кленовых и дубовых листьев.
   В 1941 году выпуск художественных изделий на заводе был прерван, но уже в 1944 году восстановлен. Ассортимент каслинских изделий в эти годы расширяется темой Отечественной войны. В 1950–1970 годы на каслинском заводе работают известные скульпторы П. А. Баландин, М. Г. Манизер, Е. А. Янсон-Манизер. На заводе появляется большая группа скульпторов-заводчан – П. С. Аникин, А. В. Чиркин, А. С. Гилев, В. П. Игнатьев и др., чьи произведения органично вошли в традиционное русло каслинского литья. В конце 1980-х годов ассортимент каслинского завода включал 130 произведений, среди которых работы, выполненные по моделям XIX века и современных скульпторов.
   Каслинское литье – это целый мир разнообразных тем и сюжетов. Мастера литейщики сумели передать в тяжелом чугуне и орнаментальный узор, и фигурки зверей, и образы людей – от крестьянина до Венеры Милосской (рис. 5.17-5.26).

Рис. 5.17. Автор П. Забело. Композиция «Ермак». 1948 г.

Рис. 5.18. Чернильница «Голова идальго». Начало XX в.

Рис. 5.19. Неизвестный автор. Стол со знаками Зодиака. Чугун. Первая половина XIX в. Каслинское литье. ВМДПиНИ

Рис. 5.20. Неизвестный автор. Шкатулка ажурная. Чугунное литье. Касли. Вторая половина XIX века. [76]

Рис. 5.21. Н. И. Леберих, формовщик П. Трофимов. Скульптура «Сеттер». Касли. 1899 г. Москва, Политехнический музей

Рис. 5.22. Экран для каминов «Чугунная гирлянда». Каслинское литье. Начало XX в.

Рис. 5.23. М. Д. Канаев, формовщик Н. Козлов. Скульптура «Геркулес, разрушающий пещеру ветров». 1903 г. Касли. Москва, Политехнический музей

Рис. 5.24. Чугунный камин. Каслинское литье. XIX в.

Рис. 5.25. В. Ф. Торокин, формовщик В. Тараторин. Скульптура «Старуха с прялкой». Чугун. Касли. 1913 г.

   Рис. 5.26. В. Ф. Торокин. Скульптура «Формовщик за работой». Чугун. Касли. Начало XX в.

   В прейскуранте каслинского художественного литья представлены также многочисленные пепельницы, лотки, пресс-папье, подсвечники работы безымянных мастеров. Образцами для их отливки часто служили медные, бронзовые, фарфоровые и деревянные изделия, выполненные в XVIII–XIX веках, как в России, так и за рубежом. Эти изделия всегда считались утилитарными и не представляющими художественной ценности. Не случайно авторы не ставили на моделях свое имя.
   В настоящее время даже самая простая, обыденная вещь, изготовленная на Каслинском заводе в XIX начале ХХ века, представляет интерес для антикваров, а многие изделия, авторов которых, к сожалению, установить уже практически невозможно, оцениваются теперь как художественные произведения.
   Слава уральских, в том числе, каслинских мастеров не померкла и в наши дни. Их изделия украшают многие музеи, улицы городов, станции метро. Фантазия и мастерство художников настолько пластичны, что, глядя на готовые работы, трудно догадаться, что является определяющим – замысел или сила материала, хотя во многих случаях связь с конкретными образцами прослеживается достаточно четко.
   В каслинском литье отчетливо обозначилась взаимосвязь русского классического искусства и народной традиции, ведь благодаря мастерству каслинских умельцев произведение скульптора-профессионала, а затем формовщиков-литейщиков – обретает вторую жизнь!
   В настоящее время Каслинский завод является уникальным предприятием, сохранившим и развивающим традиции русского художественного чугунного литья.
   Особое значение Каслей в том, что они являются центром, унаследовавшим лучшее, что было накоплено Уралом в области художественного чугунного литья. Сегодня ассортимент каслинского художественного литья включает 130 произведений, среди которых портретная, жанровая и анималистическая скульптура малых форм по моделям XIX века и советского времени, как традиционные, так и совершенно новые произведения декоративноприкладного искусства.
   На заводе ведется работа по возрождению архитектурного литья, которое процветало еще в 1930-е годы. Элементы декора набережных и мостов Москвы-реки, московского метрополитена, архитектуры крупных каналов Москва – Волга и Волга-Дон были выполнены на Каслинском заводе. Современные мастера, работая в Каслях, не только стремятся укрепить богатейшие художественные традиции производства, но и содействуют их дальнейшему развитию. Благодаря их усилиям обогащается тематика, рождаются новые образы. Так, продолжается жизнь характерного для Каслей анималистического направления в мелкой пластике.
   Предметы декоративно-прикладного искусства – всевозможные шкатулки, подсвечники, светильники – по-прежнему не только поразительно многообразны по форме, но и предельно практичны и полезны в быту, несмотря на то, что очень трудно назвать бытовыми предметы, сотканные из фантастических образов, навеянных загадочной атмосферой старого Урала.
   В настоящее время на Каслинском предприятии Архитектурно-художественного литья трудятся талантливые выпускники ПТУ, колледжей и институтов, среди них есть замечательный скульптор Светлана Рябова, член союза художников России. Она принимает активное участие со своими изделиями малой пластики в различных городских и российских художественных выставках (рис. 5.27).

   Рис. 5.27. С. Рябова. Скульптура «Собака спаниель». Чугун. Каслинский архитектурно-художественный завод. 2010 г.

   Над скульптурой из чугуна трудятся формовщики, литейщики, чеканщики и специалисты по окраске художественных отливок.
   Работа формовщика требует особого искусства – с нее, по сути, начинается жизнь каслинской скульптуры или архитектуры.
   Каслинское литье необычайно тонко по своей формовке. Глядя на эти изысканные изделия, невольно забываешь о том, что они изготовлены из чугуна. Стремясь с наибольшей точностью отформовать модель, мастер глубоко проникает в замысел скульптора – ее автора.
   Как только с родившейся чугунной скульптуры снимают песчаные одежды формы и обжигают ее, она уходит от формовщика к чеканщику, который совершает настоящее чудо оживления металла.
   Работу чеканщика можно сравнить с трудом терпеливого ювелира или гравера. Важно сохранить связь с натурой, уметь передавать самые разные поверхности, будь то листва деревьев или шерсть животных.
   Особый этап в создании каслинской скульптуры – окрашивание отливки. В Каслях для окраски изделий используют глубокий черный цвет, который подчеркивает выразительность чугунного произведения. Добиться верного звучания тона – трудная задача. Важно, чтобы он был приятен глазу, был ровным и сдержанным. В массивных скульптурах он только усиливает материальность формы, в изделиях с прорезным орнаментом подчеркивает изящество и многосложную игру линий. Сочетание черного цвета и рельефной поверхности придает образам из металла особую живописность.
   В Касли для изделий из чугуна применяется в основном масляное оксидирование. Их покрывают маслом (например, натуральной олифой) и нагревают в печи до температуры 350–400 °C. В зависимости от состава масел и режима нагрева можно получать цвета от глубокого черного до коричневозолотистого.
   Для получения глубокого черного тона изделие погружают в 5 %-ный раствор перманганата калия и выдерживают его там до полного окончания процесса воронения. Затем изделие вынимают из раствора, дают жидкости стечь и после просушки промывают водой до тех пор, пока вода не перестанет окрашиваться.

5.4.1. Кусинское художественное литье

   Куса, районный центр в Челябинской области, возник в связи со строительством в 1778 году чугуноплавильного завода, где производили чугунное литье и чугунные снаряды и другое. Позднее зародилось чугунное художественное литье. Изделия кусинского завода успешно конкурировали с каслинскими, многие выполнялись по одним и тем же моделям скульпторов Е. А. Лансере, Н. И. Либериха, Н. Р. Баха и др. (кусинское художественное литье получило серебряную медаль на выставке в Стокгольме в 1897 году и золотую в Милане в 1906 г.). Город – с 1943 года. В современной Кусе имеется музей художественного литья.
   Современная история Кусы началась в 1778 году, когда близ слияния рек Куса и Ай началось строительство Кусинского чугуноплавильного и железоделательного завода. Для строительства сюда переселили 50 крепостных крестьян из Златоустовского завода. Завод принадлежал тульскому купцу Иллариону Лугинину.
   В 1789 году здесь начала работать молотовая фабрика, на которой изготовлялись железные скобы, гвозди, крючья, обручи, засовы, топоры, полозья и т. д. [37, 38].
   В 1798 г. Кусинский завод перешел казне, а в 1811 г. вошел в состав образованного казенного Златоустовского горного округа.
   В 1850-60-е гг. Кусинский завод стал выпускать печное литье и чугунную посуду.
   С 1883 года здесь занялись чугунным художественным литьем, которое очень ценилось как в нашей стране, так и за ее пределами. За художественное литье Кусинский завод получал награды на всемирных выставках в Копенгагене, Чикаго, Стокгольме, Париже, Милане, Глазго, Льеже, Санкт-Петербурге.
   В былые времена кусинцы и каслинцы на равных соперничали в работе по чугуну. Триумфальным считается XIX век, принесший кусинским чугунолитейщикам мировую славу. Изделия южноуральцев получили самые высшие оценки на нижегородской ярмарке в мае 1896 г., посвященной коронации Николая II.
   Тогда умельцы кусинского завода выставили 73 вида архитектурного, кабинетного и посудохудожественного литья. На ярмарке особых наград были удостоены мастера кабинетного цеха Н. М. Мурзин и П. С. Мешалкин.
   К сожалению, на Кусинском заводе на изделия не ставили клеймо с фамилией формовщика, и поэтому трудно узнать, какой мастер работал над тем или иным изделием. Наибольшей известностью на заводе пользовались формовщики и чеканщики Н. Мурзин, Ф. Иконников, П. Шаламов и др.
   До наших дней в Кусе известно, как хивинский хан восторгался литой скульптурой «Джигитовка» художника Е. А. Лансере, по-восточному экспрессивно выражая радость редкостной покупке. После ярмарки по России было открыто немало магазинов и складов по реализации кусинского литья. А за «Джигитовку», кабинетные изделия и ажуры из Кусы достойную оценку, Гран-при, Большую золотую медаль и другие награды получали в Париже, Стокгольме, Льеже, Петербурге, Милане.
   Слава Кусинского искусства литья всегда была в тени знаменитого Каслинского литья. Лучшие произведения Кусы часто ошибочно назывались Каслинскими художественными отливками. Это объясняется тем, что во многих случаях мастера Кусы и Касли пользовались одними и теми же моделями. И создавалось неправильное мнение о кусинских умельцах, как об имитаторах каслинских отливок. Однако, те немногие произведения кусинских мастеров, что поныне украшают музеи, выставки и частные собрания, дают достаточное представление о тонкости, ажурности и филигранности художественных отливок.
   Продолжилась выплавка художественных изделий из чугуна и в советское время. Например, в 1937 году кусинцы отправили для московского метрополитена 900 тонн архитектурного литья.
   Кусинский литейно-машиностроительный завод и в наши дни помимо всего прочего изготавливает отличное художественное литье из чугуна.
   Интересно, что в Кусе целых два памятника Ленину. Один величественно стоит напротив Дворца культуры, а другой спокойно сидит среди деревьев.
   Недавно в Кусе появился свой Арбат – пешеходная улица. Такой пешеходной зоной стала улица Бубнова. Асфальт здесь заменен тротуарной плиткой, установлены скамейки, урны, фонари, построен детский городок. Местный Арбат оформили изящными изделиями художественного литья.
   Открывает же кусинский Арбат сувенирная пушка петровской эпохи. Она поражает точностью исполнения и мастерским изыском. Прототип изготовлен известным в Кусе автомобилистом И. А. Домрачевым, подарившим родному городу уникальный шедевр.
   В городе и районе считается добрым знаком в своем доме или дачном участке иметь изделие из чугуна, а в городской квартире – литую скульптуру. Отмечен бум среди состоятельных коллекционеров шедевров кусинского литья. Очевидно, что художественное литье в Кусе возрождается. Традиции мастеров литья передаются новому поколению. Есть востребованность к изделиям из чугуна.
   Изделия Кусы прошлых лет, являющиеся гордостью русского прикладного искусства, сохранились в небольшом количестве. В фондах Политехнического музея (Москва) имеются старинные фотографии конца XIX – начало XX веков: «Скульптурная мастерская профессора П. К. Клодта», «Формовщик за работой», «Мастер за работой», «Обучение чеканки отливок», а также хранится 16 образцов Кусинского художественного литья из чугуна, представляющих собой выдающиеся памятники науки и техники России (рис. 5.28, 5.29).

Рис. 5.28. Неизвестный скульптор. Скульптура «Левретки». Кусинское литье, чугун. Конец XIX в. Политехнический музей. Москва. Фото В. В. Дорощук

   Рис. 5.29. Неизвестный скульптор. Скульптура П. И. Чичиков. Кусинское литье. Конец XIX в. Москва, Политехнический музей. Фото В. В. Дорощук

   Сейчас в антикварной продаже мы можем встретить очень неплохие, с точки зрения технического исполнения, современные повторы старого каслинского и кусинского литья. Используя высокотехнологичный метод центробежного и вакуумного литья, анонимный производитель добивается точной передачи всех художественно-пластических особенностей русского «кабинетного» литья из чугуна с сохранением его старых клейм. И только профессиональное знание исторического материала и хронологии сигнатуры заводских клейм и их типов, принципов и места их размещения на предмете, своеобразная «насмотренность» глаза специалиста помогут отличить подлинник от его искусной современной имитации и избежать ошибки при покупке антикварного изделия.
   Сегодня получает развитие и такая разновидность литья из чугуна, как чугунное архитектурное литье, так и садово-парковые изделия. Речь идет о садовой чугунной мебели, оградах для особняков, решетках, беседочных колоннах, экранов для каминов и других атрибутах архитектуры (см. раздел ниже). Эти предметы отливаются частями, что дает возможность даже индивидуальному мастеру самостоятельно их изготовить, конечно, при условии, что в данной мастерской имеется хорошая нагревательная печь и другое соответствующее оборудование для плавки чугуна.
   История развития непосредственно Каслинского и Кусинского завода, в целом проходит те же этапы, что и остальные казенные и частновладельческие горные металлургические заводы Урала. Но вместе с тем и обладают своей спецификой.
   На первом этапе развития удачное географическое положение, обеспеченность рудой и топливом, а также решение проблем с трудовыми ресурсами позволили к началу XIX века превратиться в достаточно мощные предприятия.
   Итогом развития в первом периоде стало освоение практически всех технологий чугунолитейного и железоделательного производства, кроме того, наметилась тенденция к специализации на литейном производстве. Вместе с тем в настоящее время Кусинский завод значительно отстает по уровню технического оснащения и развития от мирового уровня – от Каслинского в чугунном художественном литье.

5.5. Чугунные сплавы

   Чугун – это железоуглеродистый сплав, содержит более 2 % углерода. В состав чугуна входят также кремний, марганец и т. д. Для улучшения литья чугуна, его механических свойств, в него могут дополнительно вводить хром, никель, молибден, и другие легирующие элементы. Структура и свойства чугуна в основном определяются тем, в каком количестве и в каком виде (свободном или связанном) содержится в нем углерод.
   Литье чугуна очень распространено, различают несколько разновидностей литья, в зависимости от его качества:
   1. Литье серого чугуна. Серый чугун характеризуется тем, что содержащийся в нем свободный углерод находится в виде мелкодисперсных пластинок графита. Такой чугун имеет в изломе серый цвет. Часто используется в художественном литье.
   2. Литье высокопрочного чугуна. Высокопрочный чугун получают модифицированием серого чугуна магнием или церием, в результате чего графитовые включения приобретают круглую форму. Литье высокопрочного чугуна повышает механические свойства изделия.
   3. Литье из белого чугуна. Белый чугун характеризуется низким содержанием углерода и кремния, не имеет свободных графитовых включений. Излом такого чугуна белого цвета. Литье белого чугуна повышает твердость изделия, и оно плохо поддается механической обработки.
   4. Литье ковкого чугуна. Ковкий чугун получают графитизирующим отжигом белого чугуна (отливки белого чугуна нагревают до 900-1000 °C и выдерживают в течении 50-120 часов). Литье ковкого чугуна обладает некоторой пластичностью и по своим механическим свойствам занимает промежуточное место между серым чугуном и сталью.
   Художественные отливки изготовляют из серых чугунов марок СЧ15, СЧ18 и СЧ25; из высокопрочного чугуна марки ВЧ45, ВЧ50 и ВЧ70; из жаростойкого чугуна марки ЧХ28, ЧХ3, ЧХ1; из ковкого чугуна марки КЧ 37–12, КЧ 35–10; из износостойкого чугуна марки ИЧХ28Н2.
   Фирмы предлагают свои изделия для размещения в городских парках или садовом участке: скамейки, лавки, лавочки садовые, ограды, каминные решетки. Дизайн садового участка в последнее время не представляется без скамеек и ограждений из чугуна. Для садового участка и интерьера по эскизам дизайнеров инженеры готовят литейные чертежи. Специалисты изготовляют модели, подготовляют модельную оснастку и производят отливки изделий из любых марок чугуна.
   Завод архитектурно художественного литья (Московская область г. Электросталь, завод ХимПром, цех № 19) освоил выпуск винтовых лестниц, козырьков и навесов, ворот, калиток; для ландшафтного дизайна различные анималистические скульптуры, фонтаны и т. д. (рис. 5.30-5.32).

Рис. 5.30. Чугунная винтовая лестница. Готика

Рис. 5.31. Современный интерьер, дизайн. Чугунная поворотная лестница

Рис. 5.32. Чугунный козырек. Барокко

Винтовые лестницы, ступени и балясины из чугуна выпускает Ногинский Литейно-Механический завод, Каслинское предприятие архитектурно художественного литья и многие другие.

Глава 6
Цветной металл – титан

6.1. Титановые сплавы

   Титан – блестящий, серебристого цвета металл, не тускнеющий на воздухе. Отличается высокой химической стойкостью, не испытывает коррозии даже в морской воде. Температура рекристаллизационного отжига 650 °C, температура плавления 1668 °C. Титан – металл прочный и легкий. Вредные примеси титана и его сплавов являются азот, кислород и углерод. Азот и кислород, повышая прочность, резко снижают пластичность. Содержание азота допустимо не более 0,25 %, кислорода не более 0,50 %. Углерод затрудняет обработку резанием, давлением и сварку титана и его сплавов, поэтому примесь углерода не должна превышать 0,15 %.

   Самыми распространенными являются сплавы титана с алюминием и хромом или с алюминием и ванадием. Имеются сплавы с железом, молибденом, марганцем. Титановые сплавы применяются в химической, авиационной, машиностроительной промышленности.
   Для художественных целей титан применяется в качестве материала для монументов и иных работ не только в экстерьерных, но и в интерьерных условиях.
   Развитие литейной технологии не ограничивалось совершенствованием традиционных методов. Немало усилий было затрачено на освоение новых материалов. Наглядным примером может служить разработка технологии литья титановых сплавов.
   Строго говоря, этот титан как металл известен. Просто он применялся в чрезвычайно скромных масштабах – в десятки, а возможно, и в тысячи раз более скромных, в середине XX века, и вообще в конце прошлого века.
   Титан – легко поддается различным видам обработки – сверлению, точению, фрезерованию, шлифованию.
   По коррозионной стойкости титан сравним с драгоценными металлами.
   На Урале недалеко от г. Верхняя Салда имеется титановая долина, запасы титановой руды огромны. Именно этот металл и, конечно, его сплавы, по мнению специалистов, в XXI веке постепенно вытеснит традиционные, ныне широко распространенные сталь и чугун. На чем основано это предположение? На исключительно высоких технико-эксплуатационных свойствах этого металла. Правда, как пишут ученые, чтобы резко расширить масштабы производства и сферу применения этих титановых сплавов, предстоит решить немало технических и организационных проблем, преодолеть немало трудностей.
   Производство титановых сплавов представляет до сих пор серьезную проблему. Прошло полтора с лишним века после открытия этого металла (1791 г.), прежде чем началось его промышленное производство. Первоначально из титановой губки путем вакуумно-дугового переплава изготавливали слитки. Получать фасонные отливки мешала, в первую очередь, чрезвычайно высокая химическая активность титана в расплавленном состоянии. Оказалось, что в природе не существует такого огнеупорного материала, с которым не реагировал бы жидкий титан.
   Проблему помогла решить гарнисажная плавка, при которой достаточно большая порция жидкого металла выплавляется в гарнисаже – скорлупе из того же металла.
   В качестве огнеупорных материалов для изготовления литейных форм были использованы электрокорунд, диоксид циркония, магнезит, а позднее и графит, обладающие достаточной огнеупорностью и химической инертностью применительно к титановому литью.
   Первые фасонные отливки из титана были изготовлены в Москве под руководством профессора С. Г. Глазунова и К. К. Ясинского. Почти одновременно литые заготовки несколько больших размеров были отлиты в Ленинграде под руководством Л. В. Буталова и Ю. А. Филина.
   Поскольку титан и его сплавы обладают хорошими декоративными качествами, напоминают по цвету никель или старинное серебро, было решено опробовать этот металл в качестве материала для художественного литья.
   Первую художественную отливку из титана изготовили в 1961 году под руководством профессора О. Н. Магницкого. Это был сувенирный вариант копии «Медного всадника».
   Восковые модели сделали на заводе «Монументскульптура». В качестве огнеупорного материала керамических форм выбрали электрокорунд, который в минимальной степени взаимодействует с титаном и обеспечивает хорошее качество литой поверхности.
   Дальнейшее освоение промышленного производства титановых сплавов показало, что они могут с успехом анодироваться. Цвет и интенсивность получаемых покрытий определяются продолжительностью травления.
   Художественные титановые отливки гармонично сочетаются с такими декоративными полудрагоценными камнями, как малахит, яшма, родонит и др., применяемыми для изготовления подставок. Высокие декоративные свойства и коррозионная стойкость позволили использовать титан в качестве материала для памятников, монументов, обелисков.
   Первой в мировой практике монументальной литой скульптурой из титана является памятник Юрию Гагарину на площади его имени в Москве (рис. 6.1). Фигура Гагарина высотой 14 м изготовлена из 239 блоков. Размеры литых блоков выбраны исходя из технологических возможностей вакуумного литейного оборудования. Формы изготавливали из графитовой смеси методом кусковой формовки. Плавка производилась в гарнисажных печах с тиглями вместимостью 400 кг. Отдельные блоки соединяли между собой болтами, изготовленными также из титанового сплава. Руководил выполнением всего комплекса сложных технологических процессов профессор Г. Л. Ходоровский [26, 29].

   Рис. 6.1. Памятник Ю. А. Гагарину. Скульптор – П. Бондаренко, архитекторы – Я. Белопольский, Ф. Гажевский, конструктор А. Судаков. Фигура космонавта, отлитая из титана, венчает ребристый 40-метровый постамент. У основания памятника помещена копия спускаемого аппарата корабля «Восток», на котором 12 апреля 1961 года был совершен первый в мире космический полет человека. Москва, Ленинский проспект

   Титаном облицован меч, который держит монументальная фигура Матери-Родины (автор Е. В. Вучетич) на Мамаевом кургане в Волгограде.
   В настоящее время титановое литье в кокиль относят к специальным прогрессивным способам с большим будущим. Для регулировки скорости затвердения отливок – рабочие поверхности кокиля футеруют (облицовывают) и красят теплоизоляционными красками. Покрытия накладывают на кокиль и для того, чтобы защищать форму от влияния жидкого металла.
   Затвердение титановой отливки дают в кокилях более высокую плотность металла, и наиболее высокие механические качества, если сравнивать со сплавами, полученными в формах из песка. В то же время титановое литье является исключением: из-за необычных условий кристаллизации в титане кокильных отливок бывает появляются карбиды и феррито-графитная эвтектика, негативно влияющие на свойства художественных изделий.
   Так, вязкость, износостойкость и другие качества титана кокильных отливок иногда ниже, чем в отливках, изготовленных в песчаных формах. Но, сейчас есть уже надежные меры стабилизации и повышения таких свойств. Отливки, как правило, полученные в кокилях, имеют хорошую чистоту и точность поверхности, минимальные припуски на обработку, что сильно облегчает их последующую обработку [51].
   В последнее время в зарубежных странах из титана изготовляют широкий ассортимент самых разнообразных ювелирных украшений. Титан стал привлекательным для изготовления украшений благодаря интересным цветовым эффектам, образующимся на его поверхности при нагревании. На поверхности титана образуется окисный слой, поглощающий определенное количество света, и только оставшаяся часть его отражается в виде спектрального цвета, который нами воспринимается. С повышением температуры отжига пропорционально увеличивается слой окиси.
   В ювелирной промышленности все большее значение завоевывает метод напыления нитрита и карбида титана, в результате чего получают золотистого и цвета антрацита покрытия, обладающие высокой твердостью и износостойкостью [26, 29, 30].
   В источнике [100] в табл. 2.11 приведены химический состав и механические свойства титановых сплавов, применяемых для литья по выплавляемым моделям.
   Вывод. В настоящее время для художественных отливок используются практически все широко применяемые сплавы – благородные металлы и сплавы, сплавы на основе железа, меди, алюминия, цинка, олова, легкоплавкие сплавы, при этом применяются разнообразные способы изготовления форм, начиная от одноразовых песчано-глинистых и кончая многократно используемыми металлическими формами.
   В течение последних лет в Санкт-Петербурге установлено несколько работ скульптора М. Шемякина, подаренных художником городу. Достоинство этих скульптур служит предметом споров. Кое-какие из них кажутся тенденциозными, несущими сугубо политическую нагрузку, например сфинкс на набережной Невы, напротив тюрьмы «Кресты». Заслуживает благодарности увековечивание Шемякиным в бронзе памяти о великих художниках, сформировавших облик северной столицы (комплекс Сампсониевской церкви).
   Слово «памятник» обычно ассоциируется с чем-то монументальным и величественным, невольно представляешь «бронзы многопудье» (выражение Маяковского). Но в последнее время в Санкт-Петербурге появились памятники, которые должны вызвать не благоговейный трепет, а улыбку. Например, на Фонтанке есть теперь памятник Чижику-пыжику из известной песенки. Теперь гости северной столицы приходят к Чижику и бросают монеты в воды Фонтанки, чтобы вновь посетить прекрасный город.
   Поиски новых путей и форм нередко принимают самое неожиданное направление. Так, в Москве, в мастерской МГТУ им. Баумана, под руководством профессора В. А. Васильева отлито несколько стилизованных человеческих фигурок, обладающих, по словам создателей, чудодейственным свойством влиять на психику человека. В процессе изготовления отливки подвергались воздействию биополя экстрасенса. Предполагается, что полученный ими заряд уменьшает или даже полностью снимает психическое напряжение. Высокое совершенство ювелирного литья демонстрирует созданная в той же мастерской бронзовая отливка паучка.
   Моделью для отливки служил усыпленный эфиром живой паук. Мелкие детали строения реального паучка воспроизведены с такой удивительной точностью, что их можно оценить при помощи очень сильной лупы. После окончательной отделки к лапкам паучка была припаяна серебряная нить – паутина (рис. 6.2). [26, 29].

Рис. 6.2. Литой паучок. Бронза. Увеличено в 2 раза. [26, 29]

Так как технология литья паучка почти не описана, приведу пример из книги, которая не потеряла своей актуальности и в наши дни [87].

6.2. Отливка с натуральных предметов (без модели)

   При отливке изделий, имеющих вид насекомого, цветка или листка, особой модели не делают, а формовку производят, пользуясь натуральными предметами. Предположим, нужно отлить изделие, имеющее вид жука (паучка и т. д.). Берут насекомое (оно должно быть предварительно умерщвлено), расправляют его, ставят ножками на овальный кружочек из воска и прикрепляют их к воску. Затем жучок подвешивается с помощью тонких проволочек в середине деревянного или картонного сверху открытого ящика.
   В ящик помещают одну или несколько толстых проволок, которыми соединяют жучка со стенками ящика; эти проволоки кладутся для образования воздушных каналов. Над жучком укрепляют еще кусочек дерева формы усеченного конуса; этот конус впоследствии удаляется для образования литника. После этого все свободное пространство в ящике наполняется массой, состоящей из 3 ч. обожженного гипса и 1 ч. тонкой кирпичной муки; масса эта предварительно должна быть хорошо перемешана и настолько смочена водой, в которой растворены в равных частях квасцы и нашатырь, чтобы имела вид кашицы. Сначала осторожно смазывают кашицей жучка, а затем уже наполняют ею весь ящик доверху.
   Когда масса затвердеет, ящик разбирают, стенки его удаляют, массу хорошо просушивают и прокаливают, при этом находящийся внутри массы жучок сгорит, и вместо него образуется пустота – «форма» жучка.
   Прокаливание массы и затем охлаждение надо производить постепенно, потому что иначе она может дать трещины. Оставшуюся в форме от сгоревшего жучка золу удаляют таким образом: наливают в форму ртути и хорошо ее встряхивают, при этом зола всплывает наверх; тогда ртуть выливают; эту операцию повторяют несколько раз, пока вся зола не будет удалена. (Пары ртути ядовиты, поэтому необходимо соблюдать осторожность – Е. М.). Перед отливкой проволоки, вложенные для образования воздушных каналов, вынимают; затем форму слегка прокаливают, потому что иначе металл быстро охладился бы и тонкие части, например ножки жучка, не вышли бы. После отливки охлаждают форму в воде и осторожно отбивают массу от металла.
   Наконец, остается отпилить с помощью лобзика лишний металл на месте литника, около ножек и воздушного канала и отшлифовать изделие.

Глава 7
Классификация отливок по назначению

//-- МОНУМЕНТАЛЬНЫЕ ОТЛИВКИ --//
Как правило, это большие отливки, устанавливаемые на открытом воздухе. Они представляют собой памятники в честь каких-либо исторических событий, почетным деятелям или памятники на мифологические и библейские сюжеты и т. д. Это могут быть одиночные фигуры, большие бюсты, а также групповые отливки. К таким монументальным памятникам, например, относятся «Царь-колокол», «Царь-пушка», «Медный всадник», памятник А. С. Суворову, памятник И. А. Крылову и др.
В.П. Екимов отлил в Петербурге четыре колоссальные фигуры из бронзы для ниш Казанского Собора (рис. 7.1а, б, в, г): статую Андрея Первозванного – скульпторы И. П. Прокофьев, В. И. Демут-Малиновский, К. М. Анисимов, С. С. Пименов; статую Александра Невского – скульптор С. С. Пименов; статую Иоанна Предтечи (Крестителя) – скульптор И. П. Мартос: статую князя Владимира – скульптор С. С. Пименов.

Рис. 7.1. Скульптуры из бронзы, установленные в нишах Казанского собора: а – С. С. Пименов, «Святой Владимир Равноапостольный»; б – И. П. Прокофьев и В. И. Демут-Малиновский, «Святой Андрей Первозванный»; в – И. П. Мартос, «Святой Иоанн Креститель»; г – С. С. Пименов, «Святой Александр Невский». Отлитые мастером В. П. Екимовым, они гармонично сочетаются с монументальной колоннадой

//-- КАБИНЕТНАЯ СКУЛЬПТУРА --//
Это наиболее распространенные художественные отливки. К ним относятся различные бюсты, фигурки животных, сценки из сказок или быта, подчасники, чернильницы и т. д. Среди великого разнообразия всевозможных кабинетных предметов, выпускаемых Каслинским заводом, едва ли не самыми многочисленными являются вазы (рис. 7.2), пепельницы. Их авторы – Н. Р. Бах, Н. А. Вихляев, Д. И. Широков, а также неизвестные мастера, запечатлевшие в чугуне хорошо знакомые вещи: лапоть, шляпы, горшки, сковородки и другие предметы быта. Помимо чугуна для кабинетных отливок, используются бронза и латунь. Если же изделия изготовляются из сплавов на основе цинка или алюминия, их поверхность облагораживается химической обработкой под бронзу или серебро или покрывается электрохимическим способом другими металлами. Медные или серебряные отливки нередко покрывают золотом.

Рис. 7.2. Ваза. Касли. 1915 г.

//-- АРХИТЕКТУРНЫЕ ОТЛИВКИ --//
Прикладное искусство, к которому относятся художественные архитектурные отливки, неотделимо от архитектуры города, от его культуры. С развитием городов расширялось применение художественного металла. Создавались объемные композиции, высокие и низкие ограды, ворота и парковые мосты, ограждения балконов и террас, оконные решетки и перила лестниц, сами парадные лестницы и плиты пола, фонари, зонты и крыльца подъездов, литые украшения вестибюлей и станций метро, фигурные ручки дверей (рис. 7.3) и т. п.

   Рис. 7.3. Ручки латунные для дверей – малые и большие

   Остановимся на двух образцах московского художественного литья XVII века.
   В Успенском соборе Кремля находился бронзовый шатер, предназначенный для хранения религиозных реликвий. Он отлит мастером Д. Сверчковым в 1625 году. Стенки шатра представляют собой решетки, в мелкий сквозной готического типа орнамент, которых крупными пятнами вплетены «разинутые пасти петель». Шатер по углам имеет литые фигурные столбики. Решетку отличает тончайшая проработка всех деталей.
   В Архангельском соборе Кремля можно видеть решетку ограждения гробницы царевича Дмитрия (сына Ивана Г розного). Решетка состоит из сложной по рисунку ажурной вязи «сочных» стеблей и бутонов, в которую включены овальные медальоны с изображением мифического существа – единорога (рис. 7.4) [31]. (Более подробное описание архитектурного литья см. приемы формовки ниже).

   Рис. 7.4. Деталь решетки Архангельского собора. Бронза, литье. Московский кремль. 1630 г. [18, 31]

//-- ЛИТЫЕ БАЛЯСИНЫ И ЛЕСТНИЦЫ --//
   Что такое лестница – знают все. Однако, не все знают, что при раскопках учеными были обнаружены египетские папирусы с подробным описанием технологии строительства лестницы, которые датировались IV в. до н. э. Найденные документы стали прямым доказательством древнего зарождения и продолжительного использования человеком в быту такой конструкции, как лестница. Египетские пирамиды, римские амфитеатры, греческие храмы воздвигали с величественными каменными лестницами, без которых сегодня никак нельзя представить эти уникальные древние постройки.
   В период Возрождения лестница стала играть ведущую роль в знатных домах. Деревянные лестницы с резными балясинами, каменные сооружения с колоннами, скульптурами занимали почетные места в великолепных интерьерах.
   В XVI веке на свет появились первые литые лестницы с роскошными балюстрадами. Чугунные лестницы эпохи Ренессанса покорили сердца настоящих ценителей искусства своими лаконичными формами и утонченными деталями изящных композиций. В процессе исторической смены стилей лестницы из чугуна меняли свой облик, приобретая иные черты, а вместе с тем и новых почитателей.
   Наружная и внутренняя винтовая лестница из чугуна в наши дни тоже не редкость, с отведенной ей в экстерьере главной ролью она достойно справляется. Порой красота литой винтовой лестницы оказывается столь завораживающей, что человек пренебрегает тем фактом, что постоянное движение по крутой спирали может принести лишний дискомфорт.
   Вид конструкции лестниц прямым образом зависит от типологии строения здания (рис. 5.30, 5.31).
   Лестничные сооружения из чугуна способны выдерживать большие нагрузки, переносить резкие перепады температуры и любые другие изменения в погоде. Литые лестницы являют собой идеальное сочетание безупречного качества, проверенной надежности и эстетического великолепия. Чугунные лестницы обладают безупречными внешними данными, благородными чертами и особой породой.
   Такие лестницы износостойки, не подвержены коррозии и деформации. Изделия из художественного литья отличают мягкие линии, сглаженные формы, плавные переходы полностью безопасные в использовании.
   Несомненными произведениями искусства могут стать лестницы, созданные путем оригинально скомбинированных между собой материалов различного типа. Литые ступени могут украсить своим присутствием монолитные лестницы из камня, бетона. Сочетание в единой конструкции дерева с металлом дает неожиданный эффект торжественности. Дополнение чугунной лестницы стеклянными витражами вселяет в сооружение дух средневековой готики. Невероятно интересным получается переплетение в ограждениях лестниц элементов литья и ковки, а также черных металлов с латунью и позолотой. Такой творческий подход к созданию лестниц помогает делать поистине уникальные произведения, не имеющие аналогов в этой области дизайна.
   Что такое балясина – тут возникает некоторая заминка. А балясина – это стойка, которая поддерживает поручень. На первый взгляд, балясина несет только функциональное назначение, но в наш век прогресса, стремящегося к красоте, балясина – это еще и элемент декора.
   Разновидностей балясин великое множество: деревянных, гипсовых, бетонных и др. материалов. Но мы поговорим о литых балясинах, об изделиях художественного литья (рис. 3.44). В чем же их неповторимость, а главное, в чем их преимущества.
   Во-первых, литая балясина – это отдельный архитектурный элемент, который может быть представлен как в композиции, так и, совершенно отдельно, преображаясь, при этом, в скульптуру, в элемент декора или в другую по своему функциональному назначению вещь, например, в ножки для стола.
   Во-вторых, литая балясина – это очень долговечная вещь, так как материалы, из которых она создается – чугун или любой цветной металл (бронза, латунь, силумин) – не теряют свою красоту и актуальность веками. В старинных городах России можно встретить большое количество архитектурных и бытовых композиций художественного литья, принадлежащих VII–XIX столетиям.
   В-третьих, литая балясина – это просто красиво. Разве можно сравнить полые стальные трубочки, даже если они из нержавейки, с изящным рельефом, литой балясины. Литая балясина – это уже произведение искусства шедевра.
   Формовку в стержнях используют при получении сложных литых балясин ответственного назначения с повышенной размерной точностью и малой шероховатостью поверхности.
   Формовка по разъемной модели является наиболее распространенной для изготовления различных конфигураций литых балясин. Обычно применяют модели с горизонтальной плоскостью разъема, совпадающей с плоскостью разъема формы.
   Формовка в нескольких опоках используют в случаях, когда литая балясина по высоте не размещается в двух опоках или если для удобного извлечения модели этой балясины из формы или для рационального размещения литниковой системы в форме требуется не одна, а две и более плоскости разъема.
   После процесса формовки модели, в земле (в формовочной смеси) остается отпечаток будущей литой балясины, куда и заливается расплавленный металл (чугун, бронза, латунь, силумин). После остывания металла литая балясина извлекается, очищается и, по мере надобности, проходит некоторые этапы подготовки к монтажу.
   Чугунные литые балясины, как правило, после извлечения из опоки, лишь очищают, красят и устанавливают на лестницу. Красота балясин радует глаз своей неповторимостью, основательностью и изяществом одновременно (рис. 3.44, 5.30, 5.31).
//-- САДОВАЯ МЕБЕЛЬ --//
   Отливается в основном такая художественная мебель, как столы, журнальные столики, стулья, кресла, скамейки, этажерки. Первоначально элементы садовой мебели отливались из чугуна. И такая «вечная» мебель к концу XVIII века появилась.
   Счастливая мысль дополнить садовые е парковые ансамбли привычными предметами быта, отлитыми из металла, опиралась на проверенный конструктивный расчет. Были приняты во внимание архитекторами и способность чугуна противостоять времени, и его неуступчивость капризам погоды, и пластические достоинства материала, готового принимать любую необходимую форму.
   Многие заказы на чугунную мебель, как и на другие предметы, выполнялись на уральских заводах. В 80-х годах XVIII в. для петербургской усадьбы А. Г. Демидова «Тайцы» на уральских заводах были отлиты чугунные кресла и диваны. Искусствоведы считают, что можно предположить, что автором их моделей был архитектор И. Е. Старов, по проекту которого возводилась усадьба. Подобно М. Ф. Козакову, А. Н. Воронихину, К. И. Росси, создавших рисунки мебели для определенных помещений, И. Е. Старов был автором и убранства интерьеров, в том числе – мебели для петербургской усадьбы Демидова.
   Мебель, задуманная архитектором, служила связующим звеном между домом и парковой зоной. Растительный орнамент спинки кресла заключал круглый медальон с гербом Демидова, а при всей причудливости вьющихся стеблей во всей композиции орнамента ощущалась четкая симметрия составных частей кресла.
   К середине XIX в. производство чугунной мебели на заводах приобретет значительные масштабы, со временем становясь обычным, «прейскуратным» делом, к которому мог быть причастен любой заинтересованный покупатель. А в относительно недавнем прошлом, ближе к концу XX в., отливка мебели на заводах вообще переживает свою пору расцвета.
   Настоящими произведениями искусства можно назвать мебель, отлитую в Каслях методом литья в одноразовые песчано-глинистые формы (рис. 5.19, 7.5). Во второй половине XIX в. Каслинский завод выполнил заказ по отливке чугунных изделий для усадьбы владельца Кыштымских заводов Расторгуева. Рисунок мебели построен на равномерном чередовании ромбического силуэта. Строгие формы классицизма включали в себя и отдельные мотивы барокко. Так, спинку одной из садовых скамеек усадьбы очерчивал круг, в который красиво вписалась декоративная ваза с пышными цветами и гроздьями винограда, ниспадающими вниз, к причудливым завиткам ножки вазы [77].

   Рис. 7.5. Кресло, два стула и ажурный столик. Каслинское чугунное литье. XVIII в. [36]

   Военно-триумфальная тема в трактовке декоративных форм повлекла за собой появление мотивов лиры, пальметт, венков, факелов. В оформлении мебели появляются декоративные орнаменты, почти без всякого изменения перенесенные с античных образцов: сфинксы, грифоны, листья аканта, львиные лапы. Подобного типа орнамент повторялся вплоть до конца XIX века.
   В парадной мебели для дворцовых интерьеров видное место занимают столики-треножники, повторяющие форму античных жертвенников. Таковы три столика, выполненные на Кусинском заводе и входящие ныне в экспозицию Горного института в Санкт-Петербурге.
   Яркий расцвет камнерезного искусства на Урале в первой половине XIX в. послужил толчком для дополнения чугунного литья уральскими поделочными материалами.
   В уральском камнерезном искусстве первой половины XIX в. мастера часто обращались к резьбе сложного переплетения виноградной лозы. Использован этот мотив и в чугунном литье. Уральские диваны подобного типа украшали парки московских и петербургских дворцовых сооружений.
   Мебель уральских заводов участвовала во Всемирных художественно-промышленных выставках. Упоминание об этом есть, в частности, в указателе русского отдела Венской выставки 1873 года. Чугунная мебель Каслинского завода демонстрировалась также на Всемирной выставке в Париже в 1900 году [115].
   Работы уральцев охотно приобретались во многих городах России, и неудивительно, что и сегодня встреча с чугунной мебелью уральских заводов может ожидать нас в самых неожиданных местах. Заводы, выпускающие ныне художественное литье, производят чугунную мебель крайне редко.
   Позже, когда стали доступны алюминиевые сплавы, из них стали изготавливать детали садовой мебели в металлических формах.
//-- ОТЛИВКИ ХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ --//
   К этим отливкам относятся предметы быта. Многие из них, несмотря на непритязательность и назначение, можно с полным основанием причислить к произведениям искусства. Они знакомят с творчеством мастеров, которые нередко черпают свои темы из обстановки рабочего и крестьянского быта. На рис. 7.6 представлена, любовно выполнена в чугуне мастерами формовки, подставка для каминных щипцов и современный чугунный мангал-шашлычница (рис. 7.7).

Рис. 7.6. Подставка для каминных щипцов. Каслинское чугунное литье. XIX в. [18]

   Рис. 7.7. Мангал-шашлычница «Готика». Чугун. Размеры 385х590х765.

//-- КАМИН И КАМИННЫЙ ЭКРАН --//
   В XII веке на северо-западе Европы появляются камины приблизительно той же конструкции, что и современные. На юге же Европы еще и в начале XIV века писатели упоминают о каминах, как о сооружениях непомерной роскоши.
   Камин появился в России позже, но быстро нашел широкое признание. Строительство камина всегда считалось большим искусством. Ему отдавали дань такие великие зодчие, как Баженов, Казаков, Росси… Архитектурный стиль камина строго соответствовал стилю интерьера и даже всего здания, и ни одно здание не обходилось без камина.
   В более ранний период каминам придавали массивные формы, перегружали архитектурными деталями. К XIX веку эта тенденция исчезла. А в XX веке чуть было не исчез и сам камин. Во всяком случае, он выпал из проектов многоэтажных домов. Однако окончательно камин все-таки не был забыт, и в последнее время интерес к нему снова стал возрастать.
   Одним из видов внутреннего убранства жилища становятся чугунные печные дверки, украшенные в XVIII, в XIX веках различными рельефными изображениями.
   Широкий спрос на печные приборы определил и отношение к ним промышленности. Как подтвердили архивы [115], литая «печная» продукция выпускалась на многих заводах не только Урала, но и в других районах России.
   Как показало время, рисунок, украшавший лицевую сторону печной дверки или вьюшки, имел немаловажное значение. Так, предложенный заказчиком каталог печных дверок Кусинского завода к концу века насчитывал уже около 100 разновидностей! Однако первые отливки таким разнообразием не отличались.
   Заметное влияние на заводскую продукцию в начале XIX века оказывали товары немецких литейных заводов, чье производство в это время переживало особый подъем. Художественная продукция Берлинского литейного завода, его кабинетная скульптура были к тому времени известны и на Урале, и не исключено, что рисунок для плоских прямоугольных новогодних плакеток, служивших настенным украшением, был приспособлен и для печных приборов [77, 115]. Отсюда, нам представляется, – появление дверок с рисунками готических замков, оград, ворот, барельефов отдельных лиц или цветочных букетов, явно подражавших «заморским образцам». Из этой серии и широко популярная античная квадрига, которую отливали многие заводы.
   Осваивая образцы, мастера вносили в них свои дополнения. Так случилось с дверкой, воспроизводившей мотив готического собора. Арочные входы цокольного этажа превратились на дверце в сквозные поддувальные отверстия. Увеличение высоты дверцы добавило новые детали – легкий декор стилизованных колокольчиков-кистей. Такой прием получил развитие и в декоративном решении чугунных крылец и кронштейнов (см. ниже), украшавших постройки XIX века.
   С годами рисунки дверок становятся более разнообразными. Патриотический подъем 1812 года повысил интерес к атрибутам воинской доблести, обращению к ним в прикладном искусстве. Получила признание большая печная дверца с «военными арматурами», исполненная по рисунку Е. А. Лансере. Небольшие дополнения бокового орнамента оставляли в ней неизменным центральный рисунок, который выполнялся на Пермском, Холуницком и других заводах.
   Дверцы хранят на своей поверхности и живые картинки быта, среди которых наиболее популярен сюжет катания детей на санках: в заглубленном рельефе рамки крестьянский мальчик в полушубке везет девочку, спрятавшую в муфту руки. Дыхание зимы передает и ручка дверцы, рисунок которой напоминает звездочку-снежинку, застывшую чугунным кружевным узором [115].
   На дверце уральского Боткинского завода изображена ручная заливка чугуна в форму, воспроизведен интерьер цеха: консольный кран, узкое окно, орудия производства. Выразительны позы склонившихся над опокой формовщиков. Хорошо передана рельефом глубина интерьера цеха.
   В рисунках печных приборов уральских и других российских заводов представлены разные художественные стили: барокко и ампир, классицизм и рококо. Авторы многих из них, к сожалению неизвестны.
   Однако растительный мотив – сочные травы и цветы – надолго останется излюбленным способом украшения дверок. Варианты травного узорочья будут использоваться в изделиях уральских литейщиков на всем протяжении XIX века.
   Со второй половины XIX века в интерьерах зданий получает широкое распространение еще один из вариантов литого печного прибора – камин. Варианты каминов, рассчитанных на разнообразные запросы и вкусы, предлагаются заказчикам уже на первых дошедших до нас свидетельствах торговых заводских каталогов (рис. 5.23, 5.24). Так, к 1876 году Каслинский завод предлагал заказчикам камины «большого образца, среднего, малого, с розеткой и без дверок».
   Рассмотрим несколько образцов, дошедших до нас в постройках начала XIX века.
   Чаще всего камины представляли собой сооружения, выполненные созвучно архитектуре зданий. Подобное стилевое единство присутствует и в ансамбле дома Главного начальника горных заводов, возведенного в 30-х годах XIX века в Екатеринбурге, архитектором М. П. Малаховым. По его рисунку был отлит на Каслинском заводе и камин. Его линейные формы перекликаются с геометрическими рисунками чугунной ограды. Детали камина – карнизы и пилястры – соответствуют строгим классическим канонам.
   Расширение производства художественных и бытовых изделий из металлов – серебра, бронзы, чугуна – получает широкое применение в русской строительной практике середины XIX столетия. На Урале этот процесс нашел отражение в декоративном убранстве интерьеров. Спрос на камины определил и предложения: Каслинский, Добринский, Нижнетагильский, Холуницкие заводы выпускали камины на всем протяжении прошлого столетия.
   В купеческом екатеринбургском особняке первой половины XIX века стилизованные растительные гирлянды орнамента потолка нашли отражение в сложном профиле элементов камина, явно претендующем на стиль барокко. Растительный декор его был позолочен и эффектно выделялся на черном фоне портала [115].
   Интерьер зала в управлении Нижнетагильского завода (ныне Государственный музей горнозаводского дела) создавался на одну главную точку обзора. Орнамент портала камина также исполнен в стиле барокко. Центр камина выделен фигурной рамкой и заполнен букетом стилизованных цветков. Боковые стороны украшены женскими головками в ореоле вычурных завитков.
   Замечательным камином, отлитым в Каслях, украшен деревянный особняк в Екатеринбурге, фасады которого выполнены в традициях модерна. Сам камин решен в смешанных стилях, но декоративные достоинства его очевидны. Верхняя часть камина, отдавая должное модерну, украшена литыми стилизованными цветами лилий. Узор нижней части утверждает богато декорированный растительный орнамент барокко. Украшают камин головы фавнов, свидетельствующие о высоком литейном искусстве заводских умельцев. Растительный узор сплетен из привычных для уральцев цветов и плодов шиповника.
   Судьба каминных отливок в заводской практике знала периоды взлетов и падений, роста популярности и охлаждения к себе. Перешагнув порог столетия, производство чугунных каминов по многим причинам начинает постепенно сокращаться и временами исчезает совсем. До печных дверок и дополнений к ним – их век протянулся дольше.
   В настоящее время используемые материалы для каминов традиционны – чугун, бронза, медь, алюминий, латунь.
   Выбирая камин, в первую очередь не надо забывать о стиле внутреннего убранства помещения, вашем интерьере. Например, для стиля хай-тек, подойдет камин в виде металлической стенки с обозначенным окошком простой формы. Камин, в котором вместо пластин металла мраморные плиты, несмотря на отсутствие украшений, будет прекрасным дополнением к интерьеру в стиле современной классики. Если такому камину не хватает индивидуальности, можно установить перед ним литой бронзовый или чугунный каминный экран с любым, выбранным вами рисунком, и вы получите эксклюзивный, основательный и роскошный камин (рис. 5.23).
   В течение последнего года на Российском рынке появились известные (и не очень известные) российские и зарубежные фирмы, предлагающие камины, каминные экраны и все остальное, связанное с каминами. Многие фирмы применяют эскизы, орнаменты, приемы старинной формовки и т. д. известных каслинских и других уральских мастеров. Выбирая камин, следует помнить, что камин это не мебель, а скорее часть дома, его очаг, его душа. Не помешает совет пожарного инспектора, архитектора, дизайнера по интерьеру или специалиста, например о каслинском литье.
   Теперь каминные принадлежности все чаще называют аксессуарами. Само это понятие, предполагает изысканность и эксклюзивность, завершенность форм. Современные дизайнеры, проектируя новый интерьер, готовят эскиз камина и, отдельно, эскиз каминного экрана. Нередко именно каминные аксессуары становятся изюминкой интерьера, радуют своей красотой и хозяев, и их гостей (рис. 7.6).
   Особая часть – экраны каминов, защищающие полкомнаты от попадания на него горящих углей, или специальные сетки, через которые виден огонь. Каминные экраны – это отдельный и самостоятельный элемент декора камина с открытой топкой. Они необходимы для защиты от искр, слишком большого жара, и придают камину законченный вид. Соответствуя стилю интерьера и общей отделке камина, экран может быть кованым, литым или иметь вставки из огнеупорного стекла. Литые экраны для каминов выполнены чаще всего из чугуна. Экраны для каминов могут быть полностью чугунными ажурными, или с чугунным каркасом, на который навешивают элементы.
   Очень благородно выглядят экраны для каминов, отлитые из бронзы. Как правило, такие экраны для каминов делают только на заказ, по особому проекту.
   В некоторых храмах, церквях и монастырях России камины не потеряли своей надобности. Христианская церковь всегда славилась блеском и украшательством. Здесь экраны для каминов отливают из латуни, металл, напоминающий позолоту, и использующийся повсеместно для изготовления церковной утвари и религиозных атрибутов.
   К хозяйственным отливкам следует отнести также посуду, как декоративную – тарелки и блюда с ажурным декором, вазы со сложным барельефом, бронзовые канделябры и часы и т. д.
//-- ЛАНДШАФТНЫЙ И САДОВЫЙ ДИЗАЙН --//
   С древнейших времен сады осмыслялись и как природная, и как художественная среда. Одним из семи чудес света считались разбитые на искусственных террасах «висячие сады» Семирамиды (не сохранились), жены вавилонского царя. Сады разбивались при храмах и дворцах государств Древнего Востока. В Древней Г реции и Риме устраивали маленькие садики во внутренних дворах домов, где были также беседки, фонтаны, бассейны, цветники и статуи.
   Со временем эти принципы, наряду с обращением к наследию древнегреческой архитектуры, были использованы при создании европейских пейзажных парков Нового времени.
   В эпоху барокко законодательницей мод в области садово-паркового искусства становится Франция, поэтому регулярные парки нового типа получили название французских. Французские парки XVII–XVIII веков отличает четкая, логически ясная планировка; территория разбита с помощью дорожек на простые геометрические фигуры – ромбы, квадраты, треугольники и т. п., что соответствует принципам классицизма. Прекрасными образцами регулярных парков являются Во-ле-Виконт в Иль-де-Франс (1650-е годы), и Версаль близ Парижа, (1660-е годы) (оба – архитектор А. Ленотр); Петергоф под Санкт-Петербургом (архитектор Б. Ф. Растрелли и др.), Кусково в Москве.
   Именно сейчас древнее, но всегда такое молодое искусство художественного литья снова выходит на улицы и площади городов России.
   Это искусство приходит в сады и парки, кто хочет всегда быть рядом с прекрасным. Искусство ландшафтного дизайна, бурно ворвавшееся в Россию в начале нынешнего века, повлекло за собой огромный спрос на декоративные вазоны, дорожки и садово-парковую скульптуру.
   Однако чтобы скульптура состоялась окончательно и заняла свое место в парке, саду, она должна быть переведена из мягкого материала (глины или пластилина) через переходный материал (гипс, полиуретан) в материал твердый – металл.
   Только профессиональный перевод скульптуры в твердый материал дает ей путевку в жизнь. И только высокоточное художественное литье может сделать это с наименьшими потерями для оригинала!
   Садово-парковая архитектура играет важную роль в градостроительстве. В современных городах наличие садов и парков необходимо для поддержания городской экологии и здоровья его обитателей, для создания мест отдыха и общения с природой.
   В эпоху романтизма на смену регулярным паркам приходят пейзажные. Новая мода зародилась в Англии, отсюда их второе название – английские (парк Стоув близ Лондона, архитектор У. Кент). В пейзажных парках все создано словно самой природой, населены загадочными руинами, гротами из диких камней, экзотическими павильонами, беседками, скамейками в тенистых уголках и т. д.
   В XIX веке во многих городах Европы и России разбиваются скверы и бульвары – места общественных гуляний. В XX в. их дополняют парки культуры и отдыха. Появляется тип парка-мемориала (Трептов-парк в Берлине, комплекс у Поклонной горы в Москве) [1, 116].
   Ландшафтный дизайн – понятие собственно XX века. Термин возник в Западной Европе, в первую очередь в густонаселенных и индустриально развитых странах: Великобритания, Германия, где массовая индустриализация и рост пригородов быстро привел к давлению на окружающую среду.
   В XX веке появилась возможность воспроизведения давно исчезнувших садов Помпей. Засыпанные вулканическим пеплом растения садов и мертвые существа при виллах создавали полости. Итальянские исследователи пришли к выводу, что можно заполнить эти пустоты жидким гипсом. Исследование полученных слепков дали образцы корней растений, которые использовались в садах погибшего города Помпеи. По типу корней распознали растения. При консервации и частичном восстановлении вилл и садов в Помпеях участки бывших садов восстановлены современными растениями, если их аналоги найдены в современности [1].
   На сегодняшний день в ландшафтном дизайне существуют множество стилей, в которых присутстуют два основных стилевых направления – это регулярное и пейзажное.
   Регулярный стиль. Для этого стиля характерны геометрическое построение сетки плана, включая прямолинейную трассировку дорог, геометрическую форму партеров и цветников, симметричное оформление композиционной оси, архитектурно обработанный, террасированный рельеф, подчеркнутое доминирование главного здания, четкие контуры водоемов, рядовые посадки деревьев и кустарников и их стрижка. Хорошим примером регулярной планировки являются сады Петергофа.
   Японский стиль. Благоустройство приусадебных территорий в средневековом Китае и Японии принципиально отличалось от европейских приемов организации ландшафтной среды. В его основе лежало особое отношение к природе, связанное с философией и религией.
   Современный стиль. Современные стили малого сада только соприкасаются со стилистикой садов прошлого. Сады, созданные в этом стиле, должны соответствовать стилю жизни нашего времени.
   Эти сады вписаны в урбанистическую среду, так как жизнь в современных мегаполисах имеет новую тенденцию и эстетику. Материалы, формы, стили, приемы – всё стремительно меняется. Меняется и сад.
   В таком саду уместно использование «неживых» материалов: стекла, металла, пластика и др. Современный сад может объединять в себе несколько стилей, таким образом, создается что-то новое, необычное, образуя неповторимую среду для жизни человека.
   В настоящее время очень популярны чугунные дорожки, выполненные в английском стиле (рис. 7.8) и особо популярны бронзовые плиты различной конфигурации «Терралит», выполненные по новой технологии московской фирмой «Литейный Дом» (рис. 7.9).

Рис. 7.8. Английская дорожка «Черепашки». Чугунное или бронзовое литье. Москва, компания «Литейный Дом»

Рис. 7.9. Бронзовая плитка «Терралит». Москва, компания «Литейный Дом»

//-- ФОНТАНЫ И СКУЛЬПТУРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ МАЛЫХ ВОДОЕМОВ, ОГРАДЫ, РЕШЕТКИ И ВОРОТА --//
Особое очарование в оформлении садовопарковых ландшафтов привносит наличие фонтанов и малых открытых водоемов со скульптурными композициями. Фирма ООО ЭХПО «Вель» изготавливает фонтаны из бронзы, алюминия и камня, разрабатывает полный комплекс благоустройства малых садовых и парковых водоемов с использованием натурального камня и искусственных керамических материалов (рис. 7.10).

   Рис. 7.10. Фонтан, бронзовое литье. Москва, фирма «Вель»

   Компания «Лит Арт» основана в 1999 году (Москва) и специализируется на монументальном художественном литье из бронзы, алюминия и чугуна. Кроме этого она выполняет работы по мелкой пластике и реставрации чугунных художественных изделий. Эта компания использует новейшие достижения в области художественного литья, современные материалы, отработанные технологические процессы, которые позволяют обеспечивать высочайшее качество производимой продукции.
   С компанией тесно сотрудничают известные российские скульпторы и архитекторы: М. Переяславец (Москва), С. Щербаков (Москва), А. Ковальчук (Москва), Г. Франгулян (Москва), И. Воскресенский (Франция), В. Суровцев (Москва), И. Новиков (Москва), А. Романов (Якутск), В. Соскиев (Франция), Е. Ченышева (Москва), Ф. Воробьев (Москва), А. Росляков (Москва) и многие другие.
   Их работы, отлитые на этом предприятии, установлены в Москве (рис. 7.11), Саратове, Тамбове, Рыбинске, Сургуте (скульптура «Ермак» из бронзы 2011 г.), в городах Подмосковья и т. д., а также во Франции.

   Рис. 7.11. О. В. Ершов. Фонтан «Птица счастья». Литье из бронзы. Москва, Кремль (сквер Тайницкого сада). Москва, Компания «Лит Арт»

   «Лит Арт» тесно сотрудничает с Центром прикладных исследований при ЦНИИТМАШ. Результатом этого плодотворного сотрудничества стало успешное внедрение последних разработок в художественном литье.
   Благодаря внедрению новых технологий, отлаженному управлению предприятием и процессами, особому отношению к дизайну «Лит Арт» был объективно признан лучшим предприятием в области художественного литья монументальной скульптуры в России.
   Производственные площади предприятия располагаются в городе Жуковском на территории ЦАГИ. Квалифицированный рабочий персонал, современное оборудование и технологии позволяют изготавливать монументальные скульптурные работы любой сложности и размеров для городских и сельских парков и садов.
//-- СВЕТИЛЬНИКИ --//
   Светильники – восхитительные канделябры и романтические подсвечники, строгие бра, настольные лампы с витражными абажурами ручной работы, люстры с матовыми плафонами, полусферы и мотивы волны – необычайно разнообразны.
   Эта многочисленная группа отливок включает одно– и многорожковые настольные подсвечники, многорожковые напольные канделябры, настенные бра и люстры, обычно очень сложной конструкции.
   Как правило, светильники состоят из отдельно отлитых деталей, которые соединяют механической сборкой. Конструкции светильников многообразны. Чаще всего в них преобладают элементы типа «ампир», но могут встречаться изображения людей, животных или растений. Светильники хорошо смотрятся внутри помещения, если они сочетаются с общим стилем интерьера.
   Важное место в художественном литье занимают люстры. Прообразы люстры были в ходу уже в Киевской Руси. Тогда подвесные светильники изготавливали преимущественно методом литья и значительно реже ручной ковкой. Для современного литейщика с достаточным опытом и не лишенного таланта отлить люстру – не проблема. При этом наряду с техникой литья, мастер может использовать штамповку, ковку, выколотку и иные способы обработки металла. Выбор той или иной технологии производства и художественные особенности осветительного прибора зависят от особенностей интерьера или облика здания, смысловой направленности помещения. Чаще всего в качестве источника вдохновения для создания люстры служит культурное наследие XVII–XIX веков.
   Материалом для светильников, как правило, служит латунь, имитирующая цвет золота, современные подсвечники чаще всего льют из бронзы, есть и каслинские подсвечники из чугуна (рис. 7.12-7.17).

Рис. 7.12. Люстра; латунь; XVII в. Бра; бронза, золочение; 1750 г. Стиль ампир

Рис. 7.13. Канделябры парные на семь свечей. Бронза, литье, золочение, стекло. Россия. 1860-1870-е годы. Стиль ампир

Рис. 7.14. A. Перрон. Канделябры парные на пять свечей. Бронза, литье, чеканка, золочение, матирование. Франция. ХХ в. Стиль модерн

Рис. 7.15. Настольная лампа. Бронза. Около 1900 г. Стиль модерн

Рис. 7.16. М. Канаев, формовщик Кузнецов. Подсвечник «Цыганка-маляр». Чугун. Касли. Около 1900 г. Стиль модерн

Рис. 7.17. Подсвечник. Бронза. Москва, компания «Литейный Дом». Стиль модерн

//-- ФОНАРИ --//
Во все времена архитекторы и градостроители придавали уличным фонарям, как постоянным элементам убранства городов, первостепенное значение. Изделия московской фирмы «Вель» не только делают город ярче, но и являются настоящими произведениями литейного искусства из алюминия, которые стали органичной составляющей многих городских ансамблей (рис. 7.18).

   Рис. 7.18. Фонари. Алюминий. Москва, фирма «Вель»

   На изготовление фонарей следует остановиться более подробно. Фонари могут изготавливать как с защитным кожухом, так и без него. Защитный кожух представляет собой остекленную рамку, имеющую различное художественное и пространственное исполнение. Это может быть и плафон традиционной шарообразной формы. Остекление фонарей с защитным кожухом предусматривает применение различных материалов, от натурального стекла, до витражного составного покрытия для улучшения художественных достоинств. Московская фирма «Вель» изготовляет и различного типа заборы и ограды из алюминиевых сплавов. Дизайн этих заборов входит в моду навсегда.
//-- ЧАСЫ (ПОДЧАСНИКИ) --//
   Судя по архивным документам, первые колесные часы, сделанные из железа, появились в XIII веке. Эти часы с гирями были созданы для монастырей; они имели двенадцать цифр на круглом циферблате и два колокольчика для отбивания часа и его четвертей.
   В средневековье крупные города Европы располагали большими астрономическими часами с гирями (часы-жа-кемары), часто с движущимися фигурами.
   Часы в России появились в 1404 году. В XVI веке они стали завозиться с посольскими дарами и подносились русским царям наряду с золотыми и серебряными украшениями. Диковинные часы украшали Г рановитую палату, хоромы цариц и царевен, русские терема.
   В XV веке появились первые интерьерные часы с гирями, а в некоторых местах и пружинные часы, тяжелое колесо которых совершало вращательное движение под действием упругой пружины. С уменьшением веса часов появилась возможность создавать переносные часы.
   В XVI веке распространились стационарные часы с пружинным ходом. Они стали неотъемлемой частью интерьера и предметом высокого искусства. Преобладали часы в прекрасно обработанных футлярах. С присущей ювелирному делу тщательностью на стенки и крышку, снабженную колокольчиком и пластическим обелиском или маленькой фигурой, наносились ажурные мотивы. Конусы по углам, угловые пилястры, пластически развитые кариатиды, венчающие фигуры, отлитые из бронзы, дополнялись арабесками, листовыми побегами и фигурными мотивами ажурных стенок. Стенки, как правило, золотили или серебрили.
   Во второй половине XVI века появились часы-автоматы – предмет особой роскоши. В Германии изготавливали часы с фигурами, появляющимися к часовому бою; многоэтажные часы в форме павильона с фигурами.
   К концу XVI века широко распространились настольные часы с колокольчиками, футляр которых обильно декорировали. Кроме простых настольных изготовляли парадные часы из золоченой бронзы: в обязательные арабески вставляли медальоны, изображения семи планетарных богов и дельфинов, а также сцены охоты.
   Важным изобретением X. Гюйгенса была спиральная пружина, которая заменила применявшиеся ранее балансы. Тем самым открылась возможность переделать нагрудные часы в карманные. Эти часы с особым мастерством изготавливали в Швейцарии с XVII века. Дорогие корпуса из золоченой меди, серебра, золота, черепашьего панциря и фарфора, часто украшенные эмалевыми портретами, жемчугом и драгоценными камнями, до настоящего времени предоставляют ювелирам возможность проявлять свою неисчерпаемую фантазию и исполнительское мастерство.
   «Золотым» веком часового дела, особенно декоративной обработки часовых корпусов, был XVIII век. Барокко, рококо, неоклассицизм и ампир привели к появлению часов в сочетании со столиками-консолями, комодами, шкафами, письменными столами, туалетными столиками, зеркалами. В пестрых инкрустациях из черепахи, олова и латуни, в пластинках золоченого аканфа и золоченых венчающих фигурах отразилось все великолепие убранства двора Людовика XIV.
   Во второй половине XVIII веке в эпоху классицизма каминные часы стали составлять единый гарнитур с подсвечниками и парфюмерией; часы в виде колонны существовали в очень многих вариантах и обладали разной художественной ценностью.
   Значение фигурного сопровождения в оформлении часов сохранилось и в XIX веке. Ярким контрастом этому является благородная форма так называемых переносных часов в скромных футлярах из металла с металлической ручкой.
   В Большом Кремлевском дворце представлена коллекция французских часов XVIII и первой половины XIX веков.
   Именно Франция обогатила оформление часов многообразием форм и видов. Художественному оформлению французские мастера уделяли исключительное внимание. Знаменательно и то, что в создании часов принимали участие крупнейшие мастера всех стран, в том числе и Россия.
   Основным способом изготовления украшений для часов являлось литье по выплавляемым моделям в гипсовые формы из бронзы и латуни. Золочение изделий из медных сплавов было в большой моде. Мастера искусно владели приемами обработки литых деталей – золочением, чеканкой, патинированием [29].
   В коллекции Большого Кремлевского дворца наряду с французскими часами есть часы работы русских мастеров. Камины Георгиевского зала дворца украшают две скульптурные группы с часами из золоченой бронзы, выполненные фирмой «Никольс и Плинке» в Петербурге в первой половине XIX века по моделям А. В. Логановского (1812–1855 гг.). Одна из них представляет Георгия Победоносца на коне, поражающего змея. В другой были использованы фигуры Минина и Пожарского скульптора И. П. Мартоса. Обе фигуры оформлены одинаково: стоят на высоком прямоугольном постаменте, служащем корпусом часов; у его основания на большой двухметровой подставке симметрично размещены декоративные бронзовые отливки, представляющие старинные русские шлемы, бердыши, пушки с ядрами и знамена.
   Усовершенствования в области часового дела в наше время затронули только техническую сторону, но не привели к появлению новых методов художественной обработки металлов.
   Изделия часов современных мастеров – в основном бронзовое литье с отделкой природными камнями, с неповторимым затейливым рисунком ручной прочеканки в стиле старых мастеров великое множество. Ассортимент часов по стилю разнообразен – от пышного барокко, изящного рококо, античной строгости классицизма до современного модерна (рис. 7.19-7.21).

Рис. 7.19. Часы каминные «Диана охотница». Бронза, литье, чеканка, золочение, матирование. Франция. Франция. 1840-е годы. Стиль рококо

Рис. 7.20. Часы «Колесница». Фарфор, позолоченная бронза – литье. XVIII в. Эрмитаж. Стиль модерн

Рис. 7.21. Часы каминные «Воин». Франция. Бронза, литье, чеканка, золочение, матирование. 1850-1870-е годы. Стиль рококо

Часы «Афина Паллада» производства Испании, они появились на российском рынке в 2011 году – подлинный шедевр часового искусства. Это сияние золотых переливов, оттененных складками одеяния богини и орнаментом на ее щите. Это аристократический блеск мрамора и изящество узоров на корпусе часов. При декорировании часов использованы нити и пластины 24-каратного и 18-каратного золота. Последнее получается сплавом 24-каратного золота с серебром и имеет зеленоватый оттенок. Эти часы призваны украсить любой интерьер (рис. 7.22).

   Рис. 7.22. Часы «Афина Паллада». Черненая медь, золото, латунь, мрамор. Испания. 2011 г.

   В настоящее время в России выпускаются специальные журналы: «Мир металла» и «Антиквариат», в которых можно найти очень много полезного материала по истории и для современных творческих работ в области дизайна металла.
//-- МЕДАЛИ, ЗНАЧКИ, СУВЕНИРЫ --//
   Это особая область мелкой пластики, родственная глиптике. Медали – металлические знаки с двусторонним (реже односторонним) изображением, выпускались в честь какого-либо выдающегося деятеля или события. Чаще всего медали имеют круглую или овальную форму, а иногда бывают многоугольными, квадратными и прямоугольными. В качестве материала для медалей, значков и сувениров используются различные цветные металлы, чаще всего на медной основе, есть и специально отлитые из чистого золота медали героев Советского Союза и России, а также различные значки (рис. 7.23).

   Рис. 7.23. Значок. Серебро. Ширина – 15 мм, высота – 19 мм. Фирма ООО «Ольва – К»

   Пизанелло, итальянский живописец и скульптор считается родоначальником медали – историкохудожественного памятника, возникшего в эпоху Возрождения под воздействием коллекционирования монет Древней Греции и Рима. Медали Пизанелло, дошедшие до наших дней, считаются непревзойденными шедеврами медальерного искусства.
   Лодовико Гонзага, второй маркиз Мантуи изображен на медали в то время, когда он был капитаном-генералом армии Флоренции. Изображение Лодовико на оборотной стороне медали закованным в латы всадником подчеркивает монументальность его образа на лицевой стороне. Латинские надписи помимо имени и титула изображенного содержат и подпись художника: OPUS PISANI PICTORIS (произведение живописца Пизано). Поступила в собрание Эрмитажа до 1850 года (рис. 7.24).

   Рис. 7.24. Пизанелло (Антонио ди Пуччо Пизано). Медаль Лодовико Гонзага. Диаметр 101 мм. Бронза, литье. Италия. Около 1447 г. Эрмитаж

   Медаль Волластана. Эта медаль учреждена в 1831 году в честь знаменитого английского ученого Уильяма Волластана (1766–1828 гг.), известного открытием в платиновой руде двух новых металлов: палладия и родия (см. выше). Ее присудили в том же 1831 году Уильяму Смиту – отцу английской геологии. В последующее время этой чести были удостоены наиболее выдающиеся ученые мира.
   Эта высшая геологическая награда, которой общество удостаивало выдающиеся работы геологов мира, была присуждена в 1943 году академику А. Е. Ферсману за его минералогические исследования, создавшие целую эпоху в развитии геологических наук.
   На лицевой стороне медали изображен профильный портрет геохимика Воллостана и надпись Wollaston. На обороте в лавровом венке имя награжденного, которое всегда гравировалось на его родном языке. Медаль – работа одного из крупнейших медальеров Англии первой половины XIX в., В. Вайона. Первоначально она отливалась из чистого золота. В 1846 году металлург Н. П. Джонсон, член Лондонского геологического общества, впервые отлил медаль из палладия, извлеченного специально для этой цели из бразильского палладиевого золота. В 1860 году чеканка палладиевой медали прекратилась и была возобновлена только в XX веке. Медаль, врученная А. Е. Ферсману в 1943 году, отчеканена со старого штемпеля. Медаль хранится в собрании Государственного Исторического музея в Москве (рис. 7.25) [32].

Рис. 7.25. Палладиевая Медаль Волластана, врученная академику А. Е. Ферсману. [32]

Почетную медаль из палладия присуждает и Американское электрохимическое общество за выдающиеся работы в области электрохимии и защиты металлов. В 1957 году палладиевую медаль вручили академику А. И. Фрумкину в области электрохимии (рис. 7.26) [32, 80].

   Рис. 7.26. Палладиевая медаль, врученная академику А. И. Фрумкину. [80]

   Известны также и чугунные медали, выполненные в Каслях Ф. Толстым, М. Маграчевым, П. Перминым и др. Как правило, медали после отливки чеканятся.
   В настоящее время литые медали изготовляются в единственном экземпляре или малыми сериями на фабриках «Госзнак».
   При использовании машин литья под давлением медали и значки можно изготавливать практически любых размеров и в большом количестве. Они получаются с четким отпечатком и не требуют чеканки.
//-- ЮВЕЛИРНЫЕ ОТЛИВКИ --//
   Как уже указывалось ранее (см. главу 4), к ювелирным отливкам относится многочисленная группа женских украшений, столовых приборов и т. п. Помимо драгоценных металлов, из которых отливаются ювелирные изделия, применяются также их заменители – нейзильбер, мельхиор и цветные металлы с позолотой или серебрением.
   Ассортимент изделий насчитывает порядка 10 тысяч видов, и дизайн обновляется ежегодно примерно на треть. Ювелирные компании работают со всеми видами драгоценных металлов – платина, золото всех проб, серебро. В своих работах ювелиры используют природные драгоценные камни и их синтетические аналоги. Хорошо известны бриллиантовые группы украшений.
   Сегодня основу ассортимента составляют легковесные ювелирные украшения со вставками из природных и синтетических камней, изделий без камней, серебряные цепи, обручальные кольца и т. д. (рис. 7.27).

Рис. 7.27. Ювелирные изделия из золота с драгоценными камнями

В последние годы ювелирные предприятия очень результативно работают над созданием изделий духовного и религиозно-культового направлений.

Раздел IV
Формовка, формовочные материалы. Заливка форм

Все теперь скрывают свое искусство. Некоторые же пишут о вещах, которых они не знают. Всякий умеющий что-либо тотчас это заметит. Поэтому я намереваюсь с Божьей помощью изложить то немногое, что я изучил, хотя многие и отнесутся к этому с презрением. Но меня это не тревожит. Ибо я хорошо знаю, что легче разругать любую вещь, нежели сделать лучшую.
Альбрехт Дюрер

Глава 8
Формовочные материалы и смеси. Мастерская художественного литья

8.1. Общие сведения

   Производство отливок – это сложный технологический процесс, состоящий из ряда операций, выполняемых в специальных литейных цехах, конечно, мелкую пластику из легкоплавких металлов можно отлить даже и в домашних условиях с соблюдением всех существующих правил безопасности и жизнедеятельности человека.
   Сначала с помощью модели отливаемого изделия, соответствующих инструментов и приспособлений из смеси, называемой формовочной, изготовляют литейную форму. В форму заливают расплавленный металл, из которого требуется получить отливку. В зависимости от назначения отливок и требований, предъявляемых к ним, формы заливают чугуном, бронзой, латунью или другими металлами и сплавами. Наиболее сложной операцией в производстве отливок является формовка – процесс изготовления литейной формы.
   Для изготовления литейных форм вначале готовят модель – приспособление для получения отпечатка, соответствующего конфигурации и размерам отливаемого изделия. Материалом для изготовления моделей служат дерево, металл (чугун, бронза, латунь, алюминиевые сплавы), гипс, воск, специальные резины и различные пластмассы. В зависимости от сложности и способа изготовления литейной формы модели могут быть неразъемными, разъемными, с отъемными частями и для пустотелых отливок. Приготовление расплавов, применяемых для заливки форм художественных отливок, производится в различных плавильных печах.
//-- ЛИТАЯ РУКА ПЕТРА ВЕЛИКОГО --//
   Формовщики и литейщики уже давно выступают как летописцы. Их летописи мало стираются временем. Литые летописи распространены особенно широко у народов, которые считают каллиграфию одним из видов искусства, дополнением к живописи или к разным видам прикладного искусства. По ним пишутся истории, восстанавливаются древние языки, уточняются подробности больших событий, социальный строй, взаимоотношения между народами и т. п.
   Русские формовщики и литейщики издавна прибегали к изображениям письмен на отливках. Это были и надписи на надгробных плитах, и своеобразная буквенная орнаментовка (например, сплошь покрытые текстом уральские плиты), и средство прославления власть имущих. Чтобы запечатлеть чей-то облик, скульпторы снимали с лица умершего восковую или гипсовую маску, служившую литейщикам подлинником – моделью для литья бюста или барельефа. Но литейщики подарили нам много интересного, ненарочитого, зафиксированного экспромтом. Таким получилось литое изображение руки Петра I.
   Петр I много внимания уделял развитию литейного дела в России: поощрял мастеров, сам специально изучал за рубежом ремесло литейщиков, приглашал к себе на работу лучших западных мастеров, ревностно следил за работой литейных заводов, часто бывал там. Рассказывают, что во время посещения одного из литейных цехов Петр I случайно оперся рукой на приготовленную к работе формовочную смесь и сделал на ней отпечаток своей руки, то есть литейную форму, моделью которой послужила его рука. Конечно, формовщики и литейщики не упустили такого случая, заполнили форму жидким металлом и получили литую копию кисти царя Петра I.
   В литом тексте на оборотной стороне отливки (несколько таких отливок хранится в Государственном историческом музее в Москве) сообщается следующее: «Снимокъ съ оттиска руки Петра Великаго сдъланнаго Имъ на пескъ въ основан-номъ Имъ-же чугунно-литейномъ заводъ въ 1707 г. въ г. Липецк!.. Подлинникъ хранится въ здаши Липецкихъ минеральн. водъ. Йен. на заводт. Бр. Миловановыхъ въ Ли-пецкъ».
   Так литейщики запечатлели руку человека, сделавшего необычайно много для развития отечественного литейного производства.
   Формовщик ручной формовки должен уметь:
   1. Изготовлять формы вручную по моделям или шаблонам, в опоках или почве для крупных простых отливок, а также формы для сложных фасонных отливок среднего размера, формы со стержнями и отъемными частями.
   2. Изготовлять формы по сложным шаблонам и простым скелетным моделям.
   3. Производить формовку по восковым выплавляемым моделям в пресс-формах; в гипсовых формах; резиновых формах; в кокилях и т. д.
   4. Собирать формы средней сложности и устанавливать в них стержни и холодильники.
   5. Заполнять и уплотнять смесь в формах для особо сложных, крупных отливок художественного литья ответственного назначения с единичным характером производства.
   6. Прошпиливать, окрашивать и готовить к заливке формы для сложных художественных отливок совместно с формовщиком более высокой квалификации.
   7. Определять виды и причины дефектов изготовленных форм.
   8. Правильно организовать и содержать в чистоте рабочее место.
   9. Экономно расходовать материалы и электроэнергию, бережно обращаться с формовочным инструментом.
   10. Применять наиболее целесообразные и производительные способы и приемы формовки.
   Формовщик ручной формовки должен знать:
   1. Составы и свойства формовочных смесей и других материалов, применяемых при формовке.
   2. Величины усадки сплавов, припуски на обработку резанием.
   3. Соотношение площадей поперечного сечения элементов литниковой системы.
   4. Режимы сушки и упрочнения форм и стержней.
   5. Требования к готовой форме.
   6. Устройство и приемы использования контрольноизмерительного инструмента и приспособлений.
   7. Содержание и виды технологической документации.
   8. Современные методы повышения производительности труда и улучшения качества отливок.
   9. Основные сведения о механизации производственных процессов в литейном цехе.
   10. Основные сведения об охране труда, электро– и пожарной безопасности, правила внутреннего распорядка в литейном цехе и т. д.
   Существуют различные виды литья: в песчаноглинистые и металлические (кокильное литье) формы, под давлением, центробежное, по выплавляемым моделям и др.
//-- ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ --//
   Отливка художественных изделий в сырых или сухих песчано-глинистых формах является универсальным способом получения изделий из любых металлов и любого габарита. Универсальность этого метода привела к разработке многочисленных способов формовки, особенно ручных, позволяющих получить отливки любой сложности и с четким рисунком.
   Отливка получается в результате заполнения полости литейной формы жидким металлом. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и затвердевает, образуя отливку. Получение отливок в песчано-глинистых формах – сложный и трудоемкий процесс. Ему предшествуют такие подготовительные операции, как изготовление модельных комплексов (моделей, отливок и стержней), приготовление формовочных и стержневых смесей, подготовка литейных опок и других приспособлений.
   Модели выполняют из древесины (сосна, дуб, ольха, береза, липа и др.) или из металлов (обычно из сплавов алюминия с медью или из латуни). При определении размеров модели учитывают припуски на усадку отливки при ее затвердевании и на последующую механическую обработку для получения готовой детали или изделия.
   Усадка – уменьшение объема сплава, залитого в форму, при его охлаждении. Уменьшение объема сплава при охлаждении до температуры затвердевания называется объемной усадкой. Уменьшение линейных размеров отливки по сравнению с модели называется линейной усадкой.
   Усадка отливок из различных металлов и сплавов составляет 1–2,5 %. Рассмотрим порядок изготовления деревянной модели. Модельщик получает чертеж с указанием на нем необходимых допусков и мест механической обработки. Руководствуясь размерами чертежа, модельщик на специальном деревянном щитке (модельный щиток), по возможности в натуральную величину, делает чертеж будущей модели, учитывая при этом усадку металла, из которого будет отливаться изделие. Припуск на усадку будет зависеть от рода применяемого сплава.
   Серый чугун имеет линейную усадку 0,7–1,3 %, алюминиевые сплавы 0,9–1,4 %, медные сплавы 1,25-2,4 %.
   Усадка – отрицательное явление не только потому, что при ней изменяются объем и размеры изготовляемых отливок, но и потому, что она является причиной образования в отливках усадочных раковин, пористости, внутренних напряжений, вызывающих появление коробления и трещин.
   При выполнении чертежа модели модельщик каждый размер, показанный на чертеже изделия, увеличивает на чертеже модели на величину припуска на усадку, при этом он не делает никаких вычислений, а пользуется специальным усадочным метром. Например, усадочный метр для изготовления моделей чугунных отливок больше нормального метра на 1 %, латунных и бронзовых отливок – на 1,5 %. Далее модельщик, учитывая способ формовки, намечает плоскость разъема модели, отъемные части, а также расположение и величину знаков. Затем он делает на стенках модели формовочные уклоны, устанавливает припуск на механическую обработку. Припуск на механическую обработку зависит от размеров отливки и видов сплава и последующей обработки. Для чугунных отливок он обычно составляет 2-20 мм, для стальных 4-28 мм.
   Когда чертеж на щитке готов, модельщик подбирает соответствующие породы дерева и размеры досок, склеивает из них заготовку и, руководствуясь размерами чертежа, обрабатывает заготовку вручную или на станке.
   При этом модельщик учитывает, что дерево содержит до 50 % влаги и, теряя ее при высыхании, коробится и трескается. Чтобы избежать коробления, деревянные модели изготовляют не из целого куска дерева, а из специальных заготовок. Такие заготовки получают путем склеивания отдельных узких досок, причем так, чтобы направление волокон одной не совпадало с направлением волокон другой. В этом случае коробление одной доски как бы уравновешивается короблением другой. Если склеить несколько таких досок, положенных друг на друга, коробление модели, изготовленной из такой заготовки, будет очень малым.
   Затем тщательно проверяет размеры изготовленной модели, легкость разъема частей, наличие формовочных уклонов, галтелей, соответствие размеров знаков размерам знаков стержневых ящиков, если модель приготовлялась для отливки пустотелого изделия. Поверхность готовой модели окрашивают. Слой краски предохраняет поверхность модели от разбухания и делает ее более гладкой. Кроме того, по цвету окраски модели формовщик может определить, где находятся на модели знаки, какая поверхность отливки должна быть особенно чистой, из какого сплава должна отливаться отливка. С этой целью условно принято поверхность деревянных моделей красить: для получения чугунных отливок – в красный цвет, для стальных – в серый, для отливок из цветных металлов – в желтый, знаки на всех моделях – в черный цвет. Готовые модели и стержневые ящики к ним маркируют и в комплекте с их частями и моделями литниковой системы сдают на склад для хранения, затем они поступают на формовку в цех.
   Используя модель из древесины, можно получить несколько десятков отливок. Модели покрывают специальным модельным лаком, чтобы защитить от влаги и сделать их поверхность более гладкой (предохранить от прилипания формовочной смеси). Деревянные модели применяют в одиночном и мелкосерийном производстве, например в художественном литье.
   В крупносерийном и массовом производстве, как правило, используют металлические модели. Модели бывают разъемные и неразъемные. Первые состоят из двух, трех и более частей. Их используют там, где по условиям формовки нельзя применять цельные модели.
   Стержни при отливке образуют полости, сквозные отверстия или углубления в отливках. Изготовляют их в деревянных или металлических стержневых ящиках из специальных стержневых смесей (песок со связывающими материалами).
   Песчано-глинистые формы изготовляют из формовочных смесей (песок, глина и другие вещества). Процентное соотношение и качество используемых компонентов зависит от вида литья (отливки из чугуна, стали или сплавов цветных металлов).
   По назначению формовочные смеси подразделяют на облицовочные и наполнительные. Облицовочные формовочные смеси соприкасаются с жидким металлом и работают в наиболее тяжелых условиях. Их приготовляют из кварцевого песка и глины. Для заполнения объема опоки используют отработанную формовочную смесь (наполнитель).
   Изготовление песчано-глинистых форм вручную – процесс малопроизводительный и трудоемкий. Поэтому в современном производстве для выполнения формовочных работ применяются формовочные машины. Они повышают производительность труда рабочих-формовщиков в 10–20 раз.

8.2. Рабочее место

   Оборудовать литейную мастерскую в домашних условиях крайне сложно. Правила безопасности запрещают делать ее в квартире многоэтажного дома. Получение отливок из бронзы, латуни, алюминия и даже цинка требует довольно высоких температур и подготовительной работы, для которой площади одной комнаты не всегда достаточно.
   Еще одна причина, по которой не стоит проводить плавку металлов дома, – необходимость хранения большого количества горючих материалов. Обычная плавильная печь, работающая на угле, потребляет его столько, что придется отгораживать угол комнаты, а в случае пожара потушить его крайне сложно.
   Многие литейщики – любители и профессионалы используют в качестве топлива пропан, хранящийся в баллонах. Он не выделяет побочных продуктов горения, прост в эксплуатации и обладает массой других достоинств. Но этот газ крайне взрывоопасен, поэтому хранить баллоны лучше в сарае в металлическом ящике, и рабочее место устроить так, чтобы они располагались в другом помещении, подальше от открытого огня.
   Лучше всего устроить литейную мастерскую в отдельном строении на даче или в деревне. При этом подготовительные работы, т. е. формовку небольших моделей, вполне можно производить дома.
   В профессиональных училищах, колледжах и университетах создают специальные литейные учебные мастерские.
   Для формовки, собственно литья и хранения топлива должны быть предусмотрены отдельные помещения. Они должны хорошо сообщаться между собой, что облегчает переноску тяжелых форм от одного участка к другому.
   Самое просторное помещение отводится для литейной. В центре или подальше от стен ставится печь (о том, какие бывают печи и как они работают см. главу ниже). Пол вокруг делается земляным или выкладывается кирпичом.
   В стороне невысокий верстак для литейной формы. Уровень расположения литейной чаши не должен быть выше уровня верхней части печи, чтобы при работе ковш не приходилось поднимать.
   Комната для формовки должна иметь не только хорошее дневное, но и искусственное освещение. Литниковые системы собираются на широком верстаке, за которым должно быть одинаково удобно и сидеть, и стоять. Большие формы заполняются и собираются прямо на полу.
   Стол должен иметь жесткую крышку и прочно стоять на ножках, поскольку масса некоторых заполненных форм довольно велика. Вокруг него располагают ящики с инструментами, необходимыми при формовке, и съемными частями литниковых форм.
   Многоразовые опоки средних размеров, очищенные от остатков формовочного материала, хранятся в специальном шкафу. Песок и глину держат в больших стационарных ящиках.
   Обычно начинающему литейщику доступны два легкоплавких материала – свинец и олово. Пользоваться первым не рекомендуется, несмотря на всю простоту его обработки. Во-первых, свинец ядовит, а дышать его парами еще более опасно. Во-вторых, от неосторожных опытов могут пострадать другие люди.
   Другой металл – олово (см. выше) – издавна использовался для отливки небольших предметов быта, а также игрушек. Помните сказку Г.-Х. Андерсена «Стойкий оловянный солдатик»? Чтобы сделать фигурку из олова, понадобится большой опыт формовки, но сам металл крайне прост в обращении. Рабочее место оборудуется крайне просто. Прежде всего, необходим просторный стол, за которым можно было бы стоя собирать литейные формы и производить засыпку формовочной смеси. Место должно быть хорошо освещено, поскольку формы для микролитья (именно так называется отливка небольших изделий) по сложности не отличаются от обычных, а вот размеры их гораздо меньше.
   Следует сказать несколько слов об одежде литейщика. Ее следует делать из прочного материала, хорошо защищающего от тепла. Высокие ботинки на толстой подошве предохраняют ноги во время работы около печи. На руках обязательно должны быть перчатки, а при заливке – рукавицы из двухслойного брезента.

8.3. Изготовление модельных комплектов

8.3.1. Общие сведения

   Для изготовления отливок применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой. Часть литейной оснастки, включающей все технологические приспособления, необходимые для получения в форме отпечатка модели отливки, называют модельным комплектом.
   Модельный комплект состоит из моделей отливки и элементов литниково-питающей системы; стержневых ящиков; модельных плит для установки или крепления моделей отливки и литниковой системы; сушильных плит и приспособлений для доводки и контроля форм и стержней.
   При формовке кроме модельного комплекта используют опоки и различные приспособления – наполнительные рамки, щитки, штыри, скобы и т. д. Поэтому, с понятием «формовочный комплект», т. е. полный комплект оснастки, необходимый для получения разовой формы.
   Модельные комплекты изготовляются столярами-модельщиками, как правило, высокой квалификации. Модельный комплект должен удовлетворять следующим основным требованиям:
   1) Обеспечивать получение отливки определенной геометрической формы и размеров;
   2) Обладать высокой прочностью и долговечностью, т. е. обеспечивать изготовление необходимого числа форм и стержней;
   3) Быть технологичным в изготовлении;
   4) Обладать минимальной массой и быть удобным в эксплуатации;
   5) Иметь минимальную стоимость с учетом стоимости ремонта;
   6) Сохранять точность размеров и прочность в течение определенного времени эксплуатации. Требуемые точность, прочность и долговечность модельного комплекта зависят от условий производства – единичного, серийного, массового. В единичном и мелкосерийном производстве чаще всего используют деревянные модельные комплекты; в массовом и крупносерийном производстве – металлические модельные комплекты, которые хотя и дороже, но значительно долговечнее деревянных.
   В серийном производстве во многих случаях успешно применяют модели из пластмасс, например эпоксидных смол, полистирола, а также из гипса и цемента и т. д.
   Металлические и пластмассовые модели в течение длительного срока службы сохраняют точность размеров, способствуют получению четкой конфигурации отливки, прочны и долговечны. Однако стоимость изготовления металлических и пластмассовых моделей в 3–5 раз превышает стоимость изготовления деревянных, поэтому их применение должно быть обосновано экономическим расчетом. Правильный, экономически обоснованный выбор материала для модельного комплекта позволяет существенно снизить себестоимость отливок.

8.3.2. Оборудование модельных мастерских и формоучастка

   Для литья различных изделий необходимы специально изготовленные формы-опоки, модели, стержневые ящики для изготовления стержней и разнообразные инструменты, о которых мы поговорим ниже. Наряду с данными приспособлениями могут потребоваться также шаблоны (формовочные, скребковые, контрольные) и кондукторы для зачистки стержней.
//-- МЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ --//
   При изготовлении моделей и стержневых ящиков пользуются мерительным инструментом: усадочным метром, угольником, малкой, рейсмусом, циркулем, кронциркулем, нутромером и штангенциркулем.
   Усадочным метром измеряют размеры заготовок моделей и стержневых ящиков.
   Угольником проверяют прямые углы и размечают перпендикулярные линии на брусках и досках, он состоит из колодки и вставленной в нее под прямым углом тонкой линейки. При пользовании угольником колодку прикладывают к плоскости заготовки, принятой за базу.
   Малка, металлическая или деревянная, служит для проверки различных углов и для разметки, состоит из колодки и линейки (пера), соединенной с колодкой шарнирным винтом.
   Рейсмус необходим для проведения параллельных линий на брусках и досках. В колодку рейсмуса вставлены два деревянных или металлических бруска, имеющие на концах металлические шпильки. При работе колодку прижимают к базовой плоскости доски, а каждый брусочек закрепляют на определенном расстоянии от плоскости колодки до металлической шпильки. При перемещении колодки металлическая шпилька наносит на поверхность доски риску.
   Кронциркулем измеряют наружные размеры тел вращения, а также толщину изделий, нутромером – диаметры отверстий, углубления и расстояния между отдельными частями модели. Штангенциркулем размечают окружности больших размеров.
//-- РЕЖУЩИЙ И СТРОГАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ --//
   При изготовлении моделей и стержневых ящиков используют стамески, шерхебели, рубанки, фуганки, цинубели, сверла и приспособления для свертывания; различные деревообрабатывающие станки и ручной пневмо и электроинструмент.

8.4. Формовочные материалы и смеси

8.4.1. Общие сведения

   В зависимости от их применения формовочные материалы подразделяются на исходные материалы и смеси, а исходные в свою очередь – на основные и вспомогательные. Они имеют также рабочие свойства: природные и технологические. Природные свойства характерны для исходных формовочных материалов – песков и глин. Относятся к ним морфологический, зерновой и химический составы материалов. Рассмотрим это подробнее.
   Морфологический состав. При разрушении горных пород образуются размельченные частицы, которые являются основой формовочных смесей. Они переносятся силами природы на большие расстояния и образуют залежи.
   Зерновой состав – это размер и форма зерен формовочного материала, соотношение их между разными размерами. Он влияет на свойства формовочных песков. Размер зерен песка влияет на качество поверхности отливки. Более чистая поверхность получается при применении мелкого песка.
   Химический состав. Зная химический состав формовочного материала, наличие в нем вредных и полезных примесей, можно определить возможность применения его для приготовления формовочных смесей со свойствами, обеспечивающими получение отливок хорошего качества.
   К основным формовочным материалам относятся пески, глины и связующие.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ ПЕСКИ --//
   Формовочная смесь включает песок, связующие и различные добавки. Основой литейной формы являются огнеупорные пески – кварцевые, силламанитовые, цирконовые и др. В художественном литье в основном применяются кварцевые формовочные пески с высоким содержанием глины (ГОСТ 2138-91). Это осадочные горные породы, основную часть которых составляет кварц. Кварцевые пески имеют белый цвет. Различные оттенки формовочному песку придают примеси. Чем их меньше, тем песок светлее и огнеупорнее. Формовочные пески кроме зерен кварца содержат глину. В зависимости от содержания глинистой составляющей (ГС), кремнезема и вредных примесей кварцевые пески делятся на три класса: Об1К, Об2К, Об3К (обогащенные). По содержанию кремнезема – на четыре класса: 1К, 2К, 3К, 4К и глинистые пески по содержанию глины на четыре класса: Т – тощий, П – полужирный, Ж – жирный, ОЖ – очень жирный. Глинистыми составляющими считаются все частицы независимо от их химического и минералогического состава, но в основном частицы глины, имеющие размер не более 0,022 мм.
   Кварцевые и тощие пески подразделяются на группы в зависимости от массовой доли ГС, содержания основного материала – SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, коэффициента однородности и среднего размера зерна.
   Жирные пески делятся на группы в зависимости от предела прочности на сжатие во влажном состоянии и среднего размера зерна.
   Кварцевые пески содержат до 2 % ГС и подразделяются на 5 групп.
   Тощие пески содержат от 2 до 12 % ГС и подразделяются на 3 группы.
   Коэффициенты однородности и средние размеры зерна у трех групп тощих песков и у первых трех групп кварцевых песков аналогичны.
   Жирные пески, содержащие от 12 до 50 % ГС, делятся на 3 группы: Ж1 имеет предел прочности на сжатие во влажном состоянии свыше 0,08 МПа и средний размер зерна до 0,14 мм; Ж2 – соответственно от 0,05 до 0,08 МПа и от 0,14 до 0,18 мм; Ж3 – соответственно до 0,05 МПа и от 0,19 до 0,23 мм.
   Примеры обозначения марок песка: 2К1О3О2 – кварцевый песок, содержащий до 0,5 % ГС, не менее 99 % SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

с коэффициентом однородности 60–70 % и со средним размером зерна 0,19-0,23 мм; Ж2016 – жирный песок с пределом прочности на сжатие во влажном состоянии 0,05-0,08 МПа и средним размером зерна 0,15-0,18 мм [6].
   Кварцевые пески также подразделяются на группы в зависимости от их влажности, концентрации водородных ионов (рН), содержания вредных примесей, коэффициента угловатости, теоретической удельной поверхности, газопроницаемости и потерь при прокаливании.
   Методика определения параметров формовочных песков указана в ГОСТ 29234.1-29234.5 и 29234.11-29234.13, а также приведена в источнике [30].
   Высокая прочность форм (более 0,08 МПа при сжатии во влажном состоянии) получается при использовании жирных песков, а также песков в чистом виде без дополнительного введения глины или бентонита. Для изготовления художественных отливок жирные естественные пески предпочтительнее синтетических.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ ГЛИНЫ (ГОСТ 3226-93) --//
   Формовочные глины – это горная порода, которая после смачивания становится очень пластичной. Поэтому их применяют в качестве связующего частиц наполнителя при изготовлении прочных формовочных смесей.
   Формовочные глины в зависимости от минерального состава делятся на виды, по пределу прочности при сжатии во влажном состоянии – на группы, а в сухом состоянии – на подгруппы.
   В литейном производстве находят применение комовые и порошкообразные огнеупорные глины каолинового и каолиногидрослюдистого состава.
   Пример обозначения формовочной огнеупорной глины: марка П3 – глина формовочная, огнеупорная, прочная по пределу прочности при сжатии во влажном состоянии и малосвязующая по пределу прочности при сжатии в сухом виде.
   Глины формовочные бентонитовые. Эти глины применяют в составах формовочных и стержневых смесей. Они могут поставляться в комовом и порошкообразном виде.
   Пример обозначения марки бентонитовой глины: П2Т3 – глина формовочная, бентонитовая, прочная по пределу прочности при сжатии, связующая по пределу прочности при разрыве и низкоустойчивая по термической устойчивости.
   Массовая доля для комовой глины должна быть не менее 75 %.
//-- СТЕРЖНЕВЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ --//
   Это вещества, скрепляющие зерна песка в формовочной смеси. Самой распространенной является глина. Но ее применение имеет много недостатков. Она увеличивает пригар формовочной смеси на стенках отливок, уменьшает податливость, газопроницаемость, текучесть смеси. При нагревании глина от заливаемого металла спекается, что уменьшает податливость стержней и затрудняет выбивку их из отливок. Для устранения всех этих недостатков в качестве связующих для стержней применяют, как правило, органические материалы, которые сгорая при заливке металла, разупрочняют стержень, что облегчает его выбивку.
   Условное обозначение глины включает марку и обозначение, а также буквенный индекс: А – для порошкообразных активированных глин, Н – натриевых природных, К – кальциевых природных глин, например П2Т3А (ГОСТ 28177-89).
   Для того чтобы избежать перечисленных выше недостатков, применяют в качестве связующих особые материалы – крепители. Их вяжущая способность характеризуется удельной прочностью, под которой понимается прочность сухого образца, приготовленного из смеси с испытуемым крепителем, приходящаяся на 1 % содержания его в смеси.
   Лучшими крепителями для стержней считаются растительные масла (льняное, конопляное), а также приготовленные из них олифы. Стержни, приготовленные из таких смесей, обладают высокой прочностью (в сухом виде), хорошо выбиваются из отливки, что очень важно при художественном литье.
   В связи с тем, что масляные крепители дорого стоят, применение их ограничено. Большое распространение получили крепители (П), сульфитноспиртовая барда (СП и СБ), декстрин, патока, жидкое стекло и др.
   Жидкостекольное связующее – неорганический материал, упрочняется после заливки металла. Оно не является дефицитом, безвредно и поэтому применяется для изготовления стержневых смесей с добавлением материалов, облегчающих выбивку стержней. С жидким стеклом приготовляют так называемые холоднотвердеющие смеси (ХТС) с использованием отвердителей, вводимых в смесь (например, двухкальциевого силиката), или смеси, отверждаемые при продувке углекислым газом, – СО2-процесс. Такие смеси быстро отверждаются без нагрева.
   Минеральные связующие – жидкое стекло, цемент, глина, гипс – рекомендуется использовать в тех случаях, когда стержни выполняют закрытую внутреннюю полость художественной отливки без последующей их выбивки.
   При массовом или крупносерийном производстве художественных отливок со стержнями целесообразно применять термореактивные синтетические смоляные связующие с использованием металлической нагреваемой оснастки. Основными типами связующих в этом случае являются фенольные, карбамидные и фурановые смолы, а также различные их комбинации [108]. К достоинствам смоляных связующих относятся их быстрое отверждение в оснастке (15-120 °C), высокая прочность получаемых стержней, легкая их выбивка. Эти связующие с отвердителями можно также использовать и без нагрева (например, в деревянных стержневых ящиках) или с последующим их отверждением в сушилах (по значительно укороченным режимам по сравнению с сушкой стержней с масляными связующими). Стержни с термореактивными связующими содержат только чистые кварцевые пески с минимумом глинистых составляющих [6].

8.4.2. Вспомогательные формовочные материалы

   Стенки формы прогреваются до очень высокой температуры (1400 °C), вследствие чего происходит быстрое испарение влаги, содержащейся в формовочной смеси, и выгорание связующих материалов с образованием паров и газов при заливке расплавленного металла. Он может просачиваться в поры формы между зернами песка, часто сплавляя их. Все это отрицательно сказывается на качестве отливаемого изделия. Например, продолжительный нагрев стенки формы может привести к образованию в ней трещин и появлению их отпечатков на поверхности отливок; пары и газы могут проникнуть и остаться в металле, образуя в стенке отливки газовые раковины.
   Образование шероховатостей поверхности отливки происходит из-за просачивания металла и вследствие этого пригара песка к ее стенкам. Пригар песка иногда приводит к неисправимому браку.
   Для предупреждения подобных явлений применяются вспомогательные формовочные материалы. К ним относятся различного рода добавки, припылы, краски, натирки, формовочные клеи, разделительный песок и пр.
   Добавки – это опилки, молотый каменный и древесный уголь, конский волос, чугунная дробь. Их используют при изготовлении крупных форм и стержней, подвергающихся сушке перед заливкой металла. Для уменьшения пригара смеси к стенкам отливки добавляют от 3 до 6 % каменноугольной пыли. В производстве крупных архитектурных отливок во избежание образования трещин, которые появляются при сушке, в формовочную смесь добавляют конский волос. Для быстрого охлаждения массивных частей отливки применяют чугунную дробь, которую добавляют в формовочную смесь.
   Припылы – это порошки, наносимые на внутреннюю поверхность сырой формы. Это делается для того, чтобы расплавленный металл не смачивал стенки формы. Также предупреждается образование пригара на отливке.
   В зависимости от размера изделия и толщины его стенок в качестве припыла применяют древесноугольный порошок, серебристый или черный графит, цемент и маршаллит.
//-- ДРУГИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ --//
   В сухих формах защитную пленку делают путем окрашивания стенок и стержней специальными формовочными красками. В их состав входят растворитель (вода или спирт), наполнитель (основной огнеупорный материал) и связующее вещество. Когда нужно получить особо чистую поверхность отливки, стержень натирают защитной пастой.
   Для разделения одной части формы от другой применяют разделительный песок. Он не должен содержать глину, так как она обладает клеящим свойством. Используют обычно кварцевый песок. При изготовлении небольших форм применяют древесноугольный порошок, используемый для припыла. Стержневой клей используют для склеивания попарно частей больших и сложных частей. Иногда их склеивают раствором белой глины.
//-- ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ --//
   Для бесперебойной работы участка или цеха художественного литья рекомендуется иметь достаточный запас основных и вспомогательных формовочных материалов. Все они должны храниться в закрытых помещениях при температуре не ниже 5 °C, раздельно по видам и маркам.
   Часть материалов поступает на открытых платформах и проходит подготовку перед использованием, другие материалы доставляются в порошкообразном или жидком виде, готовые к употреблению (бентонит, цемент, графит, жидкие связующие и т. д.); пылевидные материалы – обычно в крафт-пакетах (30 кг), жидкие – в бочках, бутылях.
   Подготовка формовочных песков заключается в разрыхлении и дроблении смерзшегося песка, его просеве через решетку с крупными ячейками, сушке, охлаждении и вторичном просеивании через мелкое сито.
   Формовочные пески для художественного литья должны иметь малый размер зерна (0,005-0,15 мм). В поступающем из карьера песке таких зерен, как правило, не более 50 %, остальную часть составляют более крупные зерна. Эти пески размалывают в специальных бегунах.
   Формовочную глину в комках сначала режут на крупные куски размером 70х70 мм, затем сушат и измельчают до размера частиц менее 1 мм в специальных шаровых мельницах.
   Древесные опилки, торфяную и асбестовую крошку после просушивания просеивают через сито.
   Каменный уголь целесообразно подсушить при температуре до 100 °C, раздробить, затем измельчить до размера частиц менее 0,2 мм.
   Все сыпучие материалы, особенно приготавливаемые в литейных цехах, подвергают магнитной сепарации для удаления случайных металлических включений.
   Пылевидные материалы, получаемые в размолотом виде в бумажных мешках, не требуют дополнительной подготовки. Жидкие связующие, поставляемые в цистернах, бочках, в холодное время подогревают паром при сливе. Их технологические параметры (концентрацию и состав) доводят до заданных в баках мешалками. Густые связующие разводят водой в мешалках. Твердые связующие в кусках дробят и просеивают.
   С особой осторожностью следует хранить и использовать химически активные жидкие материалы, особенно, если они находятся в стеклянных бутылях.
   Основную часть формовочной смеси составляет отработанная формовочная смесь. Выбитую из опок формовочную смесь измельчают в дробильных вальцах, просеивают через мелкое сито, очищают от металлических включений магнитной сепарацией [107, 108, 109].

8.4.3. Формовочные и стержневые смеси и их свойства

   Если мы хотим получить отливку со сложным рисунком и тонкими стенками, то нужно обратить внимание на качество формовочной смеси при приготовлении литейной формы. Ее свойствами является прочность, пластичность, газопроницаемость, огнеупорность, податливость, состав зерен, теплопроводность. Коротко характеризуем каждое из них.
   Прочность зависит от количества в ней глины и влаги, от формы и поверхности зерен песка смеси и степени уплотнения ее в форме. Чем больше глины и чем шероховатее поверхность зерен, тем лучше склеивание между собой и тем прочнее формовочная смесь.
   Пластичность формовочной смеси зависит от размера зерен песка, количества содержащейся в ней глины, влаги и способа приготовления смеси.
   Газопроницаемость. При заливке формы образуется большое количество паров и газов. Они препятствуют нормальному заполнению металлом полости формы. При повышенном давлении газ может проникать в металл, образуя газовые раковины в отливках. Способность формовочной смеси пропускать через стенки формы пары и газы, образующиеся при заливке, называют газопроницаемостью.
   Огнеупорностью называют свойство смеси сопротивляться оплавлению под действием температуры заливаемого металла. Она зависит от размеров зерен песка и его химического состава. Чем крупнее зерна, тем труднее металлу оплавлять их, тем меньше пригорит смесь к стенкам отливки. Чем меньше в смеси легкоплавких составляющих, тем выше ее огнеупорность.
   Залитый в форму металл при кристаллизации и охлаждении уменьшается в объеме, и готовая отливка будет иметь несколько меньшие размеры, чем полость формы. Происходит усадка отливки.
   Литейная форма не должна сопротивляться усадке металла. Иначе в стенках отливки могут образоваться трещины из-за напряжений, возникающих в металле.
   Свойство формовочной смеси, характеризующее сопротивление усадке отливки в форме, называется податливостью.
//-- РАЗНОВИДНОСТИ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ --//
   При получении художественных отливок применяет формовочные смеси, которые делятся на несколько видов:
   1. По типу использования – облицовочные, наполнительные, единые;
   2. В зависимости от применяемых при приготовлении смеси песков – природные, или естественные, и искусственные, или синтетические;
   3. По роду применяемого для отливки металла – для чугунного литья и для цветного;
   4. По состоянию формы перед заливкой – для форм, заливаемых в сыром виде, и для заливания после сушки;
   5. Специальные формовочные смеси.
   Облицовочной смесью называют такую смесь, которую используют для изготовления рабочего слоя формы, соприкасающегося с моделью. Она первой принимает на себя температурные воздействия и должна обладать хорошей прочностью, пластичностью, огнеупорностью и газопроницаемостью.
   Наполнительная – это такая смесь, которой заполняется форма после нанесения облицовочной.
   Единые смеси применяются при машинной формовке. При изготовлении цветных отливок и тонкостенных ажурных и чугунных применяют природные формовочные смеси.
   Искусственные или синтетические смеси представляют собой смесь песка или нескольких видов песка и глины с отработанным составом.
   Для форм чугунных отливок используется смесь, обладающая хорошей огнеупорностью и газопроницаемостью, из-за высокой температуры чугуна, заливаемого в форму.
   При производстве литейных форм для отливок из цветных металлов и сплавов (алюминиевые сплавы, бронза, латунь) применяют мелкозернистые формовочные смеси.
   В формах, заливаемых «по сырому», применяются смеси крупных песков. Отработанную смесь используют при заливке форм после сушки. Освежается она за счет облицовочной смеси. В процессе художественного литья бывают моменты, когда применяют специальные формовочные смеси. Они бывают жидкими и песчано-смоляными.
   При машинной формовке, особенно при серийном и массовом производстве, применяются единые смеси. Это обусловлено технологическими особенностями и спецификой транспортировки. Для того чтобы повысить качество единой формовочной смеси, т. е. для получения единой смеси с высокими технологическими показателями, в нее добавляют смесь кварцевого песка с повышенным содержанием глины и угля. Такая смесь называется освежительной.
//-- СОСТАВЫ СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ --//
   Для выполнения в отливках внутренних полостей, отверстий, каналов или иного сложного контура применяются литейные стержни. Стержни при заливке находятся в более сложных условиях, чем формы, и они должны обладать достаточной термостойкостью, прочностью, газопроницаемостью и обязательно хорошо выбиваться, если не предусмотрена их полная заливка в изделие без последующей выбивки.
   Как правило, стержни изготовляют из свежих материалов и органического, чаще всего жидкого, связующего без использования отработанной смеси. Для неответственных отливок в качестве связующего применяют глину и даже отработанную смесь. В этих случаях увеличивается пригар, ухудшается их податливость и газопроницаемость.
   Стержни из песчано-глинистых стержневых смесей с органическими связующими (за исключением смесей для стержней, получаемых в горячей оснастке) должны высушиваться (отверждаться) в специальных сушилах при 200–300 °C в течение не менее одного часа для придания им необходимой прочности. В последнее время для исключения длительной операции сушки используют холоднотвердеющие смеси со смолами и жидким стеклом, жидкоподвижные стержневые смеси и отверждение песчано-смоляных смесей в горячих ящиках.
   Составы и свойства связующих и вспомогательных материалов, используемых в формовочных смесях, указаны в литературе [6, 30, 108, 109] и в соответствующих ГОСТах.

8.4.4. Приготовление формовочных и стержневых смесей

   Технология приготовления этих смесей включает следующие операции: дозирование выбранных исходных материалов, их тщательное перемешивание в сухом виде, увлажнение (введение связующих материалов), перемещение влажной смеси, вылеживание и разрыхление.
   В зависимости от применяемого процесса дозирование может производиться объемным и весовым способами.
   Перемешивание проводится с целью равномерного распределения всех компонентов в смеси. Для этого применяются различные смесеприготовительные установки – катковые бегуны, и шнековые смесители. Более качественное смешивание происходит в катковых бегунах с горизональной осью вращения. Стержневые смеси рекомендуется приготавливать в шнековых смесителях.
   После введения в сухую, хорошо перемешанную смесь жидких компонентов (увлажнение) требуется длительное (10–15 мин) перемешивание для получения равномерной влажности.
   Приготовленная смесь должна вылежаться в какой-либо емкости не менее 2 часов. Во время вылеживания происходит окончательное равномерное распределение влаги и набухание глинистых частиц.
   После вылеживания смесь как бы слеживается и для придания хорошей пластичности и формуемости проходит операцию разрыхления в специальных разрыхлителях или просеивается через крупное сито с размерами ячеек до 5 мм.
   Стержневые смеси не вылеживаются.
   При приготовлении быстросохнущих смесей с жидким стеклом сначала загружают песок, глину и перемешивают 2–3 мин, потом добавляют едкий натр и смесь еще раз перемешивают 3–4 минуты, затем вводят жидкое стекло и опять перемешивают 10–12 минут. После этого добавляют мазут и снова перемешивают в течение 4–5 минут.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ФОРМ ЧУГУННЫХ ОТЛИВОК --//
   Состав формовочных смесей зависит от конфигурации и сложности поверхности отливок, толщины их стенок и состояния литейной формы перед заливкой. Смеси для ажурных отливок, имеющих сложную поверхность, тонкие стенки и большое число просветов, образующих ажур, должны обеспечивать получение в форме четкого отпечатка сложной поверхности модели и прочность мельчайших болванчиков, дающих просветы в отливке. Кроме того, при заливке в форму чугун по сравнению с цветными сплавами имеет более высокую температуру. Поэтому формовочные смеси для форм, заливаемых чугуном, должны иметь достаточную огнеупорность.
   Повышение температуры заливки чугуна приводит к более интенсивному газовыделению при прогреве формы, поэтому формовочные смеси должны иметь хорошую газопроницаемость. Таким образом, формовочные смеси для форм, заливаемых чугуном, при достаточной прочности должны быть газопроницаемыми и огнеупорными.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ФОРМ ОТЛИВОК ИЗ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ --//
   Латунь, бронза и алюминиевые сплавы, применяемые в производстве художественного литья, по сравнению с чугуном имеют более низкую температуру заливки и большую жидкотекучесть. Поэтому при изготовлении литейных форм представляется возможность применять мелкозернистые формовочные смеси, дающие чистую и гладкую поверхность отливки.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ФОРМОВКИ «ПО СЫРОМУ» --//
   Формовкой «по сырому» изготовляют литейные формы для тонкостенных и ажурных отливок (барельефы, ажурные тарелки, вазы, детали статуэток).
   Для получения в форме хорошого отпечатка, сложной поверхности модели и обеспечение прочности небольших болванчиков, образующих просветы в отливке, формовочные смеси должны иметь хорошую газопроницаемость, пластичность и быть достаточно прочными. Поэтому при приготовлении смесей применяют мелкозернистые пески с повышенным содержанием глины.
   Смеси для форм, заливаемых в сыром состоянии, применяют и при изготовлении форм для архитектурных отливок. В этом случае большая масса отливки и размеры форм требуют применения в формовочных смесях более крупных песков и повышающих огнеупорность смеси добавок.
//-- ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ ФОРМОВКИ «ПО СУХОМУ» --//
   Литейные формы статуй и бюстов значительно сложнее обычных. Для их приготовления применяют, как правило, сложную кусковую формовку. При такой формовке формовщик, разбирая форму для удаления модели, имеет дело не с полуформами, предохраняемыми от разрушения, а с частями формы в виде спрессованных кусков формовочной смеси. Естественно, что такие формы должны быть изготовлены из более прочных формовочных смесей.
   При кусковой формовке поверхность формы должна выдерживать давление не менее 0,9 Мпа. Газопроницаемость таких смесей в сыром состоянии вследствие содержания большого количества глины низкая (20–25 единиц). Поэтому литейные формы, изготовленные из этих смесей, нельзя заливать в сыром состоянии, так как повышенное количество пара и газа не сможет свободно выходить из формы через ее стенки. Газопроницаемость форм, изготовленных из жирных формовочных смесей, повышают путем их сушки. В процессе сушки в результате испарения влаги и выгорания добавок увеличивается пористость формы. Газопроницаемость смеси в форме после сушки повышается до 60–70 единиц.
   Смеси, формы которых заливают после сушки, называют формовочными смесями для формовки «по сухому».
   В качестве наполнительной смеси используют одну отработанную смесь. Освежают ее неперегоревшими кусками форм, набиваемых из жирной формовочной смеси.

8.4.5. Специальные формовочные смеси

   В производстве художественного литья бывают случаи, когда сложность отливки требует применения особых способов изготовления литейной формы, применения специальных формовочных смесей.
   Жидкие формовочные смеси применяют при формовке скульптурных отливок для нанесения облицовочного слоя на поверхность восковой модели и изготовления стержня в форме. На поверхность модели жидкую смесь наносят путем оплескивания модели, при изготовлении стержня смесь заливают в полость гипсовой формы. В состав жидкой формовочной смеси входят кварцевые пески, маршаллит, цемент и вода.
   Суспензию на этилсиликатном связующем применяют для нанесения на поверхность выплавляемой модели слоя, который после ее выплавления образует неразъемную керамическую форму – оболочку для отливки.
   Связующим суспензии является гидролизованный раствор этилсиликата, наполнителем – пылевидный кварц, (маршаллит) марок КП1, КП2, прокаленный при температуре 850–900 °C и рассеянный через сито с шелковой сеткой (см. главу ниже).
   Песчано-смоляные смеси применяют в производстве отливок, получаемых в оболочковых формах. В состав смеси в качестве наполнителя входит кварцевый песок с зернами размером менее 0,2 мм. В качестве связующего используют термореактивную смолу. В целях экономии дорогостоящих смол оболочки полуформ изготовляют двухслойными. В этих случаях песчано-смоляные смеси делят на облицовочные и наполнительные. Облицовочные приготовляют с большим содержанием смол, наполнительные – с меньшим.
   Хорошо приготовленная формовочная смесь во многом определяет качество будущей художественной отливки. Так, талантливая династия формовщиков-каслинцев братьев Мочалиных в Каслях использовала природный мелкозернистый жирный песок, который высушивали, размалывали и просеивали. Формовочная смесь получалось не просто мелкой, а на ощупь «чисто бархат». И. С. Мочалин говорил: «Я свой песок до бархата довел. На таком песке любые узоры ложились так точно, что отливка могла обходиться без чеканки» [6, 36].
   Все перечисленные выше приспособления и формовочные смеси будут являться для литейщика своеобразным подспорьем, с помощью которого можно создать самые разнообразные художественные изделия из металлов.

8.5. Контроль, испытание формовочных материалов и смесей

   В крупных литейных цехах имеются специальные лаборатории контроля и испытания формовочных смесей и их компонентов, которые работают, неукоснительно придерживаясь указаний, инструкций и рекомендаций ГОСТа, например, таких как ГОСТ 3594.0-93: Глины формовочные огнеупорные. Общие требования к методам испытаний.
   Настоящий стандарт распространяется на комовые и порошкообразные огнеупорные глины каолинитового и каолинотогидро-слюдистого состава (далее – глины), применяемые в литейном производстве в качестве минеральных связующих в составах формовочных и стержневых смесей и устанавливает общие требования к методам испытаний.
   Производители и поставщики в Россию приборов контроля качества формовочных и стержневых смесей. Хорошо зарекомендовала себя на российском рынке польская контрольно-измерительная аппаратура, применяемая в литейном производстве. Разрабатывается опытной группой технологов и конструкторов фирмы MULTISERW-Morek в сотрудничестве с Краковском Институтом Литья в Кракове, а также Краковской ГорноСталеплавильной Академией.
   Правильно определить формовочные материалы и смеси, не имея специального лабораторного оборудования трудно, потому что это во многом зависит от состава песка, глины и других составляющих. Но выполнение несложного теста может гарантировать начинающему литейщику вполне приемлемый результат.
   Определение качества смеси по внешним признакам. Исходные формовочные материалы, входящие в состав формовочных или стержневых смесей, имеют различные цвета: оборотная смесь – черный, свежий песок и глина – светло-желтый, древесные опилки – белый и т. д., поэтому плохо перемешанная смесь определяется по неравномерному цвету и наличию в ней комочков. Прочность смеси проверяют, разрушая комок смеси руками. Прочная смесь при этом распадается на мелкие комочки, а слабая рассыпается.
   Влажность смеси можно определить сжатием ее в руке. Прилипающая к ладони смесь указывает на избыток воды. Определение качества смеси по внешним признакам требует больших практических навыков и не дает точных результатов, поэтому смесь подвергается лабораторным, испытаниям. В цеховых условиях наиболее часто применяется контроль содержания глины и зерновой структуры песка, влажности, газопроницаемости, а также сырой и сухой и поверхностной прочности смеси.
   Оптимальную влажность формовочной смеси можно определить и таким способом. Берут щепотку смеси, скатывают шарик, а потом подбрасывают вверх. Материал считается пригодным к работе, если шарик не рассыплется или не расплющится при падении. Рассыпавшийся шарик указывает на то, что формовочная смесь недостаточна увлажнена, а расплющенный – на избыток влаги. В первом случае в смесь добавляют чуть-чуть воды, а во втором – сухую песчано-глинистую смесь. Оптимальная влажность смеси должна составлять 3–5 %.
   Определение зерновой структуры песка. Определение зерновой структуры песка сводится к установлению его группы. Взвешенное количество определяемого песка, предварительно освобожденное от глины, просеивается через набор, состоящий из одиннадцати калиброванных сит. Сита устанавливаются в наборе один под другим (самое редкое № 2,5 – сверху, а самое частое № 005 – снизу). Под ними размещается тазик для улавливания пылевидных частиц песка. Номера сит и размеры сторон их ячеек (по ГОСТ 2138-56 указаны в табл. 9).
   Просеивание продолжается 15 мин. После просеивания каждое сито вынимают из набора и взвешивают обнаруженные в нем остатки песка. Данные взвешивания выражаются в процентах от первоначального веса пробы. Сумма весов остатков на всех ситах и тазике вместе с отделенной глиной должна составить 100 %. Крупность песка устанавливается величиной зерна в основной фракции. Основную фракцию устанавливают по максимальной сумме остатков на трех смежных ситах (см. табл. 9 по ГОСТ 2138-56). Группу песка определяют по номеру среднего сита.
   Определение содержания глины в формовочных песках. Для приготовления формовочных и стержневых смесей с определенными свойствами необходимо знать количественное содержание глины в песке. Это устанавливается отделением от песка глинистых веществ, для чего 50 г высушенного песка загружают в литровую банку, куда наливают 0,475 л воды и 25 мл 1 %-ного раствора едкого натра. После взбалтывания четырех банок на специальном приборе жидкости дают отстояться и мутную (содержащую глину) воду сливают, затем добавляют чистой воды и снова взбалтывают и так до тех пор, пока вода в банке не станет совершенно прозрачной. После окончания взбалтывания воду сливают, а осадок песка высушивают и взвешивают. Разница в весе первоначального песка и отмытого указывает на весовое содержание глинистых веществ в песке.
   Чтобы выразить содержание глинистых веществ в процентах, от первоначального веса песка (Вп) вычитают вес чистого песка (Вч), а разницу умножают на два: (Вп – Вч) 2 = Вг%, где Вг – процентное содержание глины в песке (или вес глины в 100 г испытуемого песка).
   Определение влажности материалов и смесей. При ускоренном методе испытания берут навеску смеси в 20 г и помещают ее в металлическую чашечку с сетчатым дном. На специальном приборе через навеску пропускают нагретый до 200 °C воздух. При этом влага из смеси испаряется. Различие в весе смеси до испытания и после него укажет на весовое содержание влаги.

Глава 9
Плавка металла. Печи, устройства и заливка форм. Литейные установки

9.1. Печи для литья и плавка металла

   На пути от примитивной технологии древности до современного уровня изменялись металлургические агрегаты (в это время были уже известны печи для обжига изделий в гончарном производстве):
   • росла вместимость ванны, причем не за счет углубления ямы в костре, а наоборот, путем подъема дна и сооружения ограничивающих вертикальных стенок;
   • совершенствовались способы отделения шлака от металла – появилось специальное отверстие в стенке верхней части ванны для удаления шлака (подобные отверстия в нижних частях ванны служили для выпуска металла);
   • изменялись методы подачи воздуха (дутья) – от естественной тяги до искусственной, в простейших использовали ручные и ножные мехи;
   • осваивалась плавка металла в тиглях из обожженной глины или из камня, часто имевших носик для разливки металла. Так, в нурагах Сардинии – древних каменных укрепленных жилищах, относящихся к бронзовому веку, найдены каменные ложки, употреблявшиеся для разливки полученной в печи бронзы [26].
   Чтобы приготовить металл для заливки в форму, существуют современные плавильные печи, в которых он расплавляется. Есть несколько разновидностей печей – это дуговые и индукционные электрические, пламенные и тигельные, вагранки (еще остались в некоторых литейных цехах), электрические печи сопротивления. Они должны обеспечивать: низкий расход топлива и хорошую производительность, небольшой угар расплава и минимальное насыщение его ненужными примесями, выход расплава заданной температуры, жидкотекучести и химического состава. Совсем немного проясним вопрос по поводу этих печей.
   Если нам нужно иметь значительное количество металла с постоянным химическим составом, то более всего подходит для этого вагранка. Это печь непрерывного действия, и потому у нее такая высокая производительность. Она представляет собой шахтную плавильную печь, которая внутри выложена огнеупорным кирпичом (рис. 9.1).

   Рис. 9.1. Вагранка – печь для выплавки чугуна в литейном производстве

   Снаружи она облицована металлическим кожухом, сварным или клепаным.
   При всех достоинствах этой печи у нее имеется очень существенный недостаток – в составе расплава увеличивается содержание серы (она переходит в чугун).
   Пламенная печь используется при изготовлении цветных сплавов и плавке чугуна. Она представляет собой камеру, кожух которой собран из литых чугунных плит. Ее также изнутри облицовывают огнеупорным кирпичом.
   Такие печи могут быть стационарными и поворотными. Они имеют большое преимущество, заключающееся в возможности получения чугуна с меньшим содержанием вредных примесей. Но по сравнению с вагранками пламенные печи менее удобны в работе и неэкономичны.
   По типу энергии, применяемой для плавки, тигельные печи (рис. 9.2) подразделяются на электрические и коксовые. Могут быть поворотными и стационарными и используются для плавки бронз и латуни. Преимущество плавки в таких печах – получение расплава с малым содержанием серы. Недостаток – большой расход кокса и малая производительность.

   Рис. 9.2. Схема. Стационарная топливная тигельная печь

   Электрические плавильные печи делятся на дуговые, индукционные и печи сопротивления. Чаще всего их применяют для плавки бронзы и латуни, но редко – чугуна. Дуговая электрическая печь – это стальной сварной барабан с графитовыми электродами, между которыми возникает дуга, являющаяся источником теплоты.
   Индукционные, топливные и топливные тигельные печи относятся к агрегатам непрерывного действия, они очень экономичны и производительны. Достоинствами этих печей являются небольшой угар элементов, постоянный химический состав металла и отсутствие вредных выделений (рис. 9.3–9.5).

Рис. 9.3. Индукционная печь INDUGA

Рис. 9.4. Печь топливная (газ, дизельное топливо)

   Рис. 9.5. Наклоняемая тигельная топливная печь

   Однако для литья по выплавляемым моделям наибольшее распространение получили индукционные бессердечниковые печи, где металл находится в огнеупорном тигле, находящимся внутри индуктора. Емкость колеблется от 60 до 150 кг. К ним в первую очередь относятся печи ИСТ 006 и ИСТ 016. Обе печи работают от машинных генераторов.
   Сохранились еще печи, работающие от ламповых генераторов (ламповые и машинные генераторы – источники электрического тока, питающие индукционные печи).
   Специально для центробежного художественного литья и для ювелирных отливок созданы российскими и зарубежными фирмами малые печи сопротивления и индукционные, которыми укомплектованы центробежные и вакуумные установки, марки некоторых печей (рис. 9.6–9.8).

Рис. 9.6. Печь плавильная наклоняемого типа

Рис. 9.7. Печь плавильная индукционная УПИ-120-2 (2 кг, 1500 °C)

Рис. 9.8. Печь плавильная GRAFICARBO (1 кг) с цифровым терморегулятором

Для индивидуального производства и малых литейных мастерских используют камерные и муфельные печи, начиная от самодельных, школьных муфельных печей, а также промышленных различных конструкций, выпускаемых российскими и зарубежными фирмами, одна из муфельных печей показана на рис. 9.9.

   Рис. 9.9. Печь муфельная ЭКПС V-10М (ШхГхВ – 192х310х152 мм, программатор, вытяжка)

   К сожалению, многие из перечисленных печей стоят очень дорого и, хотя нашли свое применение в современной литейной промышленности, изготовить их и использовать самостоятельно в непроизводственных условиях невозможно.
   Но из тупиковых ситуаций можно найти выход. В технических журналах «Моделист-конструктор», «Школа и производство», «Юный техник» и т. д. и литературе, особенно прошлого века, можно найти чертежи и технологию изготовления малых муфельных печей и т. д., бензиновых и газовых горелок.
   На первых порах можно использовать при литье малых форм небольшие тигельные и электрические (школьные) муфельные печи с температурой нагрева 950-1150 °C. В них можно плавить сплавы алюминия, меди, латуни, бронзы и драгоценные металлы, эти печи, как правило, позволяют получать отливки в небольших опоках и по выплавляемым моделям.
   Также к таким печам можно отнести простые тигельные печи с графитовым тиглем для плавки металлов до 30 кг. Для небольших количеств сплавов на медной основе и разнообразных медных лигатур применяют тигельные печи, работающие на газообразном топливе с принудительным дутьем.
   В последнее время нашли применение печи с силитовыми нагревателями. Конструкция печи состоит из неглубокого кирпичного колодца, обогреваемого кремниевыми электрическими нагревателями, именуемыми силумитами. В зависимости от емкости графитового тигля возможна выплавка от 1 до 10–15 кг. Плавка происходит в окружающей атмосфере. Извлечение тигля и заливка форм осуществляется специальными клещами [84].
   Для плавки медных сплавов в тигельных печах используют графитовые либо графито-шамотные тигли емкостью до 30 кг. Масса для изготовления тиглей состоит из графита, огнеупорной глины, кварцевого песка, шамотного кокса, каолина и боя старых тиглей.
   Тигли перед пуском в производство просушивают при температуре 180–200 °C в течение 48–80 часов, а затем обжигают при температуре 600–800 °C в течение 2–4 часов.
   Тигли, применяемые в силитовых печах, проходят тот же цикл подготовительных работ.
   Для плавки большого количества металла (1-10 кг) используют газовые плавильные печи фирмы «Марио ди Майо» (Италия), предназначенные для плавки драгоценных металлов и цветных сплавов в графитовых тиглях. Печи работают на газовой смеси, состоящей из 20 % бутана или природного газа и 80 % воздуха.
   Электрическая плавильная печь является более эффектным агрегатом, чем газовые печи. Она бесшумна, автоматически до плюс – минус 5 °C контролирует температуру плавки. Можно плавить до 2 кг золота и других цветных металлов в зависимости от размеров печи и тигля. Кроме того, печи снабжены графитовыми тиглями, в которых с помощью борной кислоты при плавке создается защитная среда от окисления расплава и его изоляция от воздуха. Максимальная температура, достигаемая в этих печах, 1200–1300 °C.
   Высокочастотные индукционные плавильные печи обеспечивают быструю плавку. Но под воздействием тока металл интенсивно перемешивается и очень быстро насыщается газом. Поэтому рекомендуется выбирать печи, выпускаемые известными фирмами, где технология плавки отработана.
   Например, индуционная плавильная печь УПИ-0,5–3,0-440 выпускается российской электротехнической компанией «РЭЛТЕК». Эта установка состоит из двух блоков, связанных между собой кабелями питания и управления.
   В первом блоке собран контур компенсации реактивной мощности индуктора плавильной печи. Плавка металла осуществляется в керамических тиглях объемом 60 см. Охлаждение индуктора и токового контура производится водой с расходом 0,5л/мин.
   Во втором блоке собран высокочастотный генератор мощностью 3 кВт и частотой 440 кГц. Генератор питается от однофазной сети 220 В и имеет плавную регулировку частоты выходного тока. Время плавки 500 г меди не превышает 10 мин. Допустимая температура нагрева металла в кварцевом тигле 1600 °C. Приведенные индукционные печи в индивидуальном производстве не применяются в основном из-за большого потребления электроэнергии.

9.2. Расплавление металла

   В индукционных печах можно плавить черные и цветные металлы, а муфельных простой конструкции – только цветные сплавы. Стальные отливки в художественном литье практически не применяются. Поэтому мы остановимся на плавке цветных сплавов в тигельных и муфельных печах. Наиболее распространенными для изготовления отливок являются медные сплавы (бронзы, латуни), а также медно-никелевые сплавы (мельхиоры, нейзильберы).
   Алюминиевые сплавы в мелкой художественной пластике применяют все-таки редко, однако бижутерия, ряд украшений интерьеров, а также алюминиевые изделия, подвергнутые анодированию в художественном литье ландшафтного дизайна, находят свое место (см. раздел выше).
   В качестве исходных материалов применяют первичные и вторичные (переплавленные) металлы и сплавы, лигатуры и возврат (отходы) своего производства.
   Лигатуры – вспомогательные сплавы, состоящие из нескольких элементов, имеющие более низкую температуру плавления, чем каждого элемента в отдельности. Эти сплавы применяют для облегчения введения легирующих элементов в жидкий металл. При применении лигатур требуется более низкая температура, при которой уменьшается угар элементов при изготовлении сплавов для получения отливок [85].
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ МЕДНЫХ ЛИГАТУР --//
   Лигатуры медь – марганец и медь – марганец – алюминий. Двойную лигатуру медь – марганец приготовляют, вводя отдельные порции марганца в расплавленную медь, перегретую до 1200 °C.
   При плавке медь покрывают сухим древесным углем. Для приготовления тройной лигатуры расплавляют марганцовистую медь и вводят в нее алюминий. Расплав рафинируют обезвоженным хлористым цинком, тщательно перемешивают и разливают в изложницы.
   Лигатуры медь – железо и медь – железо – алюминий. Приготовление двойной лигатуры: в расплавленную и перегретую до 1150 °C медь вводят отдельными порциями железную мелочь и перемешивают до полного растворения железа. Для получения тройной лигатуры медно-железистый сплав смешивают с расплавленным алюминием. Приготовленные лигатуры рафинируют обезвоженным хлористым цинком и разливают в изложницы.
   Лигатуры медь – кремний и медь – сурьма. Отдельные порции кремния или сурьмы вводят в расплавленную и перегретую медь. Медь плавят под слоем древесного угля. Расплав тщательно перемешивают и разливают в изложницы.
   Лигатура медь – фосфор (фосфористую медь) приготовляют следующим образом: в тигель загружают мелкую медную стружку и порошок красного фосфора. Тигель герметически закрывают (щели промазывают огнеупорной глиной) и выдерживают в печи при температуре 350–360 °C в течение 4–5 часов.
   Полученный спек прессуют на гидравлическом прессе в стерженьки (штабики), которые и используются для приготовления сплавов или для раскисления меди [85].
//-- ПЛАВКА БРОНЗ И ЛАТУНЕЙ --//
   Плавку бронз и латуней производят в следующей последовательности загрузки элементов шихты. На дно тигля насыпают сухой мелкий древесный уголь в количестве, достаточном для покрытия жидкого металла. Загружают и расплавляют красную медь, раскисление ее производят фосфористой медью в количестве 0,2–0,3 % от веса шихты. Затем загружают лигатуры. (При выплавке медноникелевых сплавов (мельхиора, нейзильбера и др.) вместе с красной медью загружается лигатура медь – никель). После расплавления лигатур вводят цинк, олово, свинец. Металл перемешивают металлической или графитовой мешалкой, нагревают до необходимой температуры, очищают от шлака и древесного угля, вторично раскисляют фосфористой медью в количестве 0,1–0,2 % от массы шихты и выпускают.
   При плавке некоторых бронз и латуней необходимо применять специальные флюсы, которые не только защищают металл от окисления, но и отшлаковывают различные образовавшиеся окислы.
   При плавке алюминиевых бронз применяют такие флюсы, как стекло, сода, бура или смесь поваренной соли до 75 % и плавикового шпата 25 %. Флюс засыпается в количестве 1–2 % от веса шихты после общей загрузки. Температура выпуска 1080–1220 °C, в зависимости от состава бронзы.
   При плавке латуней количество фосфористой меди для раскисления уменьшается до 0,1–0,2 %, так как цинк тоже обладает раскисляющей способностью. Если в латунях имеется алюминий, то его вводят раньше цинка, потому что образующаяся на поверхности расплава пленка Al2O3 будет мешать испарению цинка. Для предупреждения сильного охлаждения металла цинк вводят нагретым до 150–250 °C. Температура выпуска латуней в зависимости от их состава достигает 1000–1100 °C.
//-- УХОД ЗА ТИГЛЯМИ --//
   При одной плавильной установке следует иметь несколько сменных тиглей для каждой группы сплавов. Целесообразно иметь разные тигли по объему, особенно следует рекомендовать графитовые тигли для цветных сплавов. Даже при наличии различных тиглей, в каждом из них при переходе на другой сплав может требоваться промывка – расплавление металла для очистки тигля от остатков предыдущей плавки, вредных для другого сплава.
   Плавление металла открытым пламенем можно проводить в тигле литейной машины, положив в него требуемое количество металла и добавив для предотвращения окисления немного борной кислоты и буры [84, 85].

9.3. Газовые и бензиновые горелки для плавки металла

   Для плавки можно использовать бензиновую горелку, которая состоит из горелки, ножного насоса (лягушки) и емкости с бензином.
   Это самая простая и доступная бензиновая горелка, которую можно использовать для плавки и пайки металлов. Вместо ножного насоса иногда используют компрессор. Бензиновая горелка расплавляет 30–40 г цветного металла за 2–3 мин. Максимальная температура факела этой горелки 1150 °C.
   В настоящее время появилось много различных конструкций российских и импортных бензиновых и газовых горелок, которые работают на пропане, или газовые горелки, работающие на газе и сжатом воздухе, или на ацетилене. Последний дает более качественное пламя, чем пропан. В качестве примера приведены две горелки на рис. 9.10, 9.11.

Рис. 9.10. Горелка бензиновая большая для плавки и пайки более 30 г металла (d – 20 мм). Предназначена для работы на бензиновой смеси для пайки и плавки металлов объемом более 30 г. Удобная регулировка пламени торцевым поворотным краном на ручке горелки. Температура пламени до 1300 °C

Рис. 9.11. Горелка пропановая вертикальная «ORCA» М70 со сменными соплами диаметром 3,5 и 5,0 мм. Температура пламени до 1300 °C

9.4. Плавка драгоценных металлов

Процесс плавки и литья осуществляют в специально оборудованных помещениях. Ювелирное литейное производство состоит из следующих этапов: изготовление резиновых пресс-форм, изготовление восковых моделей, изготовление литейных форм, выплавление восковых моделей, прокаливание опок с литейными формами и заливка металла в формы (см. главу ниже).
//-- ПЛАВКА ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ --//
В условиях ювелирных мастерских плавку проводят в специальных тигельных (плошках), подогревая в них шихту газопламенной горелкой (рис. 9.12). Этот способ отличается дешевизной и простотой. Самый простой тигель изготавливается из асбестового листа толщиной 6–8 мм. Обрезанный по размеру картон увлажняют и придают ему форму легкого прогиба с углублением 6–8 мм. Такой тигель выдерживает 3–4 плавки. Можно изготавливать плошки из смеси огнеупорной глины, каолина, графита, шамота или кварцевого песка. Однако все они имеют существенный недостаток – недолговечность. При плавке припоя в плошках под слегка пристывший слиток добавляют легкоплавкий компонент и продолжают плавку. Каждый тигель должен применяться для металла определенной пробы, поэтому на его наружной стенке делают специальную пометку. Перед плавкой плошку желательно прогреть, что сократит время плавки и уменьшит время окисления металла.

Рис. 9.12. Приспособление для удержания шамотной или асбестовой плошки (тигелька) во время ручной плавки и отливки. [72]

После того, как металл расплавится, его сливают в специальную форму – изложницу, которая представляет собой металлический брусок с выфрезерованным пазом. Размеры изложниц и форма пазов зависит от размеров и конфигурации будущих слитков. Существуют изложницы для вертикальной и горизонтальной отливки (рис. 9.13, а, б). Первые изготавливают разъемными, вторые – сплошными, иногда с несколькими ячейками. Новые изложницы предварительно прокаливают до температуры 500–550 °C с технологическими смазками.

   Рис. 9.13. Изложницы, применяемые для отливки слитков: а – сборные для вертикальной отливки, б – для горизонтальной отливки. [72]

   Технологические смазки необходимы для получения качественного слитка: без раковин, трещин, наплывов, что невозможно без хорошего растекания металла. В качестве смазок применяют масла льняные, конопляные, подсолнечные, веретенные, машинные, а также пчелиный воск, олифу натуральную и водно-меловую, как для побелки, эмульсию. Масла и пчелиный воск используют для получения слитков из золота и серебра, а также припоев.
   Масла перед нанесением на поверхность изложниц необходимо прокипятить на водяной бане при температуре 100–120 °C в течение 2 часов, чтобы обезводить их. Изложницы подогревают до 50-100 °C, но не выше, и на ее рабочую поверхность наносят тонким слоем смазку. При нанесении более толстого слоя может произойти разбрызгивание сплава. Пчелиный воск используется в тех же случаях, что и масла, и наносится на подогретую до 50–70 °C рабочую поверхность. Это одна из лучших смазок. Водно-меловую эмульсию применяют при получении отливок из металлов и сплавов с высокой температурой плавления – золота, платины, палладия. Ее наносят ровным тонким слоем на рабочую поверхность изложниц, прогретую до 150–200 °C. Затем ее необходимо тщательно просушить для удаления влаги, после чего рекомендуется прокалить при температуре 500 °C, тогда она выдержит большее число заливок [72].

9.5. Заливка форм

   Заливка форм может производиться различными способами в зависимости от размеров и развеса отливок, состава сплава и способа заполнения формы. Заполнение форм бывает:
   • методом свободной заливки, при котором расплав заполняет форму под действием собственной массы;
   • методом заливки на центробежных машинах, при котором металл заполняет форму и уплотняется в ней под действием центробежной силы, возникающей в форме при ее вращении;
   • при разрежении, когда металл заполняет форму под действием атмосферного давления при образовании в полости формы разрежения. Заливка может происходить в различной газовой среде: в воздухе или в нейтральном газе. И наконец, металл может быть залит ковшом и непосредственно из плавильного тигля. Последний при заливке художественных отливок применяется в случае его малого объема.
   Для заливки расплавленного черного, цветного и др. металла в формы имеется множество ковшей самых разных конфигураций и размеров. Они бывают монорельсовые, крановые и ручные (рис. 9.14). Рассмотрим каждый вид ковша в отдельности.

   Рис. 9.14. Ковши ручные для заливки литейных форм

   При изготовлении малых форм пользуются ручными ковшами-ложками. Они переносятся специальными носилками-рогачами и имеют вместимость от 16 до 40 кг, изготавливаются из листовой стали. Изнутри ковши-ложки обмазываются огнеупорной глиной и просушиваются.
   Заливка крупных форм производится барабанными ковшами, которые подвозят на специальных вагонетках и наклоняют с помощью поворотного механизма. Такие ковши имеют емкость 400–800 кг.
   В технологическом процессе получения отливки самая короткая операция – заливка литейных форм. Вместе с тем она играет значительную роль в качестве отливки. Шлаковые и усадочные раковины, недоливы, спаи, пригар – это причины брака при заливке, и его до сих пор бывает значительное количество. В зависимости от места расположения форм, от требований, предъявляемых к отливке, существует ряд способов заливки форм.
   Например, на плацу, на рольганге, на конвейере. Кроме того, в сложных случаях применяют специальные способы – заливка в поворотные и наклонные формы, в среде инертных газов и под вакуумом, в автоклаве.
//-- ВЫБИВКА --//
   Когда отливка достаточно охладится, литейную форму разрушают – так производится выбивка. В зависимости от объема производства и сложности отливки выбивают из форм вручную или при помощи механизмов. Вручную выбивают с помощью молотков и клещей. При механизированном способе применяют вибрационные скобы, коромысла, механические и инерционные решетки. Стержни выбивают с помощью пневматических рубильных молотков и гидравлических установок. Вибрационная скоба – это переносной вибрационный механизм, приводимый в действие сжатым воздухом, предназначенный для выбивки из опок формовочной смеси и отливок.
   Удобное подвесное устройство, которое создает вибрацию опоки, называется вибрационным коромыслом. Обеспечивает равномерное вытряхивание смеси и ускоряет процесс выбивки.
   Принцип работы механических выбивных решеток в том, что они после приведения в колебательное движение подбрасывают опоку, и она, ударяясь о решетку, разбивается. Стержни из отливок удаляют пневматическими рубильными молотками, вибрационными машинами и гидравлическими установками. Наиболее совершенными являются последние. В процессе их работы отсутствуют шум и запыленность. К недостаткам относятся высокая стоимость и необходимость сушки отливки.
   Отливка после выбивки из формы имеет на поверхности выпоры, литники и прибыли, также могут образоваться заливы. Если они имеют небольшую толщину, при помощи молотка и зубила их удаляют вручную. У скульптурных и архитектурных форм – пневматическими зубилами. У отливок из цветных сплавов удаляют ножовками или на специальных станках с ленточными пилами. Этот процесс удаления литников, выпоров и пр. называется обрубкой.
//-- ЗАЛИВКА ДРАГОЦЕННОГО МЕТАЛЛА В ФОРМЫ --//
   Заливка драгоценного металла в формы производится на машине для центробежного литья. Чтобы убедиться в исправности машины и ее пригодности к работе, машину тщательно осматривают. Затем устанавливают необходимую температуру заливки данного сплава и машину включают. В течение 15 мин печь прогревают при токе 4–5 А. После этого увеличивают силу тока до 12 А и повышают температуру нагрева тигля до температуры плавления сплава. Когда тигель достигает определенной температуры, в него частями загружают металл. Масса загружаемого металла должна соответствовать массе отливки. Недостаточное количество металла ведет к незаполнению формы, при избытке металл разбрызгивается. В качестве защитного покрова и флюса используют борную кислоту, слой ее засыпают сверху и он должен изолировать расплав от воздуха. При достижении расплава температуры заливки его выдерживают 2–3 мин, снимают излишки флюса и раскисляют. Затем устанавливают быстро форму, перенесенную из электропечи, литником по центру тигля машины, закрепляют специальным кожухом и включают машину. После 2–3 оборотов штанга тягового механизма оттягивается и после остановки машины форма снимается [72].
   Брак металла, возникающий при плавке и разливке – его причины и способы предупреждения приведены в таблице 11, см. источник [84]. В таблице приводятся виды брака, причины его образования, исходя из того, что разливка проводилась в формы на этилсиликатном связующем, с традиционными огнеупорными наполнителями, т. е. маршалитом, молотым кварцем, магнезитом, хромомагнезитом и др.

Глава 10
Приемы формовки художественных отливок в опоках

10.1. Общие сведения

   В 1905 году вышла книга по литейному производству для рабочих «Заметки и советы старого формовщика». Ее автор А. Колесов писал: «Почти на каждом заводе, выработан своеобразный местный прием, зависящий от формовочных материалов, имеющихся под рукой. Каждый формовщик обязан приготовить литьевую землю для своих работ сам, руководствуясь в данном случае только своей опытностью. Опытных формовщиков, правда, у нас немало, но, к сожалению, большинство из них малограмотны» [26].
   Систематическое исследование технологических процессов приготовления литейной формы началось только в начале XX века. Один из первых русских исследователей свойств формовочной смеси К. Неймайер в 1907 году отмечал: «.до сих пор не только у нас в России, но и в так называемых культурных странах европейского и заатлантического континентов существует почти везде в этой области полный хаос: чуть ли не каждая литейная мастерская имеет свой идеальный формовочный песок и свои лучшие в мире смеси формовочной земли, «массы», «глины», «шихты» и т. д., которые держат в строжайшем секрете». Только в 1928 году П. А. Аксеновым были проведены первые направленные исследования процессов уплотнения формовочных смесей [26].
   Формовка производится, как правило, в опоках. Столы и плиты на рабочем месте формовщика должны иметь ровные поверхности, опоки и плиты хорошо фиксироваться. Модельная оснастка и стержневые ящики должны быть прочными, иметь хорошо обработанную поверхность, уклоны и быть удобными в работе (небольшая масса, удобный разъем, тщательно пригнанные отъемные части, приспособления для извлечения модели из форм и стержней из ящиков и т. д.).
   В современном государственном стандарте приведено такое определение: «Опока – приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении литейной формы, транспортирования ее при заливке жидким металлом». Можно сказать и так – это жесткий деревянный или металлический жакет, который обеспечивает прочность элемента литейной формы и собранной формы при всех необходимых операциях ее изготовления и использования. Опоки не только облегчают проведение этих операций, но и обеспечивают возможность выполнения ряда таких приемов, которые без них невозможны. Тем самым они упрощают и сам технологический процесс получения особенно сложных отливок.
   Когда появились опоки? Первое широкое применение опок обычно связывают с именем француза Г. Монжа. Применение опок было вызвано тогда острой необходимостью повысить производительность труда при массовом производстве пушек для защиты Французской революции. В результате родился способ «быстрого литья» пушек.
   Н.Н. Рубцов приводит косвенные данные о возможном использовании опок для тех же целей в России уже в первой половине XVII века [26]. Вполне вероятно, что где-то применяли и ранее что-то похожее на деревянные жакеты, особенно при изготовлении мелких форм. Но совершенно очевидно, что повсеместное распространение опоки получили лишь после промышленной революции XVII века, когда возникла настоятельная необходимость производить большое количество одинаковых отливок для разнообразных машинных орудий труда и энергоустановок.
   Появившись для промышленных целей, опоки стали применяться для художественных отливок как относительно простых, так и сложных. В ряде случаев одни и те же приемы используют для получения машиностроительных и художественных отливок.
   Форма, изготовленная в опоках, всегда разъемная. Минимальное число опок в ней – две, когда имеется один разъем формы – например, древние глиняные или каменные формы состояли из двух половинок. Но для сложных отливок может быть и большее число опок.
   Одним из важных преимуществ изготовления литейных форм в опоках стала возможность использования влажных сыпучих материалов – песчаноглинистых смесей не только для стационарных форм, изготавливаемых в почве, но и для форм, которые перемещают и подвергают разным манипуляциям. Необходимая прочность таких формовочных смесей обеспечивается уплотнением их в опоке. Иногда ее увеличивают последующей сушкой рабочей поверхности, оформляющей отливку. Ранее элементы разборной формы «лепили» из быстросхватывающихся пластичных материалов: глины, гипса, глины с гипсом и др.
   Операции сборки, разборки, транспортировки легких форм в небольших опоках при литье мелких отливок выполняли вручную. Для крупных форм использовали подъемно-транспортное оборудование и другие механизмы. Для этого опоки должны иметь соответствующие конструктивные элементы: ручки и цапфы для транспортировки, штыри и отверстия для их установки (чтобы центрировать части формы при сборке), элементы для скрепления собранной формы и т. д. [26].
   Опоки могут быть универсальными, пригодными для изготовления форм отливок разнообразных конструкций, или специальными для литейных форм определенного типа отливок. Универсальные опоки обычно имеют прямоугольную форму в плане.
   Опоки представляют собой деревянные, чугунные, стальные или алюминиевые (из алюминиевых сплавов) ящики без дна. По форме они могут быть прямоугольными, круглыми или фасонными в зависимости от очертания отливки.

10.2. Машинная формовка

   Машинную формовку применяют главным образом в серийном и массовом производстве и значительно реже в мелкосерийном и единичном производстве. Машинную формовку осуществляют, как правило, в двух опоках, исключение составляет формовка в стопку и безопочная формовка.
   Форма обычно состоит из двух полуформ – верхней и нижней. При изготовлении форм на машинах необходимо иметь модели, модельные плиты, спаренные стальные опоки, штыри. В массовом и крупносерийном производстве применяют металлические модели, в серийном производстве – деревянные модели, укрепленные на координатных плитах. Во всех случаях формовку на машинах осуществляют по моделям, смонтированным на металлических плитах, что повышает точность отливок, а механизация основных операций (уплотнения формы и извлечения модели) полностью освобождает формовщиков от трудоемких ручных операций.
   Машинная формовка по сравнению с ручной имеет ряд преимуществ: высокая производительность, точность отливок и, как следствие, меньшие припуски на механическую обработку, равномерность уплотнения формы, возможность выполнения работы формовщиками более низкой квалификации. Точность размеров отливок при машинной формовке обеспечивается применением более точных (с меньшими уклонами) моделей, заменой операции расталкивания моделей вибрацией при их извлечении из формы, хорошим центрированием опок.
   Для машинной формовки используют три типа модельных плит:
   • односторонние – на одной плите смонтирована нижняя часть модели, а на другой – верхняя часть модели;
   • двусторонние – на одной стороне плиты смонтирована модель верха, а на другой – низа (формовка на одной машине);
   • реверсивные – нижнюю и верхнюю опоки формуют на одной плите, а при сборке верхнюю опоку поворачивают на 180°.
   Постоянное крепление моделей к плитам используют в массовом и крупносерийном производстве. Сборные модельные плиты, состоящие из вкладышей с моделями, применяют в мелкосерийном производстве; координатные модельные плиты – в единичном и мелкосерийном производстве. Координатные плиты имеют отверстия для установки модели и определения правильности ее положения. Отверстие на плите обозначают шифром, состоящим их буквы и цифры. С помощью этого шифра устанавливают модели на плите.
   Технологический процесс изготовления литейных форм на машинах складывается из ряда операций. Основные операции уплотнение формовочной смеси в опоке и извлечение модели из формы определяют качество будущей отливки: наличие в ней засоров, газовых раковин, трещин; правильность геометрии; чистоту поверхности.
   Вспомогательные и транспортные операции установка пустой опоки на машину, опрыскивание и обдувка модельной плиты, засыпка формовочной смеси в опоку, транспортировка готовых форм – выполняются специальными вспомогательными и транспортными механизмами машины.
   В зависимости от степени механизации вспомогательных и транспортных операций различают:
   1) механизированную формовку, когда рабочий вручную управляет работой механизмов, выполняющих основные, вспомогательные и транспортные операции;
   2) автоматическую формовку, когда работой механизмов управляет машина.
   Наиболее трудоемкими и ответственными являются операции уплотнения литейной формы и извлечения модели. Существует несколько способов уплотнения формовочных смесей на машинах: прессованием, прессованием с вибрацией, встряхиванием, встряхиванием с подпрессовкой, пескометом, прессово-пескодувный.

10.3. Изготовление литейных форм. Инструмент формовщика

   Отливка художественных изделий в сырых или сухих песчано-глинистых формах является универсальным способом получения изделий из любых металлов и сплавов, и любого габарита. Универсальность этого метода привела к разработке многочисленных способов формовки, особенно ручных, позволяющих получить отливки любой сложности и с четким рисунком.
   Формовка производится, как правило, в опоках. Столы и плиты на рабочем месте формовщика должны иметь ровные поверхности, опоки и плиты хорошо фиксироваться. Модельная оснастка и стержневые ящики должны быть прочными (небольшая масса, удобный разъем, тщательно пригнанные отъемные части, приспособления для извлечения модели из форм или стержней из ящиков и т. д.).
   Опытный формовщик имеет собственный набор формовочных инструментов, с помощью которых производится формовка и отделка форм. Комплект формовочных инструментов обычно включает:
//-- СЛУЖЕБНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ --//
   Помимо литейных форм, стержней и модельного комплекта, для ручного литья необходим и другой инвентарь, который условно можно разделить на несколько групп.
   1. Инструменты, предназначенные для заполнения опоки формовочной смесью: прямоугольные или круглые сита с металлической сеткой, плоские или совковые лопаты.
   2. В опоке смесь утрамбовывают с помощью ручных трамбовок, которые в зависимости от назначения могут быть различными: короткими – для уплотнения смеси в опоках с низкими стенками, или длинными – для уплотнения смеси в крупных опоках, с острыми или тупыми концами – для уплотнения смеси соответственно в объеме опоки или у ее поверхности.
   3. Для контроля поверхностного слоя засыпанной и утрамбованной смеси используют уровень, или ватерпас.
   4. Ровную гладкую поверхность можно создать с помощью гладилки или ланцета.
   5. Упавшие внутрь формы формовочной смеси можно удалить с помощью крючка.
   6. Выправлять углы лучше всего угловыми гладилками.
   7. Для того чтобы избежать разрушения во время извлечения модели из формы, смесь необходимо увлажнить с помощью кисти.
   8. Литниковые каналы лучше всего проделывать специальными ножами, сверлами или спицами из стальной проволоки.
   9. Сгребать формовочную смесь в сито удобнее с помощью скребков и совков.
   10. Для выравнивания поверхности литниковых ходов часто применяют фигурные ложки.
   11. Вентиляционные каналы можно проделать с помощью стальных игл разных диаметров: от 3 до 5 мм – при изготовлении небольших форм, от 7 до 10 мм – для крупных отливок.
   12. Приготовленные модели расталкивают, используя специальные молоточки-киянки.
   13. Лишними здесь не окажутся и щетки, которыми можно сметать остатки и лишние комочки формовочной смеси.
   14. Для уплотнения формовочной смеси при изготовлении достаточно больших по размеру и массе форм рекомендуют использовать пневматическую трамбовку.
   15. Часто внутри форм, на крестовинах, закрепляют крючки из изогнутой низкоуглеродистой стальной проволоки, которые служат опорой для формовочной смеси. Эти крючки для лучшего сцепления со смесью можно обмазать жидкой формовочной глиной.
   16. Для того лучше зафиксировать формовочную смесь в верхней опоке, в ней устанавливают деревянные колышки.
   17. Такие места в форме, как выступающие части, углы, болваны и переходы от тонких к толстым, закрепляют с помощью литейных гвоздей, или шпилек.
   18. Проволочные или литые каркасы используют в литье в качестве «скелета» стержней. При этом в небольшие по размерам стержни вставляют в каркасы из тонкой проволоки, в более крупных стержнях устанавливают каркасы либо из проволоки диаметром до 9 мм, либо литые из чугуна.
   19. Каждому литейщику необходимо всегда иметь под рукой пульверизатор (для нанесения краски на детали) и пневматические сопла (для обдува готовых форм перед сборкой их частей).
   20. Набойки, трамбовки с наконечниками различной формы для уплотнения форм. При больших размерах форм применяются пневмотрамбовки.

   Помимо выше перечисленных инструментов опытный формовщик имеет дополнительный инструмент (съемники, трубки, в том числе изогнутые, для прорезания стояков, различной формы крючки и др.), обеспечивающий получение качественной формы (рис. 10.1).

   Рис. 10.1. Формовочный инструмент: 1 – лопата; 2 – набойки; 3 – вентиляционные иглы; 4 – трамбовки; 5 – кисть; 6 – крючок; 7 – сито; 8 – киянка; 9 – ланцет; 10 – подъем; 11 – гладилка; 12 – ложечка; 13 – сметка; 14 – нож-скребок; 15 – нож трехгранный; 16 – рифель; 17 – оправка; 18 – прорезания литниковых каналов; 19 – полозок; 20 – щетка; 21 – совок; 22 – скребок; 23 – угольники. [18]

   С помощью всех этих инструментов производят формовку по неразъемной и разъемной моделям, кусковую формовку и др. Эти и другие виды формовки имеют много общих операций, которые рассмотрим ниже.
//-- ВИДЫ МОДЕЛЕЙ ОТЛИВОК --//
   Модели отливок бывают:
   1. Простые (это обычно неразъемные или с разъемом по плоскости модели без отъемных деталей и стержневых знаков).
   2. Средней сложности (это модели среднего – от 500 до 1500 мм – и крупного – от 1501 и более мм – размеров со стержневыми ящиками).
   3. Сложные (это разъемные модели крупных размеров, предназначенные для литья таких больших деталей машин, как блок цилиндра внутреннего сгорания, станины металлорежущих станков и др.).
   По конструкции все модели разделяют на:
   1. Неразъемные (рис. 10.2, а). Такие модели часто используют при ручном литье. Их достают из формы, не разделяя на части (хотя в некоторых случаях применяют и состоящие из нескольких мелких деталей шаблоны – рис. 10.2, в). Причем при формовке они оставляют четкий отпечаток наружного контура требуемой модели.

   Рис. 10.2. Модели: а, в – неразъемные; б – разъемные

   2. Разъемные (рис. 10.2, б). Модели подобного типа состоят обычно из нескольких частей – легко отделяющиеся друг от друга по плоскости (или по сложной поверхности) деталей.
   3. Специальные (формовочные шаблоны и скелетные модели). Их часто применяют для формовки штучных изделий из металла.

   Подъемы. Для того чтобы вытолкнуть получившуюся модель, в форме устанавливают подъемы различных модификаций: остроконечные, вставные (которые часто используют для небольших по массе и размеру моделей), вертикальные полосовые (для крупных по размеру моделей) и болтовые (для моделей с достаточно большой массой).
   Молотки. При извлечении отливки из формы пользуются молотками и металлическими стержнями. При этом молотком с силой ударяют в различных направлениях по нижней части стержня так, чтобы растолкать модель.
   Для предохранения отливки от разрушения необходимо в наиболее прочных местах установить металлические пластины, в которых нужно предварительно проделать отверстия для стержня. Такие пластины могут быть комбинированными, то есть, иметь два отверстия: одно – для расталкивателя, а другое, с резьбой, – для установки в модели подъема.

10.4. Литейные формы и литниковая система

10.4.1. Общие сведения

   Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Он осуществляется в формовочных отделениях литейного цеха. Стержни изготовляют в стержневом отделении и подают на сборке формы в формовочное отделение. Изготовление форм, стержней и сборка формы – наиболее ответственные этапы производства отливок. Более 80 % отливок получают в разовых литейных формах, так как стоимость их изготовления достаточно низкая, вместе с тем в них можно получить практически любую по конфигурации, сложности и массе отливку из наиболее распространенных черных и цветных сплавов.
   Применяют следующие способы формовки:
   1) в почве и кессонах;
   2) в опоках;
   3) безопочную;
   4) по шаблону;
   5) по скелетным моделям и контрольным сечениям;
   6) в стержнях;
   7) с применением быстротвердеющих смесей.
   В зависимости от степени механизации процесса изготовления форм различают три вида формовки: ручную, машинную и автоматическую. На машиностроительных заводах ручную формовку применяют для получения одной отливки или нескольких, например, в условиях опытно-экспериментального производства, при изготовлении уникальных отливок, а также для ремонта. Машинную формовку применяют в условиях серийного и массового производства отливок или для автоматизации процесса изготовления форм какой-либо одной отливки (специализированные автоматы).
   Разовые формы. Литейные формы бывают разовые и многократные. Разовые заливают металлом только один раз, после удаления отливки их разрушают. Основной составляющей формовочных смесей при изготовлении этих форм является кварцевый песок. В качестве связующей добавки используют глину. Разовые формы для художественных отливок могут быть разъемными и неразъемными, цельными и кусковыми, сухими и сырыми.
   Многократные формы. Прочность и огнеупорность многократных форм позволяет после каждой заливки металлом использовать их повторно, после небольшого ремонта внутренней поверхности. Иногда их применяют до 150 раз. Изготовляют эти формы из огнеупорных материалов (молотый шамот, асбест, графит), бывают также металлические литейные формы. Они называются кокилями и используются при производстве отливок специальными способами литья [52].

10.4.2. Опоки (полуформы)

Литейная форма (рис. 10.3) состоит из двух полуформ-опок, служащих для того, чтобы удерживать смесь при ее уплотнении, а также при перемещении и закреплении полуформ. Опоки, как правило, заполняют смесью из неорганических (кварцевый песок, глина) и органических (уголь, опилки) материалов. На боковой стороне опок необходимо сделать цапфы или небольшие ручки для удобства транспортировки.

Рис. 10.3. Литейная форма: а, б – полуформы-опоки; в – крестовины опоки; г – штырь; д – литниковая чаша; е – холодильник; ж – полость формы

Опоки по внешнему виду напоминают деревянные или металлические рамки (рис. 10.4, 10.5). Предназначены они для уплотнения формовочной смеси при ручном изготовлении литейных форм и потому должны быть очень прочными и достаточно легкими.

Рис. 10.4. Деревянная опока для ручной формовки

   Рис. 10.5. Опока из фасонного проката [52]

   При ручной формовке рекомендуют использовать небольшие по размерам и массе (до 30 кг – без смеси, до 60 кг – со смесью) опоки, которые впоследствии можно будет достаточно легко перемещать с места на место.
   При литье в домашних условиях и небольших литейках очень важно правильно выбрать опоку необходимого размера, чтобы при ее использовании не произошло деформации или разрушения формы. При выборе и установке опоки нужно учитывать следующие параметры:
   – расстояние между полостью формы и стенкой мелкой опоки должно составлять 30–50 мм, для крупной – от 100 до 150 мм;
   – расстояние от стержневого знака до боковой стенки опоки не должно превышать 50 мм;
   – расстояние от модели до верхней или нижней поверхности мелкой опоки должно быть 40–60 мм, для средней опоки – 60-120 мм, для крупной – более 100 мм;
   – расстояние от нижнего знака стержня до нижней части опоки может составлять от 20 до 120 мм;
   – от верхнего знака стержня до верхней части опоки следует выдерживать расстояние в 50-100 мм;
   – при формовке сразу нескольких отливок в одной опоке расстояние между полостями формы должно быть не менее 20–25 мм для тонкостенных и невысоких отливок и 30–50 мм – при изготовлении форм с высокими и толстыми стенками.
   Скрепление опок. Для скрепления парных опок на их стенках необходимо сделать выступы, или приливы, в которых затем нужно высверлить отверстия, предназначенные для впрессованных стальных втулок. Две опоки можно скрепить двумя способами:
   1. Штырем (рис. 10.6, а). В данном случае, при спаривании деталей используемые металлические штыри вставляют в отверстия ушек верхней опоки.

   Рис. 10.6. Способы скрепления опок: а – штырем; б – на штырь [52]

   2. На штырь (рис. 10.6, б). При этом способе скрепления верхнюю опоку надевают на штыри, предварительно закрепленные на нижней.
   Стержневые ящики и стержни. Стержневые ящики – необходимый инвентарь литейщика. Они используются для изготовления больших партий стержней, чаще из песчано-глинистых смесей.
   Литейный стержень по внешнему виду напоминает штырь. С его помощью при литье делают необходимые отверстия и задают нужные контуры будущей отливке. В форме его закрепляют на специально сделанном для этого выступе, который в процессе производства отливки входит в соответствующую ему впадину.

10.4.3. Литниковая система

   Одним их важнейших условий получения качественной отливки является правильное устройство литниковой системы. Литниковая система служит для плавного подвода жидкого сплава в полость литейной формы и питания отливок в процессе кристаллизации. Место подвода сплава к отливке во многом определяет ее плотность, внешний вид и образование различных литейных пороков. Выбор литниковой системы, обеспечивающей получение отливок хорошего качества, является наиболее сложной частью литейной технологии. Поэтому формовщик, мастер и технолог при выборе литниковой системы должны учитывать особенности литейной технологии.
   Правильно построенная литниковая система должна удовлетворять следующим требованиям:
   1) обеспечивать хорошее заполнение формы металлом и питание отливки в процессе ее затвердевания;
   2) способствовать получению отливки с точными размерами, без поверхностных дефектов (засоров, ужимин, шлаковых включений и др.);
   3) способствовать направленному затвердеванию отливки;
   4) расход металла на литниковую систему должен быть минимальным.
   Подобная система, как правило, состоит из литниковой чаши (воронки), стояка, шлакоуловителя, питателей и прибылей.
   Воронка. Из разливочного ковша расплавленный металл наливают в литниковую чашу или воронку, которая располагается в верхней части формы. Для изготовления небольших по размеру отливок из алюминия, бронзы или чугуна в форме проделывают воронку (рис. 10.7, а). Для литья крупных изделий в форме создают чашу (рис. 10.7, б), причем выступ на ее дне служит в качестве своеобразного шлакоуловителя.

   Рис. 10.7. Виды литниковых воронок: а – простая; б – в форме чаши

   Стояк. Из литниковой чаши (или воронки) жидкий сплав попадает в стояк, обычно вертикально расположенный в верхней полуформе под углом 2–4° и имеющий коническую или цилиндрическую форму. Модели стояков лучше всего изготавливать из дерева.
   Шлакоуловитель. Он является своеобразным передаточным звеном, откуда очищенный от шлаков сплав поступает к питателям. По внешнему виду шлакоуловитель представляет собой горизонтально расположенный канал.
   Поскольку плотность жидкого металла и шлаков различна, последние быстрее всплывают на поверхность. В остывшем вязком сплаве этот процесс идет медленнее, и мелкие включения не успевают всплыть на поверхность. Поэтому очистку лучше проводить, пока металл не успел охладиться. Различные виды шлакоуловителей представлены на (рис. 10.8, а, б, в).

   Рис. 10.8. Виды шлакоуловителей: а – обычный; б – с удержанием шлака в широком канале; в – с удержанием шлака в высоком канале

   Питатели имеют обычно прямоугольную или трапециевидную, реже полукруглую форму. Они должны легко отделяться от полученного в процессе литья и затем охлажденного изделия. Из питателей жидкий металл попадает непосредственно в полость формы.
   Прибыли. В форме необходимо также расположить прибыли. При охлаждении некоторые металлы дают очень большую усадку, поэтому недостаток металла необходимо компенсировать. Для этого в верхних полуформах создают дополнительные каналы и полости, в которые заливается добавочный металл (рис. 10.9).

   Рис. 10.9. Прибыли: а – полости для прибылей; б – каналы для выхода воздуха

   Холодильник. С помощью холодильников можно регулировать процессы охлаждения металла внутри формы. Различают внешние и внутренние холодильники.
   Внешние холодильники располагают в различных местах формы: под фланцем отливки, под полкой, в углу стенки, сверху и в углах Т-образной стенки. Такие холодильники, как правило, вклеивают внутрь формы с помощью жидкого клея.
   При литье крупных изделий отдельные части холодильника (шпильки, проволочную спираль или металлическую пластину) размещают внутри полости формы, причем при взаимодействии с жидким металлом такой внутренний холодильник должен полностью расплавиться.
   Выпор. Для выведения из полости лишнего воздуха и образующихся в процессе литья газов в форме делают выпоры – вертикально расположенные каналы, которые выходят наружу и в полость формы.
   С этими же целями в полуформах с помощью длинных игл – душников – проделывают и вентиляционные каналы.
   Жеребейки. Для стержней при отливе необходимо установить дополнительные опоры – жеребейки, которые должны будут сплавиться с жидким металлом. Для лучшего сплавления их поверхность рекомендуется покрыть оловом.
   Жеребейки бывают самых разнообразных конфигураций и имеют гладкую и чистую поверхность.
   При этом для литья из стали используют жеребейки из низкоуглеродистой стали, для литья чугунных изделий применяют также чугунные жеребейки.
   Причем при изготовлении тонкостенных отливок (толщиной не более 10 мм) лучше всего использовать жеребейки из белой жести, а при литье крупных изделий применяют литые.
   Галтели в деревянных моделях для отливки изделий можно установить различными способами: с помощью клея (рис. 10.10, а), галтели можно врезать в модель (рис. 10.10, б) или изготовить непосредственно в ней (рис. 10.10, в), такую деталь для формовочной модели можно изготовить и из замазки (рис. 10.10, г).

Рис. 10.10. Установка галтелей: а – вклеивание; б – врезание; в – цельная галтель; г – замазка.

10.5. Формы для изготовления отливок

10.5.1. Формовка с болваном

   В литейной терминологии болваном называют часть формы, выступающую за плоскость разъема и изготовленную из формовочной смеси. Если болван находится в верхней части формы, то его называют верхним, если в нижней – нижним.
   Для получения качественной отливки следует стремиться к созданию равностенных моделей.
   К таким отливкам можно отнести подставки статуэток, высокие барельефы и т. д. На рис. 10.11 приведены формы в сборе, полученные по таким моделям. Во всех случаях болван – верхний, или, как его называют, висячий. В отличие от нижнего болвана верхний должен иметь большую прочность для предупреждения его отрыва под действием собственного веса. Это особенно важно для высоких болванов. Чтобы обеспечить прочность висячего болвана, его укрепляют металлическими (проволочными) каркасами или деревянными палочками (солдатиками). Для усиления связи каркасов и солдатиков с формовочной смесью их перед установкой покрывают жидкой глиной.

   Рис. 10.11. Литейные формы с верхним болваном: а – модель барельефа; б – модель колокольчика; в – модель крышки; 1 – модель; 2 – деревянные солдатики; 3 – наколы; 4 – проволочный каркас; 5 – висячий верхний болван [18]

   На практике наиболее часто применяются именно верхние болваны, хотя это и сопряжено с некоторыми сложностями при формовке, обусловленными особенностями литейной технологии. Для получения чистой лицевой поверхности она должна быть обращена вниз для предохранения от всплывающих включений (шлаков) в металле.
   Технология изготовления форм с верхним и нижним болванами отличается от формовки по неразъемной модели только тем, что при уплотнении формовочной смеси, образующей болван, в нее вставляют смазанные каркасы или деревянные палочки [18].

10.5.2. Формовка с подрезкой

   Формовка с подрезкой применяется в практике литья художественных изделий, имеющих сложный рельеф, неплотно прилегающий к плоской модельной плите. При формовке обычным способом невозможно извлечь модель, не повреждая форму. Но если смесь, находящуюся в зазорах, удалить из нижней полуформы, а образовавшиеся углубления оформить в виде болванов в верхней полуформе, то получившаяся фасонная поверхность разъема формы, соответствующая рельефу, не будет мешать извлечению модели.
   Такую криволинейную поверхность разъема формы выполняют в нижней полуформе подрезкой смеси в тех местах, которые не позволяют извлекать ее из формы без разрушения.
   Порядок операций при формовке с подрезкой следующий (рис. 10.12):

   Рис. 10.12. Схема изготовления формы с подрезкой: а – модель; б – формовка нижней опоки; в – подрезка; г – форма в сборе [18].

   • на модельную плиту устанавливают модель постамента (рис. 10.12, а) и опоку с последующей набивкой формовочной смесью (рис. 10.12, б). При этом в зазоры между ножками постамента попадает смесь, препятствующая извлечения модели;
   • заформованную опоку переворачивают и выполняют подрезку смеси. После подрезки поверхность заглаживают гладилкой и припыливают (рис. 10.12, в);
   • устанавливают верхнюю опоку, модели литниковой системы и уплотняют смесь;
   • извлекают модели литниковой системы, снимают верхнюю опоку, извлекают модель постамента, собирают форму и заливают металлом (рис. 10.12, г).
   Формовка с подрезкой обычно выполняется при единичном изготовлении отливки. При серийном производстве трудоемкая операция подрезки нецелесообразна и ее заменяют изготовлением дополнительной оснастки, упрощающей формовку, – фальшивой опоки или фальшивой плиты.

10.5.3. Формовка с фальшивой опокой (плитой)

В зависимости от сложности отливки и от материала, применяемого для фальшивой оснастки, существует несколько способов ее изготовления. Если изготавливать нижнюю фальшивую полуформу для отливки, изображенной на рис. 10.13, в, из прочной формовочной смеси с 15–20 % глины, а затем высушить эту форму, то получается фальшивая опока. В такую опоку проставляется модель и формуется верхняя полуформа из обычной формовочной смеси. Полуформа снимается вместе с моделью, плоскость разъема припыливается и формуется нижняя половина опоки. После отделки форма собирается и заливается металлом.

   Рис. 10.13. Схема изготовления формы с фальшивой плитой: 1 – модель; 2 – обечайка; 3 – фальшивая опока; 4 – опока; 5 – модельная плита [18]

   Формовка с фальшивой плитой очень трудоемкая операция, требующая высокой квалификации формовщика. Операция по подрезке выполняется однажды, что заметно облегчает изготовление серийных отливок. Фальшивыми эти опоки называют потому, что в них металл не заливают, и они являются как бы модельной фигурной плитой.
   Фальшивую, точно комбинированную фигурную, плиту изготовляют следующим образом (рис. 10.13). Например, модель чаши подсвечника 1 устанавливают на ровную металлическую или деревянную плиту, затем помещают обечайку 2 и зазор между моделью и обечайкой заполняют гипсовой смесью, эпоксидной смолой с отвердителем 3 или легкоплавким сплавом. Модель, плита и обечайка должны быть смазаны минеральным маслом. После отверждения гипса или смолы эту часть оснастки укрепляют на модельной плите 5, вставляют модель, устанавливают опоку 4 и формуют обычным способом. При этом операция подрезки отпадает.

10.5.4. Формовка по разъемной модели

   Применение разъемных моделей позволяет изготавливать полуформы для форм сложных отливок на разных позициях независимо, а затем собирать форму из этих полуформ. Такой вариант имеет решающее значение для создания достаточно простых по компоновке формовочных машин, в том числе и автоматических комплексов.
   Для художественных отливок при определенной конструкции разъемной модели можно сократить количество модельной оснастки. В частности, отказаться от стержневых ящиков.
   Неразъемные модели обычно используются для получения простых изделий или изделий типа накладок с плоским основанием. Сложные изделия, как правило, формуют по разъемным моделям с одной или несколькими плоскостями разъема или с отъемными частями. Разберем формовку по разъемной модели на примере детской игрушки «Горшок», («Чугунок»). Это пример получения изделий без литейных стержней с довольно сложными и многочисленными операциями. Вот как описывает Б. Н. Зотов [82] процесс формовки такого изделия:
   • модель горшка состоит из двух частей – венца и латочки. Обе части соединены замком (рис. 10.14);

   Рис. 10.14. Формовка по объемной модели с перекидным болваном: а – разъемная модель; б – установка латочки на модельную плиту; в – формовка верхней полуформы: г – установка второй половины модели; д – формовка болвана; е – формовка нижней полуформы; ж – съем нижней полуформы; з – сборка полуформ; и – снятие верхней полуформы и модели латочки; к – форма в сборе [18, 26, 82]

   • модель латочки помещают на модельную плиту (рис. 10.14, а);
   • на дно латочки устанавливают модель стояка и формуют в опоке нижнюю полуформу (рис. 10.14, б);
   • заформованную опоку переворачивают, очищают выточку замка модели латочки от попавшей в нее смеси и устанавливают на нее модель (рис. 10.14, в);
   • внутрь модели насыпают формовочную смесь и, слегка уплотнив ее пальцем, вставляют каркас. Такой каркас, увеличивая массу и прочность болвана, предотвращает его сдвиг в форме и подъем металлом при заливке. После этого, придерживая венчик модели от подъема, уплотняют формовочную смесь внутри модели и грузика и на поверхности болвана (рис. 10.14, г);
   • припылив поверхность разъема формы, снимают модель венчика, обнаженную часть болвана припыливают порошком древесного угля, модель венчика устанавливают на прежнее место. Такая операция необходима для увеличения огнеупорности болвана. После этого поверхность разъема припыливают, устанавливают нижнюю опоку и, скрепив ее с верхней, формуют (рис. 10.14, д);
   • с заформованной нижней опоки срезают излишек смеси, накалывают в ней вентиляционные каналы. Затем, раскрепив опоки, с верхней полуформы снимают нижнюю, смачивают края болвана и стенок модели венчика и, слегка поворачивая, снимают модель венчика с болвана (рис. 10.14, е);
   • обе полуформы припыливают, нижнюю устанавливают на верхнюю (рис. 10.14, ж);
   • скрепив опоки, форму осторожно переворачивают, из верхней полуформы осторожно удаляют модель литника и затем снимают ее с нижней полуформы. Ланцетом в снятой полуформе прорезают щелевой литник, в нижней полуформе с болвана снимают модель латочки (рис. 10.14, з);
   • просвет между стенками нижней полуформы и болваном (полость венчика) следует осторожно очистить мягкой кисточкой и продуть сжатым воздухом, удаляя возможные зазоры. После этого обе полуформы припыливают и собирают форму для заливки металлом (рис. 10.14, и, к).

10.5.5. Формовка по модели с отъемными частями

Такую формовку применяют для отливок, имеющих на вертикальных или наклонных поверхностях выпуклый или углубленный рисунок, затрудняющий извлечение модели из формы. Примером таких изделий могут служить, например, колокола и колокольчики с рисунком или надписями на поверхности (см. главу ниже), различные пояски с орнаментом для колонн, подставки и т. д. [18].
Колокол (рис. 10.15) имеет на поверхности выпуклую надпись с орнаментом, не позволяющую без разрушений извлечь модель 1 из формы. Такая модель имеет по всему периметру отъемные части 2. Их количество зависит от размера колокола и от высоты букв. Отъемные части присоединяются к модели и закрепляются с внутренней стороны винтами, шурупами или легко извлекаемыми гвоздями 3 таким образом, чтобы они не мешали извлечению внутреннего болвана.

   Рис. 10.15. Схема формовки по модели с отъемными частями: а – модель колокола; б – установка модели на модельную плиту; в – формовка верхней половины формы с болваном; г – снятие с болвана верхней опоки с моделью; д – извлечение модели (отъемная часть модели остается в форме); е – удаление отъемной части модели; ж – форма в сборе; 1 – основная часть модели колокола; 2 – отъемная часть модели колокола; 3 – крепящие элементы; 4 – модельная плита; 5 нижний болван [18]

   Разберем формовку колокола с надписью на поверхности:
   • собранную модель устанавливают на модельную плиту 4. На плите закрепляют опоку и формуют поочередно верхнюю и нижнюю полуформы (рис. 10.15, в);
   • снимают нижнюю полуформу с болваном 5 и устанавливают ее на ровную плиту (рис. 10.15, г);
   • из полости, образуемой внутренней частью модели, вынимают крепежные детали, которыми закрепляют на модели отъемные части, после чего снимают верхнюю полуформу, поворачивают ее на 180о и устанавливают на плиту (рис. 10.15, д);
   • поочередно, сдвигая в сторону, вынимают отъемные части модели (рис. 10.15, е);
   • проверяют поверхность формы, ремонтируют, если есть такая необходимость, выполняют литниковую систему, собирают обе полуформы, закрепляют их и заливают металлом (рис. 10.15, ж).

10.5.6. Формовка в трех и более опоках

Большая часть художественных изделий формуется в двух опоках. Более сложные изделия, формуются без литейных стержней, можно получать в трех опоках. На рис. 10.16 приведены модель изделия «Ларец», состоящий из трех частей, и форма в сборе из трех опок. Схема формовки ясна из рисунка. Более подробно см. технологию формовки и отделки шкатулки ниже.

Рис. 10.16. Формовка ларца в трех опоках: а – модель в сборе; б – три части модели; в – форма в сборе [18]

Еще более сложные по форме изделия требуют для извлечения модели из формы четыре опоки. На рис. 10.17 показаны стадии изготовления азиатского кувшина, с интересным названием «Кумган» [18, 26, 82]. Модель состоит из двух симметричных частей и отъемного донышка (рис. 10.17, б). Плоскость разъема проходит вертикально через ручку и носик. Крышку кумгана отливают отдельно и монтируют в процессе сборки. Части модели соединяются с помощью штырей в одной ее части и направляющих втулок в другой.

   Рис. 10.17. Формовка в четырех опоках: а – общий вид кумгана с крышкой; б – разъемная модель; в – положение одной из частей модели на плите; г – формовка через боковое окно с закрытие горла модели закладкой 1; д. – переворачивание опоки; е – формовка второй части опоки с выполнением болванчика 2; ж – вертикальная установка опок и формовка болвана; з – формовка нижней опоки; и – извлечение модели; к – форма в сборе с установленным знаком 3 [18, 26, 82]

   Формовку производят в такой последовательности:
   • одну из половин модели корпуса кумгана (без шипов) устанавливают на модельную плиту, имеющую две вертикальные стойки (рис. 10.17, в);
   • накрывают модель одной из половин средней 2 опоки и укрепляют поставленную опоку между стойками плиты со стороны горла модели закладкой 1. Опоку заполняют формовочной смесью и уплотняют ее через окно на боковой стенке опоки (рис. 10.17, г);
   • опоку вместе с модельной плитой переворачивают, плиту снимают и устанавливают на нее заформованную опоку (рис. 10.17, д);
   • набивают формовочной смесью полость носика и уплотняют ее. Излишек смеси срезают вровень с краями модели. Для увеличения прочности в тонком сечении носика на поверхности среза устанавливают каркас, обмазанный глиной;
   • у горлышка кумгана и у конца носика на поверхности разъема формы смесь подрезают в виде конуса. Присыпают вырезанные углубления разделительным песком, заполняют их смесью и придают поверхности форму болванчика 2, необходимого для опоры каркаса и стержня носика. Присыпав разъем формы вокруг модели, устанавливают вторую половину средней опоки. Обе опоки скрепляют винтами и заформовывают смесь во второй половине опоки (рис. 10.17, е);
   • изготовленную форму ставят вертикально рис. 10.17, ж). В полость модели (до половины ее высоты) насыпают формовочную смесь и уплотняют набойкой. Затем устанавливают нижнюю опоку с прикрепленным к ее ребру каркасом, который входит в полость модели и служит для крепления болвана в форме. Нижнюю опоку соединяют со средними штырями, укрепленными в ее ушах. В полости разъема средних опок имеются соответствующие отверстия для штырей нижней опоки. Опоки скрепляются специальными болтами. Установив нижнюю опоку, продолжают уплотнять смесь внутри модели, а затем и в самой опоке. Во избежание пропадания формовочной смеси в трубчатый каркас нижней опоки его отверстия затыкают паклей;
   • заформованные нижние и верхние опоки переворачивают вместе и располагают на нижней опоке (рис. 10.17, з);
   • через отверстие в модели продолжают формовку до верхней части узкого места модели. Взрыхлив смесь верхней части болвана, устанавливают отъемную часть модели донышка;
   • ставят верхнюю опоку, в центре донышка располагают модель щелевого питателя и, присыпав поверхность разъема, формуют верхнюю опоку;
   • извлекают модель литниковой системы, снимают верхнюю опоку, доводят в ней поверхность отпечатка, прочищают канал питателя. Через окна средних опок в форму вставляют подъемы, чтобы соответствующие половины модели (при разъеме средних частей формы) отстали от болвана вместе с ними. Затем раскрепляют нижние части формы и отводят их в сторну вместе с половинками модели (рис. 10.17, и);
   • вытащив подъемы, части формы с моделями устанавливают в горизонтальном положении. Слегка смочив у стенки моделей, их извлекают из формы. Доводят поверхность отпечатки модели. В знак 3 на ручке модели вставляют металлическую пластину, которая в отливке будет служить основанием шарнира крышки кумгана;
   • доводят болван в нижней части формы, заглаживают швы на корпусе и носике. В верхней части болвана срезают острые кромки, образованные дном и стенками модели. В знак 3 на стенке модели вставляют металлическую пластинку, которая в отливке будет служить основанием шарнира крышки кумгана;
   • доводят болван в нижней части формы, заглаживают швы на корпусе и носике. В верхней части болвана срезают острые кромки, образованные дном и стенками модели. Слегка смачивают тонкие стенки болвана во избежание их подсыхания и потере прочности при заливке формы;
   • средние части формы устанавливают на разъем ее нижней части в прежнее положение и придвигают их к болвану до штырей в нижней опоке. Равномерность толщины стенки отливки проверяют сверху по просвету между стенками формы и болваном;
   • скрепляют средние части формы винтами, на них устанавливают верхнюю часть формы и скрепляют ее со средней частью скобой. Разрез готовой литейной формы кумгана показан на рис. 10.17, к. Конечно, если не изготавливать стержень в пустотелой модели при формовке, а использовать для этого специальные стержневые ящики (в данном случае потребуются два разных стержня), процесс изготовления формы кумгана можно упростить. Для этого достаточно иметь две опоки. С одной стороны, ручные операции подрезки, формовки с перекидным болваном, требующие высокой квалификации, могут быть заменены простой установкой стержней при сборке формы, изготовленных отдельно по стержневым ящикам, что особенно важно для машинных способов изготовления форм. С другой стороны, эти операции позволяют получать литейные формы сложных изделий при относительно небольшой стоимости модельной оснастки, т. е, их предпочтительнее использовать в мелкосерийном производстве. Формовку с перекидным болваном часто применяют для получения полых бюстов, статуэток и т. д. [26, 82].
//-- ФОРМОВКА ЦЕПОЧКИ К ЧАСАМ --//
   Рассмотрим еще один пример: соединение элементов литой цепи, выполнявшийся в постоянных формах из четырех частей. Соединение может быть получено с помощью разъемной модели и формовки с перекидным болваном всего в двух опоках (рис. 10.18).

   Рис. 10.18. Схема процесса изготовления формы для цельнолитых цепей по разъемной модели [26, 82]

   Для этого в гнезда специальной модельной плиты укладывают два предварительно отлитых кольца и между ними ставят вертикально половину модели третьего звена (а). Под моделью звена изготавливают часть перекидного болвана А. Загладив и припылив болван, на плиту устанавливают верхнюю опоку, на модель звена – щелевой питатель и изготавливают верхнюю полуформу (б). Перевернув полуформу, устанавливают вторую половину модели (в), аналогично изготавливают вторую половину болвана, а затем и нижнюю полуформу (г). Далее выполняют операции по разборке и сборке формы с целью извлечения разборной модели (д-з).
   Залив форму металлом, и выбив отливку, получают три звена цепочки. Повторяя описанные выше операции, получают следующие звено и т. д. Таким образом, соединяя отдельные части, получают цепочку с нужным числом звеньев. К концу цепочки приливают основание крючка. Затем способом, описанном выше, основание крючка приливают к последнему звену цепочки. Последним приливается крючок. Процесс изготовления его литейной формы (см. гл. 11).
   Аналогичным образом ювелиры формуют миниатюрные цепочки и браслеты для часов. Формовку браслета (см. в гл. 11), а также источники [26, 82].

10.5.7. Формовка с верхним болваном

Формовка с верхним болваном отличается от описанных ранее способов тем, что для увеличения прочности висячего болвана в него при изготовлении верхней полуформы закладывают специальные каркасы или деревянные палочки (солдатики), обмазанные раствором белой глины.
Примером формовки с верхним болваном может служить изготовление литейной формы крышки азиатского кумгана. Формовка самого кумгана рассмотрена в параграфе 10.5.6, рис. 10.17. Крышку кумгана формуют по латунной модели (две штуки в опоке) на специальной подмодельной плите. Эта плита имеет на поверхности углубления для выступающих частей модели – знаков шарнира крышки в небольшие выступы для обеспечения устойчивости моделей на плите при формовке. В шарнире модели крышки укреплены металлические знаки: один – в виде пластинки 1, второй – в виде прутка 2 (рис. 10.19, а).

   Рис. 10.19. Формовка крышки «Кумгана» с верхним болваном [82]

   Процесс формовки крышки кумгана следующий:
   1. Для изготовления литейной формы модели крышки укладывают на подмодельную плиту (рис. 10.19, б), накладывают нижней опокой и формуют ее (рис. 10.19, в).
   2. Заформованную нижнюю опоку переворачивают вместе с подмодельной плитой. Подмодельную плиту снимают, в опоке заглаживают поверхность разъема.
   3. Полости моделей припыливают, накладывают в них облицовочную смесь, слегка уплотняют ее рукой до половины высоты болвана. Затем внутрь болвана укладывают дугообразный металлический каркас с утолщениями на концах (рис. 10.19, г), необходимый для удержания болванов в верхней опоке формы. Модель литниковой системы располагают на разъеме формы с той стороны моделей, где нет знаков для шарниров.
   4. Устанавливают верхнюю опоку, наполняют ее смесью и уплотняют (рис. 10.19, д), старась при этом не ударять трамбовкой по каркасу. Излишки смеси срезают и делают два-три накола вентиляционной иглой в болваны моделей вокруг каркаса. Затем снимают верхнюю полуформу так, чтобы модели остались в нижней полуформе. Верхнюю опоку следует снимать аккуратно, чтобы не разрушить подвесные болваны.
   5. Исправляют возможные повреждения отпечатка моделей в верхней полуформе. Из нижней полуформы удаляют модели и в отпечатки знаков моделей вставляют специальные металлические стержни (рис. 10.19, а). Эти стержни образуют в шарнире отливки крышки прорезь и отверстие. Чтобы пластинки и пруток легко удалялись из отливки, их перед установкой в форму смачивают водой (лучше маслом) и посыпают мелким песком.
   6. После установки стержней обе полуформы припыливают и собирают в форму для отливки. Разрез готовой формы показан на рис. 10.19, г.

10.5.8. Формовка по шаблонам вращения

Эту формовку применяют для отливки единичных крупногабаритных изделий типа тел вращения, имеющих диаметр более метра, когда изготовление больших моделей связано с определенными трудностями. Примером таких изделий служат декоративные колеса, колокола, ниши фонтанов и т. д. Формы для них изготавливают с помощью шаблона вращения. При отливке деталей типа труб, колонн применяются протяжные шаблоны.
Например, форма для чаши фонтана диаметром 2 м и высотой 0,5 м изготавливается с помощью двух шаблонов (рис. 10.20) буквой Н обозначен шаблон для опоки, которым оформляется наружная часть чаши, а буквой В – шаблон, оформляющий внутреннюю часть ниши. Они изготовлены из досок и имеют вырез, по размеру и форме соответствующий полупрофилю отливаемого изделия. Шаблоны крепятся с помощью втулки на вертикальной оси. В случае формовки по шаблону обычно применяется комбинированный способ, при котором нижняя форма изготавливается в почве, а верхняя – в деревянной опоке.

   Рис. 10.20. Формовка чаши фонтана по шаблонам вращения: а – формовка нижнего болвана; б – срезание с болвана смеси шаблоном Н; в – прорезание лепестков шаблонами К; г – формовка верхней опоки; д. – обтачивание нижнего болвана шаблоном В; е – форма в сборе [18, 82]

   Формовка по шаблону проводится в такой последовательности:
   • подготавливают почву (постель) для формовки и устанавливают вертикальный вал. Вертикальность положения вала следует тщательно проверить. Яму засыпают формовочной смесью. Вокруг вала до уровня верхнего опорного кольца, на которое опирается втулка шаблона, насыпают формовочную смесь и уплотняют ее (рис. 10.20, а). Внутренний слой болвана содержит кокс для улучшения газопроницаемости будущей формы;
   • на вал надевают шаблон Н и, вращая его, обтачивают уплотненный болван, приобретающий форму и диаметр наружной поверхности чаши (рис. 10.20, б);
   • после обточки болвана протяжными шаблонами К прорезают лепестки наружной поверхности чаши, хорошо заглаживают и закрашивают графитом (рис. 10.20, в). Шаблон Н может служить направляющей для протяжных шаблонов;
   • на подготовленный болван устанавливают опоку и фиксируют ее с четырех сторон вбиванием деревянных колышков. По этому болвану формируют опоку (рис. 10.20, г);
   • заформованную опоку по колышкам, как по штырям, снимают и доводят. Отверстия от шпинделя заделывают формовочной смесью. Выполняют литниковую систему, накалывают газоотводы;
   • на вал надевают шаблон В и, вращая его, обтачивают болван, снимая с него слой, равный толщине стенки будущей отливки (рис. 10.20, д);
   • формуют поверхность полученнного болвана и припыливают ее графитом;
   • снятую опоку по колышкам устанавливают на место. На ее поверхность, соосно с отверстиями стояков и выпоров, устанавливают нарощалку для увеличения металлического напора (рис. 10.20, е).

10.5.9. Кусковая формовка «по сырому»

   Рассмотренные способы формовки позволили извлекать модель, не повреждая стенок литейной формы. Многие образцы художественных изделий сложной формы и на всех поверхностях имеют впадины или выступы, не позволяющие извлечь модель из формы, не повредив последнюю. В этом случае применяют формовку по отдельным кускам формы, отчего ее назвали кусковой. Это наиболее распространенный способ формовки, он используется при изготовлении отливок любых габаритов и сложности.
   Очень важен, наконец, еще один прием для художественного литья, также имеющий глубокие исторические корни – «кусковая формовка».
   Своеобразную интерпретацию получил этот способ при формовке в опоках. Рассмотренные выше отливки позволяли изготовить форму по целой или разъемной модели без использования кусковой формовки. Однако для получения литейных форм бюстов, статуэток, некоторых барельефов и других художественных изделий без этого приема часто обойтись нельзя (более подробно см. главу ниже).
   Например, барельеф (рис. 10.21) имеет на лицевой поверхности многочисленные области (a – f) с поднутрениями, препятствующими снятию формы с модели. Для того, чтобы снять форму, не повредив ее, надо убрать поднутрения, как бы «сгладить» поверхность модели.

Рис. 10.21. Барельеф, изготовление которого возможно с применением метода кусковой формовки [26, 83]

Сначала изготавливают полуформу В (рис. 10.22, 1), оформляющую обратную сторону барельефа, которая не создает проблем при снятии модели с полуформы. Перевернув полуформу, в местах поднутрений – а, b, с и других – изготавливают из жирной (глинистой) песчаной смеси куски, «сглаживающие» эти поднутрения. Затем, как обычно, изготавливают вторую, чаще всего нижнюю, полуформу 2.

   Рис. 10.22. Схема процесса кусковой формовки барельефа [26, 83]

   При снятии нижней полуформы куски остаются на модели 3. Их снимают с модели в направлении и в последовательности, которые обеспечивают их сохранность. Затем куски устанавливают на место в нижнюю полуформу, закрепляя шпильками 4. Полуформы перед сборкой можно сушить или, для некрупных тонкостенных отливок, использовать сырыми.
//-- ФОРМОВКА МАСКИ --//
   Теперь рассмотрим процесс кусковой формовки на примере изготовления маски (рис. 10.23), имеющей поднутрения, не позволяющие извлечь модель без разрушения формы:

   Рис. 10.23. Схема кусковой формовки: а – формовка нижней опоки с отъемными кусками; б – формовка верхней опоки; в – снятие кусков; г – установка кусков в нижнюю опоку; д. – форма в сборе; 1 – опока; 2 – модель маски; 3 – уплотненная формовочная смесь; 4 – модельная плита; 5 – отъемные куски; 6 – знаки в кусках; 7 – верхняя опока; 8 – стояк; 9 – каркас; 10 – наколы; 11 – гвозди для пришпиливания [18]

   • модель маски 2 (рис. 10.23, а) устанавливают на плиту 4. В поднутрения модели из формовочной смеси с помощью киянки набивают отдельные куски 5. В данном случае их пять. Кускам придают такую форму, чтобы каждый из них мог свободно сниматься (сдвигаться) с модели и чтобы они позволяли свободно снять заформованную опоку 3. На поверхности кусков выполняют знаки в виде продолговатых углублений 6. Если куски соприкасаются друг с другом (куски по периферии маски), то поверхность их соприкосновения основательно присыпается порошком угля, песка или ликоподия (споры болотной травы). Далее устанавливают опоку 1, присыпают поверхности модели, плиты и кусков и формуют опоку;
   • заформованную опоку вместе с плитой перевертывают, плоскость контрлада припыливают и формуют вторую половину опоки (рис. 10.23, б). В этой опоке проставляют каркасы 9, выполняют щелевидный стояк 8 и делают наколы 10;
   • обе опоки переворачивают и устанавливают на плиту (рис. 10.23, в). Осторожно снимают опоку 3 и отставляют в сторону на плиту. Все пять кусков и модель остаются на ладе опоки 7. С помощью иглы снимают и отодвигают все куски, после чего снимают с формы модель 2 (направление съема показано стрелками);
   • в форму 3 вставляют поочередно все куски, фиксируя их знаками в опоках (рис. 10.23, г). Во избежание сдвига или всплывания при заливке металлом куски пришпиливают тонкими гвоздями 11 с последующей заделкой отверстий от шляпок гвоздей;
   • форму отделывают, продувают воздухом и собирают для заливки металлом (рис. 10.23, д).
   • в некоторых случаях вместо пришпиливания кусков применяют их склеивание глиной или жидкостекольным клеем. При склеивании получается зазор между куском и формой, что приводит иногда к грубым швам на отливке, требующим механической обработки и чеканки.

10.5.10. Кусковая формовка «по сухому»

   Для более сложных отливок приходится применять значительно больше кусков, располагаемых на боковых, верхних и нижних поверхностях. Эти куски снимают с модели, отделывают и вновь устанавливают в форму. Они должны быть прочными, чтобы выдержать все операции. Поэтому для сложных отливок куски изготавливают из особо прочной смеси с содержанием глины около 30 %. Высокое содержание глины не только повышает прочность формовочной смеси, но и увеличивает, пластичность, что обеспечивает получение четкого отпечатка.
   Однако использование высокоглинистой смеси резко снижает газопроницаемость формы, что может привести к ее недоливу. Для увеличения газопроницаемости литейную форму сушат, такой процесс называется формовкой «по сухому».
   На рис. 10.24 показана модель чернильницы. Она состоит из нескольких частей: разъемного корпуса головы, шляпы, пера и основания. Чернильницу изготавливают в форме, полученной кусковой формовкой «по сухому». Отливка приведена на рис. 5.18 («Голова идальго». Касли).

   Рис. 10.24. Кусковая формовка «по сухому»: а – модель головы; б – модель шляпы; в – модель пера; г – модель подставки; д. набивка кусков; е – вид на опоку со вставленными кусками; 1–4 – четыре отъемных куска со знаками К [18]

   Порядок операций следующий:
   • разъемную модель в корпусе головки соединяют, заполняют ее полость стержневой смесью и уплотняют. После подрезки торца в нем вырезают знак для фиксации стержня в форме;
   • модель со стержнем укладывают в фальшивую опоку и припыливают. На боковую часть модели со стороны правой щеки накладывают формовочную смесь, уплотняют ее (рис. 10.24, д) и подрезают в форме куска 1 (рис. 10.24, е). Верхняя полость куска должна находиться на уровне верхнего края модели, одна боковая вертикальная плоскость – на плоскости разъема модели, вторая – на середине лица, вдоль носа и бороды. Боковую ломаную поверхность, соприкасающуюся с формой, подрезают наклонно до поверхности разъема формы. На верхней плоскости куска вырезают углубления – знак 2. Поверхность подрезанного куска припыливают;
   • аналогичным способом изготовляют куски 3, 4;
   • на фальшивой опоке с болваном, образованным кусками, формуют нижнюю опоку. Уплотняют смесь осторожно, чтобы не поломать куски. Обычно для этого используют уплотнение деревянным бруском;
   • переворачивают нижнюю опоку вместе с фальшивой. Фальшивую снимают с нижней, куски остаются в нижней опоке. При необходимости куски отделывают. Припылив поверхность разъема, устанавливают верхнюю опоку и заформовывают ее с выполнением вентиляционных каналов, которые должны проходить через стержень;
   • обе полуформы переворачивают и снимают нижнюю полуформу. Модели и куски остаются в верхней полуформе;
   • с модели снимают куски. Их исправляют, припыливают и укладывают на песчаную постель для сушки;
   • в верхней полуформе прорезают литниковую систему, извлекают модель, раскрывают ее и вынимают стержень. Последний также укладывают на песчаную панель для сушки;
   • после сушки кусков и обеих полуформ в нижней укрепляют стержень, укладывают в знаки куски, продувают и собирают форму для заливки.

Глава 11
Формовка ажурных отливок

11.1. Общие сведения

   Существует много видов литых художественных изделий; они различаются сложностью и особенностями изготовления. По степени сложности, массе и продолжительности изготовления литейных форм можно разделить на несколько типов:
   1. Мелкие художественные отливки: детские игрушки, пепельницы, детали чернильных приборов и др.;
   2. Тонкостенные художественные отливки со сложной поверхностью (ажурные отливки): тарелки, вазы, настенные кронштейны, шкатулки, барельефы, цепочки и т. п.;
   3. Мелкие и средние художественные отливки сложной формы: настольные бюсты, статуэтки, и другие подобные им изделия;
   4. Крупные скульптурные отливки: статуи, скульптурные группы, памятники;
   5. Архитектурно-художественные отливки: садовые решетки, балясины, колонны и др. части архитектурных сооружений.
   Литые ажурные изделия отличаются от всех других видов художественных отливок мелким и сложным рельефом поверхности с большим числом просветов, образующих ажур изделия. Кроме того, ажурные отливки при сравнительно большой площади поверхности имеют обычно незначительную толщину стенки. Литейные формы ажурных отливок должны удовлетворять следующие требования:
   1. Для получения в литейной форме хорошего качества отпечатка ажурной модели поверхность полости такой формы должна быть прочной и пластичной. Поэтому литейные формы ажурных отливок изготовляют из формовочных смесей с мелкими зернами песка, позволяющих получить тонкий отпечаток поверхности модели. Ажур в виде сквозных отверстий в стенках отливки образуется болванчиками формы, расположенными на ее внутренней поверхности. Прочность таких болванчиков зависит от степени уплотнения формы и прочности применяемой при этом формовочной смеси. Зотов Б. Н. пишет в источнике [82], что хорошо показала себя в производстве ажурных отливок формовочная смесь с величиной зерен песка 0,05-0,063 с содержанием глины 10–12 % и прочностью при сжатии 0,03-0,035 Мпа.
   2. Металл, заливаемый в форму для ажурных отливок, протекает по узким, извилистым каналам полости формы, образуемым болванчиками. В таких условиях металл быстро охлаждается, теряет жидкотекучесть и может не полностью заполнить полость формы или образовать в ней «спай». Поэтому скорость заливки форм ажурных отливок следует увеличивать, применяя при этом верхнюю литниковую систему с щелевыми питателями. Нормальное заполнение полости формы ажурной отливки зависит от своевременного удаления образующихся в ней при заливке газов. Следовательно, формы должны быть достаточно газопроницаемыми.
   3. Следует иметь в виду, что чем выше температура заливаемого в форму металла, тем больше опасность образования пригара смеси на стенках отливки. Поэтому стенки полости форм ажурных отливок должны быть и достаточно огнеупорными.
   4. Литейные формы ажурных отливок нужно уплотнять так, чтобы отпечаток поверхности модели на ее стенках был четким. С этой целью формы изготовляют с применением при формовке операции, которая носит название – подчеканки формы. В случае, если ажур модели двойной, т. е. расположен с обеих ее сторон, подчеканку отпечатка модели производят и в верхней, и в нижней полуформе.
   5. Перед удалением модели из формы прочность небольших болванчиков увеличивают смачиванием поверхности форм через просветы модели водой. На смачивание поверхности полости формы одновременно увеличивает ее влажность и уменьшает газопроницаемость, что может отразиться на качестве будущей отливки. Металл, попадая на переувлажденные стенки формы, быстро охлаждается, теряет жидкотекучесть и плохо заполняет мелкие детали ее поверхности. При этом уменьшается резкость рельефа отливки. При изготовлении отливки из чугуна поверхность ее может получиться с отбелом (с повышенной твердостью и хрупкой), при этом могут образоваться и газовые раковины.
   Поступают следующим образом, чтобы избежать подобное явления. Поверхность полости форм ажурных отливок перед заливкой подвергают кратковременной сушки коптящим пламенем ацетиленовых горелок в течение 2–3 мин. При такой сушке с поверхности формы испаряется излишек влаги, увеличивается газопроницаемость и прочность небольших выступов, образующих ажур. Кроме того, при такой подсушке формы, носящей название «подкапчивание», на стенках ее осаждается тонкий слой копоти, которая увеличивает огнеупорность формы, повышает чистоту и придает ей своеобразный оттенок.
   Подогрев стенок формы коптящим пламенем перед заливкой устраняет возможность отбела чугунной отливки, создает благоприятное условие заполнение формы металлом.
   Для хорошего заполнения формы следует проектировать разветвленную литниковую систему с большим количеством питателей, подводящих металл по периферии отливки. При этом увеличивается объем зачистных работ, но зато гарантируется получение полноценной отливки.

11.2. Формовка по модели с односторонним ажуром

Среди художественных отливок различают изделия с односторонним и двусторонним ажуром. Модели изделий с односторонним ажуром (рис. 11.1, а) имеют четко выраженный рельеф рисунка с формовочными уклонами только на лицевой стороне. Вторая сторона модели представляет собой гладкую поверхность. В литейных формах, изготовленных по модели с односторонним ажуром, болванчики, образующие просвет в изделии, расположены только в нижней полуформе.

   Рис. 11.1. Разрез стенки модели ажурной тарелки: односторонний (а) и двусторонний (б) ажур [82, 26]

   Модели изделий с двусторонним ажуром (рис. 11.1, б) имеют рельефный рисунок с обеих сторон и соответственно два формовочных уклона, начинающиеся с середины высоты стенки модели, и направлены в разные стороны. Поэтому литейные формы имеют болванчики, образующие просветы в изделии, как в нижней, так и в верхней полуформах.
//-- ФОРМОВКА АЖУРНОЙ ТАРЕЛКИ --//
   С помощью формовочных смесей и инструментов, перечисленных выше, произведем формовку ажурной литой тарелки по неразъемной модели на примере каслинского литья [82, 26].
   Литейную форму тарелки (рис. 11.2, а) изготовляют по латунной модели в круглых опоках. Формовку начинают с фальшивой опоки.

   Рис. 11.2. Ажурные отливки: а – тарелка; б – блюдо [82]

   Для этого модель тарелки укладывают на гладкую модельную плиту и накрывают опокой. Модель припыливают, опоку заполняют жирной формовочной смесью и уплотняют ее. Заформованную опоку перевертывают вместе с модельной плитой. Плиту снимают, примочив смесь вокруг модели, удаляют модель, заглаживают отпечатки ее просветов до уровня общей площади отпечатка модели. Такую операцию производят для того, чтобы болванчики, образующие просветы в отливке, располагались в нижней опоке. Отпечаток модели припыливают, модель в прежнем положении укладывают и легкими ударами деревянного молотка осаживают так, чтобы смесь плотно закрыла просветы модели. Затем, исправив поверхность разъема, модель удаляют, фальшивую опоку для увеличения плотности сушат.
   Литейную форму тарелки изготовляют следующим способом:
   1. В приготовленную фальшивую опоку укладывают модель (рис. 11.3, а) и закрывают нижней опокой (рис. 11.3, б), поверхность модели в ней припыливают древесноугольным порошком, затем насыпают слой 15–20 мм облицовочной смеси и, заполнив опоку наполнительной смесью, изготовляют нижнюю полуформу.

   Рис. 11.3. Формовка по модели с односторонним ажуром [82]

   2. Заформованную опоку вместе с фальшивой переворачивают, фальшивую опоку снимают (рис. 11.3, в), заглаживают поверхность разъема формы, проверяют плотность болванчиков в промежутках модели.
   3. Накрывают верхнюю опоку. В дно модели устанавливают селевой стояк так, чтобы он не попадал на просветы модели. Припылив поверхность модели и разъема формы, насыпают облицовочную смесь и изготовляют верхнюю полуформу (рис. 11.3, г).
   4. Срезав лишнюю смесь с опоки, делают несколько наколов вентиляционной иглой на поверхности и вокруг стояка. Удаляют стояк. Снимают верхнюю опоку, исправляют в ней отпечаток модели и литниковый канал (рис. 11.3, д).
   5. В нижней полуформе смачивают смесь вокруг модели и в ее просветах. Ввернув подъем, и легко ударяя деревянным молотком по модели, удаляют ее из формы.
   6. После удаления модели исправляют возможно сдвинувшиеся при съеме модели болванчики. Окончательно отделывают полуформы. Нижнюю полуформу в течение 2–3 мин сушат (подчеканивают). После подчеканивания, которое делается непосредственно перед заливкой, форму собирают для заливки металлом (рис. 11.3, е).
   Литейные формы ажурного блюда (рис. 11.2, б), имеющего модель с односторонним ажуром, изготовляют так же, как и для тарелки, с той лишь разницей, что блюдо на нижней стороне имеет ножки, которые отливают отдельно и крепят к корпусу блюда в процессе механической обработки.
   Можно еще упростить процесс изготовления формы, если начать ее изготовление не с верхней, а с нижней полуформы. Для этого необходим специальный профильный модельный щиток с гнездом, в котором модель устанавливают сразу в положение, показанное на рис. 11.3, б. Для этой цели можно также использовать предварительно изготовленную верхнюю полуформу, но без литниковой системы. Такую полуформу называют фальшивой, так как ее используют (причем многократно) только для начальной установки модели. После этого изготавливают нижнюю полуформу (рис. 11.3, в), затем по нижней – верхнюю (г) и далее, как в первом варианте. В этом случае не приходится переворачивать уже готовую форму. Такой процесс называют «формовка с фальшивой опокой». Подобные схемы формовки можно использовать для получения таких отливок, как крышка и корпус шкатулки (рис. 5.20), различных ажурных решеток, а в машиностроении, например, для отливок типа колес, когда их изготавливают по целиковой неразъемной модели.
   Модели изделий с односторонним ажуром (рис. 11.1, а) имеют четко выраженный рельеф рисунка с формовочными уклонами только на лицевой стороне. Вторая сторона модели представляет собой гладкую поверхность. В литейных формах, изготовленных по модели с односторонним ажуром, болванчики, образующие просвет в изделии, расположены только в нижней полуформе.

11.3. Формовка по модели с двусторонним ажуром

   Модели изделий с двусторонним ажуром (рис. 11.1, б) имеют рельефный рисунок с обеих сторон и, соответственно, два формовочных уклона, начинающихся с середины высоты, и направлены в разные стороны. Поэтому литейные формы, изготовленные по этим моделям, имеют болванчики, образующие просветы в изделии, как в нижней, так и в верхней полуформах.
   Поверхность разъема формы в этом случае должна проходить не по поверхности модели (как при формовке тарелки), а внутри нее. Следовательно, болванчики, образующие ажур отливки, будут не целые, а разъемные, они будут иметь высоту, равную половине толщины модели, и располагаться как в верхней, так и в нижней полуформах [82, 26].
//-- ФОРМОВКА АЖУРНОЙ ВАЗЫ --//
   Вазу (рис. 11.4) отливают в виде пяти отдельных деталей: тарелки 1, розетки 2, подставки 3, состоящей из двух половин, и основания 4. Все детали скрепляют при сборке в одно целое (вазу) при помощи винта, проходящего через подставку и основание. Отливку деталей вазы производят по латунным, хорошо прочеканенным моделям в двух формах: в одной из них тарелку, во второй – остальные детали. Процесс формовки розетки, подставки и основания аналогичен рассмотреннему ранее процессу формовки тарелки, так как модели их имеют односторонний ажур.

   Рис. 11.4. Ажурная ваза. 1 – тарелка, 2 – розетка, 3 – подставка, 4 – основание. Каслинское литье [82, 26]

   Модель тарелки вазы имеет двусторонний ажур, поэтому в приготовлении фальшивой опоки и самой формы есть некоторые особенности.
   Процесс изготовления литейной формы тарелки вазы начинают с приготовления фальшивой опоки. Для этого модель тарелки укладывают на гладкой модельной плите, накрытой опокой, и набивают ее смесью. Затем заформованную опоку вместе с модельной плитой переворачивают, снимают модельную плиту и извлекают из опоки модель. Отпечаток просветов модели в опоке хорошо заглаживают, в очищенную от песка модель снова укладывают в опоку в прежнем положении. Легкими ударами деревянного молотка осаживают модель так, чтобы образующиеся при этом в просветах модели болванчики поднялись до половины высоты модели.
   Загладив поверхность разъема вокруг модели, припыливают ее древесноугольным порошком и устанавливают нижнюю опоку. Установленную опоку плотно набивают жирной формовочной смесью, так как она впоследствии будет представлять собой фальшивую опоку. Затем обе опоки переворачивают и осторожно снимают верхнюю. На болване в нижней опоке, где осталась модель, примачивают просветы и удаляют модель. Таким образом, на поверхности болвана нижней (фальшивой) опоки образовались болванчики, равные по высоте стенке модели. Полученную фальшивую опоку окончательно отделывают и для прочности сушат.
   Литейную форму тарелки вазы изготовляют в такой последовательности:
   1. На болван фальшивой опоки укладывают модель и устанавливают верхнюю опоку формы (рис. 11.4). В середине модели ставят специально подогнанный по модели щелевой стояк. Поверхность модели припыливают, насеивают слой облицовочной смеси и формуют верхнюю полуформу.
   2. Заформованную верхнюю опоку переворачивают вместе с фальшивой опокой, последнюю снимают. Смочив просветы в модели, удаляют ее из верхней полуформы, и тщательно приглаживают отпечатки просветов.
   3. Заглаженную поверхность в опоке припыливают и укладывают в нее хорошо очищенную модель в прежнем положении.
   4. Легким ударом деревянного молотка модель осаживают в опоке до половины толщины стенки модели, как это делалось при набивке фальшивой опоки, поверхность разъема после осадки заглаживают. Смачивание просветов, заглаживание их отпечатка в опоке и осаживание модели необходимы для придания большей прочности болванчикам в верхней опоке во избежание обрыва их при снятии верхней опоки с модели, находящейся на болване нижней опоки. Кроме того, эти операции вызваны тем, что возможно частичное разрушение болванчиков в фальшивой опоке (поломка, обсыпка, износ), а это приводит к искажению поверхности разъема болванчиков в просветах модели и разрушению их при извлечении модели из верхней полуформы.
   5. Устанавливают нижнюю опоку, поверхность разъема припыливают, насыпают облицовочную смесь. Наполняют опоку наполнительной смесью, уплотняют ее. Излишек смеси с опоки срезают, накалывают вентиляционные каналы, перевертывают обе полуформы.
   6. Удаляют модель литника, осторожно снимают верхнюю полуформу. Небрежность при снятии верхней полуформы может привести к срыву болванчиков. В нижней полуформе через просветы в модели слегка смачивают болванчики водой и осторожно снимают модель с болвана нижней опоки.
   7. После отделки поверхности обеих полуформ их припыливают древесноугольным порошком и производят подчеканку отпечатка хорошо прочищенной модели, укладывают ее на прежнее место.
   В процессе подчеканки формы особое внимание следует обращать на правильность положения модели при укладке ее в форму. Укладка модели в ином, чем она была ранее, положении приводит к смятию болванчиков и искажению поверхности полости формы. Чтобы исключить это, делают на краю модели небольшую метку (например, черту мелом), и перед первым ее удалением из формы отметить положение этой метки на поверхности разъема формы.
   Перед заливкой металлом каждую из опок подсушивают (подкапчивают ацетиленовой горелкой). Расплав в подогретой перед заливкой форме медленно теряет жидкотекучесть и хорошо заполняет сложную полость, на стенках отливки отбел не образуется. Кроме того, слой копоти предохраняет отливку от пригара [86].

11.4. Изготовление форм для браслетов

   Уральские мастера издавна славятся искусством отливки изделий из чугуна.
   Высокое мастерство формовщиков позволяет изготавливать в сырых песчано-глинистых формах высокохудожественные ювелирные отливки, которые, казалось бы, невозможно изготовить литьем из чугуна. К таким отливкам относятся браслеты и цепочки. Вот что рассказывает И. М. Пешкова об одном из талантливых формовщиков Каслинского завода А. С. Мочалине [36].

   «… Подходит к старшому, Алексею, управитель Карпинский и говорит:
   – Вот гости со мной приехали. Интересуются работой. Желательно иметь им к часам цепочку из чугуна. Можешь отлить?
   – Какая цепочка? Модель покажите.
   Карпинский свой сюртук распахнул. Через грудь у него цепочка серебряная идет.
   – Такую можешь? – смотрит и посмеивается.
   Старшой глянул на цепочку и говорит:
   – Погуляйте по цеху…. Опосля скажу.
   Ушли гости, а старшой стал формовать. Пока гуляли, он отлил два звенышка и молчит. Карпинский опять спрашивает:
   – Ну, надумал? Сможешь или нет?
   – Смогу. Погуляйте – сделаю.
   Покачали гости головами. Поулыбались. Ушли.
   А старшой стал отливать. Тут сила в формовке. Звенышки монехонькие, как проволочки. А на каждом звенышке, окромя прочего, пупырышек… Цепочка махонькая.
   Конечно, чугуна на каждое звенышко идет самую малость. Капли одной много. И опять же каждое звенышко нужно отливать в отдельную и опять же вместе с теми, которые раньше отлили. Наращивать надо цепочку. Шибко мелкая работа. Тридцать пять звенышек отлил старшой.
   Над барашком у него случилась задержка. Барашек – это на котором цепочка привешивается. Отлил его старшой, попробовал, а барашек не кружится на шпенечке. Приварился, значит.
   Другие формовщики говорят:
   – Ты отдай. Слесарь доделает…
   А старшой отвечает:
   – Там, где литейщик робит, слесарю делать нечего.
   Разбил отлитый барашек и другой отлил. Этот крутился.
   Подходит Карпинский с гостями. Спрашивает:
   – Ну, как действие твое?
   – А так, – отвечает старшой и на ладони подносит им цепочку.
   Гости глянули и руками всхлопали. Ну и работа! От удивления даже золотой дали – пять рублей…»

   Брат Афанасий Мочалин позже отлил еще десять таких цепочек. На всю цепочку он затрачивал месяц работы.
   В Москве в Политехническом Музее имеются старинные фотографии: «На старом заводе в Касли. Братья Мочалины в цехе. Начало XX в.» и «Мастер Ф. М. Самойлин (1868–1951) за работой».
   На выставке в Нью-Йорке посетители не верили, что такие цепочки, а особенно браслеты, где каждое звено вращается, отлиты из чугуна без механической обработки. В доказательство своего технического мастерства литейщики из Каслей послали в Нью-Йорк еще одну цепочку, на которой были оставлены литники.
   Все знают и восхищаются миниатюрами отлитыми мастерами-ювелирами из драгоценных металлов, но мало кто знает о чугунной миниатюре?!
   Нет, и это великолепно продемонстрировал Николай Афанасьевич Вихляев – один из замечательных каслинских мастеров-чеканщиков. Он воспроизвел в чугунной миниатюре крохотную рыбку, с едва заметной нежной чешуей – модель окунька для брелока к часам.
   Брелок в длину был не более 15 мм. Взяв кусочек меди, Н. А. Вихляев, глядя на живого окунька, приступил к работе. Вначале он нашел и нанес на кусочек меди размеры, а потом вырезал головку рыбки, наметил плавники и хвост. Долго и внимательно он разглядывал чешую. К чеканке он приступил после того, как была закончена основная работа по выявлению формы и кусочек простой меди превратился в маленького окунька с головой, плавниками, хвостом, но без кольчужки-чешуи.
   И, наконец, настал момент, когда в отлитом чугуне, словно вновь ожил окунек, и, казалось, стоит ему попасть в озеро, он вильнет хвостом и уйдет в прохладную глубину.
   Это еще раз говорит о красоте металла. Дизайн надо искать в природе, но, наверное, в те годы каслинские мастера такого модного слова в наше время, возможно, и не знали!
   Б. В. Павловский писал о том, что чудо литейного искусства – чугунная цепочка и брелок, отлитые каслинскими мастерами, вызвали восторженный отзыв у великого русского ученого Д. И. Менделеева: «Искусство формовщиков и литейщиков особенно выказалось на мелких брелоках к часам и на часовой цепочке. На ней не только каждое звено формовано и отлито отдельно так, что гибкая цепь образуется рядом друг в друга продетых колец, но и по концам крючок и колечко свободно вращаются в чугунном – прямоотлитом (с присыпкою угля) – охвате без всякой обточки или опалки».
//-- ФОРМОВКА АЖУРНОГО БРАСЛЕТА --//
   Для изготовления браслетов используют сам оригинал или изготовляют четыре модели (рис. 11.5): прицепки, двух звеньев, основания затвора и самого затвора (крючка).

   Рис. 11.5. Формовка ажурного браслета: а – общий вид браслета; б – модель прицепки; в – модель звена; г – модель основания крючка; д – модель крючка; е – формовка звена; ж – формовка второго звена; з – формовка основания крючка; и – формовка крючка с пластиной К [18]

   Процесс формовки браслетов состоит из следующих операций:
   • формуют модель одного звена с прицепкой без ушек в двух опоках, как обычную отливку;
   • для отливки (приливки) следующего звена по модели двух неподвижно скрепленных звеньев изготавливают литейную форму (рис. 11.5, е) в двух опоках;
   • снимают верхнюю полуформу и ставят разъемом вверх;
   • в нижней полуформе должна остаться модель. Если модель осталась в верхней полуформе, то ее осторожно извлекают и устанавливают в нижнюю полуформу;
   • в нижней полуформе прорезают два стандартных питателя или один щелевой. Сечение питателя должно быть меньше сечения тела звена. Толстые питатели, если их отламывать от отливки, приводят к вырыву металла;
   • после прорезки питателей, продувают форму и извлекают модель звеньев;
   • в отпечаток второго звена (на рисунке он зачернен) закладывают ранее отлитое и обработанное звено цепочки так, чтобы его боковая часть поместилась в центре отпечатка ушек первого звена, и выполняют литниковую систему. При этом необходимо сторону звена, которая заливается в ушках вновь отливаемого звена, смазать маслом и равномерно обсыпать мелким (пылевидным) песком для предупреждения свариваемости с ушками отливаемого звена цепочки (рис. 11.5, ж);
   • собирают форму и заливают ее металлом. Заливать такую форму, в которой отливка имеет толщину стенки не более 0,8 мм следует при соответствующем перегреве металла;
   • осторожно выбивают остывшую отливку с двумя звеньями. Одно из звеньев прилито к другому так, что при их проворачивании остатки песчаной смеси разрушаются и звено будет свободно вращаться в ушках другого;
   • для отливки третьего звена снова берут модель, состоящую из двух звеньев, заформовывают ее так же, как и в предыдущем случае. После удаления модели в отпечаток звена (без питателей) вставляют только что прилитое к первому второе звено. Как и в первом случае, у него смачивают маслом и присыпают мелким песком ту сторону, которая укладывается в отпечаток ушков приливаемого звена. Далее обе полуформы припыливают древесноугольным порошком и собирают для отливки третьего звена браслета (рис. 11.5, ж). Продолжая таким образом приливать каждый раз по звену, получают цепочку с необходимым числом звеньев. Закончив отливку цепочки браслета, приливают к его последнему звену крючок;
   • заформовывают модель основания крючка со звеном (рис. 11.5, г);
   • в отпечаток модели звена вставляют последнее звено цепочки (11.5, з), подготовив и залив форму, получают браслет с прилитым основанием крючка;
   • после этого изготовляют литейную форму самого крючка. В отпечаток модели крючка вставляют отливку его основания (рис. 11.5, и) с предварительно смоченным маслом и присыпанными мелким песком, шариком и торцом, на котором он расположен.
   • в отпечаток модели крючка вставляют плоскую стальную пластинку К в виде крючка, которая частично зальется металлом (рис. 11.5, и). Не рекомендуется отливать весь крючок, так как при толщине 0,3–0,7 мм он очень хрупкий;
   • форму собирают и заливают металлом.
   Технология по изготовлению форм цепочки подобна выполнению ювелирной работе. Она сложна еще тем, что цепочка располагается каждый раз в опоке рядом с полостью формы отливаемого звена. Малейшее смещение цепочки при отделке и сборке формы влечет поломку самой формы. Поэтому требуется аккуратность, терпение, твердая рука и зоркий глаз [82, 18].

Глава 12
Формовка архитектурных отливок

К архитектурным относятся отливки, предназначенные для отделки и украшения зданий, мостов, в том числе, несущие определенную силовую нагрузку. Примерами таких отливок являются барельефы мостов, различных ограждений, решетки, фонарные столбы, поручни и т. п.
Как правило, все эти изделия и сооружения – сборные, состоящие из относительно простых, с точки зрения технологии изготовления литейной формы, деталей. Формы для архитектурных отливок изготовляются по металлическим моделям с достаточными литейными уклонами. Массовость таких отливок привела к тому, что формы чаще всего изготавливают способами машинной формовки [18, 39].

12.1. Формовка газонных решеток, оград и ограждений мостов

//-- ФОРМОВКА ГАЗОННОЙ РЕШЕТКИ --//
Форму (рис. 12.1, а) изготовляют по неразъемной чугунной модельной плите.

   Рис. 12.1. Изготовление формы газонной решетки [82]

   Процесс изготовления решетки состоит из следующих операций:
   1. К торцам 1 модели (рис. 12.1, а) на модельной плите (рис. 12.1, б) прикладывают металлические модели литниковой системы, а к местам 2 подводится выпор. При этом шлакоулавители и основания стояков углубляются в специальные вырезы 3 модельной плиты.
   2. Модель закрывают опокой и изготовляют в ней нижнюю полуформу.
   3. Готовую нижнюю полуформу переворачивают вместе с модельной плитой, устраивают в ней поверхность разъема формы.
   4. Установив модели стояков и выпора, устанавливают опоку, изготовляют в ней верхнюю полуформу (рис. 12.1, в). В верхней полуформе как и в нижней, накалывают вентиляционные каналы, извлекают модели стояков и выпора.
   5. Снимают верхнюю полуформу и отделывают ее. Из нижней полуформы вынимают модели питателей. Смочив смесь у краев модели, приглаживают болваны в просветах модели, затем ввернув в модель подъемы и слегка растолкав ее, удаляют из формы (рис. 12.1, г). Особенность изготовления формы для газонной решетки – наличие в нижней полуформе большого числа небольших болванов, образующих звенья модели. Целость этих болванов в форме при удалении из нее модели обеспечивается наличием у модели формовочных уклонов, применением при формовке прочной формовочной смеси и дополнительным прикалыванием этих болванов пред удалением модели специальными формовочными гвоздями-шпильками.
   6. Обе полуформы припыливают и собирают форму для заливки металлом.
//-- ФОРМОВКА РЕШЕТКИ ОГРАДЫ ИЛИ МОСТА --//
   Сложность процесса изготовления формы для садовой решетки заключается в том, что отливка имеет большие размеры и сравнительно небольшую толщину стенки с большим числом просветов. Следовательно, формовщику при изготовлении литейной формы приходится иметь дело с большим числом болванов различных размеров, которые не только затрудняют извлечение модели из формы, но и могут быть легко смыты при заливке металлом. Поэтому отливают садовую решетку обычно звеньями (общая длина до 4 м) по неразъемным и разъемным моделям, а иногда и по моделям с отъемными частями. В зависимости от сложности декоративного рисунка модели решетки для удобства формовки можно разделить на отдельные части, повторяющие деталь композиции орнамента. В процессе монтажа отдельные части решетки собирают в звено. Один из видов такой решетки показан на рис. 12.2, а.

   Рис. 12.2. Перила беседки и Пушкинской набережной в Москве. Составные части [31, 82]

   Форму для сборной решетки изготовляют по разъемной модели в следующем порядке:
   1. Половину металлической модели (рис. 12.2, б) укладывают на гладкую подмодельную плиту с моделями питателей в центре больших просветов модели и основания выпоров с торца, накрывают нижней опокой и изготовляют нижнюю полуформу.
   2. Заформованную полуформу переворачивают вместе с модельной плитой, устраивают поверхность разъема формы. Устанавливают вторую половину модели с ввернутыми в нее подъемами в нижнюю опоку. В основания питателей и выпоров ставят модели стояков.
   3. Изготовляют верхнюю полуформу с вентиляционными каналами.
   4. Укрепив на поверхности опоки подъемы модели, верхнюю полуформу снимают вместе с верхней половиной модели.
   5. Поставив опоку на ребро, вывертывают подъемы, затем опоку устанавливают разъемом кверху. Во избежание обрывов болванов при удалении модели их крепят в просветах модели формовочными гвоздями-шпильками. В модель ввертывают подъемы и, слегка растолкав, ее удаляют из формы.
   6. В нижней полуформе прорезают питатели и удаляют из нее модель.
   После отделки полуформ форму собирают для заливки. При формовке по разъемным моделям следует обращать особое внимание на надежность крепления болванов в верхней полуформе и точность соединения опок по штырям.

12.2. Изготовление форм для брусьев и поручней

//-- ФОРМА ДЛЯ БРУСА --//
Брус (рис. 12.3, а), имеющий трапецеидальное или Т-образное сечение, является основанием монтируемой решетки. На верхней части бруса расположены гнезда, в которые при монтаже входят выступы нижней части решетки. Длину бруса делают равной длине звена решетки с припуском для крепления его в гнездах колонки. Модель бруса из алюминиевого сплава для удобства удаления из формы и предотвращения коробления делают разборной, состоящей из четырех частей, которые собирают на подмодельной металлической плите (рис. 12.3, б). Модельная плита имеет цапфы для подъема краном. В плиту ввернуты центрирующие штыри для установки опоки. Стержневые знаки на модели для удобства удаления стержня формы делают отъемными.

   Рис. 12.3. Схема формовки нижнего бруса решетки (рис. 6.35): а – отливка; б – модельная плита с моделью; в – нижняя полуформа; г – верхняя полуформа; д – форма в собранном виде [26, 82]

   Технологический процесс изготовления литейной формы для бруса состоит из следующих операций:
   1. Части модели собирают на плите. В первой части модели устанавливают стержневые знаки, с ее торцов располагают модели питателей и зумфа, а с боку – основание выпора (рис. 12.3, б).
   2. Собранную на плите модель накрывают нижней опокой и формуют ее (рис. 12.3, в). При формовке нижней опоки следует обращать внимание на расположенные на модели отъемные знаки, которые при небрежной формовке могут быть сбиты.
   3. После наколов вентиляционных каналов заформованную опоку переворачивают вместе с модельной плитой, плиту снимают так, модели питателей и основания выпора остались в опоке. В полуформе заглаживают поверхность разъема формы и присыпают ее разделительным песком.
   4. Устанавливают верхнюю опоку, скрепляют ее с нижней, ставят модели стояков и выпора, изготовляют верхнюю полуформу (рис. 12.3, г).
   5. Заформованную полуформу снимают, производят отделку в ней отпечатка модели.
   6. Из нижней полуформы по частям удаляют модель, а затем модели знаков, питателей и выпора. В отпечатки знаков вставляют стержни, их следует укреплять во избежание их всплытия при заливке формы.
   7. Форму собирают для заливки. Для лучшего заполнения полости формы металлом литниковую чашу устанавливают в мерещалке (рис. 12.3, д), на месте отверстия выпора располагают выгорные чаши такой же высоты.
//-- ФОРМА ДЛЯ ПОРУЧНЯ --//
   Поручень решетки является завершающей ее частью. Изготовление литейной формы для поручня из-за сложности профиля модели сложнее, чем формы для бруса. Рассмотрим форму одного из видов решетки моста.
   Металлическая модель поручня является разъемной по линии А-А (рис. 12.4, а), верхняя (рис. 12.4, б) и нижний (рис. 12.4, в) части модели располагаются на самостоятельных подмодельных плитах. Гофрированная боковая поверхность нижней части модели выполняется отъемной в виде полосок, которые крепятся к корпусу самой модели шипами в виде «ласточкиного хвоста».

   Рис. 12.4. Изготовление формы для поручня решетки [82]

   Поручень, как и брус, формуют в двух опоках по двум модельным плитам, причем верхнюю часть поручня для получения более чистой лицевой поверхности располагают в нижней полуформе (рис. 12.4, г).
   Изготовляют формы в такой технологической последовательности:
   1. На плите с моделью верхней части поручня формуют опоку. Заформованную опоку снимают с модели и после отделки и устанавливают на место заливки формы.
   2. Отъемные части второй половины модели (см. рис. 12.4, в) хорошо очищают и крепят на корпусе модели. На плите с собранной моделью формуют верхнюю опоку.
   3. Заформованную верхнюю опоку переворачивают вместе с плитой. Плиту, снимают, вместе с ней удаляют из полуформы и корпус модели, укрепленный на плите. Отъемные части боковой поверхности модели остаются на месте в полости полуформы.
   4. Отъемные части модели удаляют из полуформы. В отпечатки знаков устанавливают стержни. При установке стержней следует иметь в виду, что при заливке формы они будут находиться в верхней опоке и могут выпасть, поэтому их необходимо хорошо укрепить.
   5. Производят отделку формы и сборку ее для заливки металлом. Разрез готовой формы показан на рис. 12.4, г.

12.3. Формовка колонки решетки ограды или моста

Разберем пример ручной формовки архитектурной отливки колонки решетки ограды или моста.
Колонка 1 (рис. 12.5) – опора и связующий элемент отдельных звеньев решетки – представляет собой полый цилиндр с квадратным основанием. Верхняя часть колонки закрывается отдельно отливаемой декоративной головкой. Боковая поверхность колонки ребристая; для крепления опорного бруса и поручня решетки предусмотрены вырезы.

   Рис. 12.5. Процесс формовки колонки садовой решетки: 1 – колонка; 2 – чугунная модель колонки; 3 – модельная плита с половинкой модели и питателями; 4 – изготовление нижней полуформы; 5 – формование верхней полуформы; 6 – литейная форма колонки, подготовленная для заливки [82, 31]

   Обычно литейные формы для таких колонок делают по разъемной металлической (чугунной) модели 2. Вначале на гладкую подмодельную плиту устанавливают половину модели колонки и модели питателей, затем опоку, изготовляют в ней нижнюю полуформу, после этого переворачивают заформованную полуформу вместе с модельной плитой и снимают плиту. На подготовленную поверхность разъема формы устанавливают вторую половину модели с подъемами, моделями стояков, выпорами и формуют верхнюю полуформу.
   Закрепив на верхней поверхности полуформы подъемы, снимают ее так, чтобы верхняя половина модели поднялась с полуформой, затем, вывернув подъемы, верхнюю полуформу устанавливают разъемом вверх и удаляют из нее модель. В нижней полуформе прорезают каналы к выпару, удаляют модель. Затем устанавливают в форме стержни. Подготовленные верхнюю и нижнюю полуформы собирают для заливки, центрируя опоки по сборочным штырям, устанавливают литниковую и выпарные чаши, сверху укладывают груз для предупреждения подъема верхней полуформы и заливают металлом. Отливки после выбивки из форм подвергают механической обработке [82, 31].
   В качестве еще одного примера на рис. 12.2, а показан фрагмент широко распространенных чугунных перил беседки Пушкинской набережной Москвы-реки, ряда набережных реки Яузы в Москве. Ограждение составляют отдельно отливаемые части: стойка 1, набалдашник стойки 2, верхний брус-поручни 3, нижний брус 4, шарики 5 и элемент решетки (рис. 12.2, б).
   Стойку 1, набалдашник решетки формуют в двух опоках по разъемной модели (рис. 12.5). Отдельно изготавливаемые шарики крепят к нижнему брусу на резьбовых шпильках. Сборка ограждения может быть проведена без дополнительных крепежных элементов, за счет замковых соединений. Нижний и верхние брусья устанавливают в гнезда стоек, а элементы решетки входят в соответствующие гнезда этих брусьев.
   В качестве примера на рисунке 12.6 показан образец архитектурного литья.

Рис. 12.6. Беседка. Каслинское литье. Екатеринбург. Плотинка

Глава 13
Изготовление стержней

13.1. Стержни и требования, предъявляемые к ним

   Стержень – часть литейной формы, изготавливается отдельно от нее, предназначен для образования в отливке отверстия, полости или иного сложного контура.
   Стержень обычно имеет знаковые части, с помощью которых он устанавливается, фиксируется и крепится в форме. Если стержень образует в отливке закрытую полость, то он фиксируется и крепится с помощью жеребеек или металлического проволочного каркаса, проходящего через него и форму.
   При заливке формы стержни обычно бывают со всех сторон окружены жидким металлом. Поэтому они должны обладать высокой газопроницаемостью, прочностью, податливостью, выбиваемостью, что обеспечивается выбором соответствующей стержневой смеси и конструкцией стержня.
   Стержни делят на пять классов по геометрическим размерам, конфигурации, условиям работы в литейной форме и требованиям к качеству литой поверхности.
   I класс – стержни сложной конфигурации, ажурные, имеющие малые знаки, образующие в отливках необрабатываемые полости, к чистоте которых предъявляют высокие требования, например стержни ленточного типа для отливок корпусов двигателей внутреннего сгорания.
   II класс – стержни сложной конфигурации, имеющие наряду с массивными частями тонкие выступы, перемычки. Они образуют в отливке полностью или частично обрабатываемые поверхности.
   III класс – стержни средней сложности с массивными знаками, не имеющими особо тонких частей, но выполняющие в отливках полости, к чистоте поверхности которых предъявляют повышенные требования.
   IV класс – стержни простой конфигурации, образующие в отливках обрабатываемые и необрабатываемые поверхности, к чистоте которых особых требований не предъявляется.
   V класс – массивные стержни, образующие большие полости в крупных отливках.
   Смесь для стержней I класса должна обладать высокой прочностью, поверхностной твердостью, высокой пластичностью во влажном состоянии, минимальной газотворностью, хорошей податливостью и выбиваемостью.
   Смесь для стержней II класса должна удовлетворять тем же самым требованиям, но быть более прочной во влажном состоянии, чтобы массивные и высокие части стержня не разрушались под собственной массой.
   Смесь для стержней III класса должна иметь высокую прочность во влажном состоянии, хорошую податливость и выбиваемость.
   Смесь для стержней IV и V классов должны иметь высокую прочность во влажном состоянии, хорошую податливость и выбиваемость.
   Стержни получают в ящиках вручную или на машинах с помощью тех же приемов, что и при формовке. Отделение литейного цеха, в котором изготовляют стержни, называют стержневым.
   К внутренним поверхностям художественных отливок, как правило, не предъявляется особых требований в отношении качества и точности поверхностей. Полости в отливках предусматриваются для уменьшения массы изделия и создания равномерных толщин стенок, что делает отливку более технологичной (уменьшение пригара, снижение усадочных дефектов и т. п.). С другой стороны, свойство стержня оказывают влияние на качество отливаемого изделия – появляются газовые дефекты, нарушения сплошности, засоры и т. д.
   Требования к стержням более жесткие, чем к литейной форме, так как они при заливке металлом испытывают большие механические и термические нагрузки.
   При изготовлении художественных отливок формовщик обычно является и стерженщиком. Инструмент у стерженщика, как правило, тот же, что и формощика. Новым элементом при изготовлении стержней является стержневой ящик, да и то не всегда. Для стержней применяют специальные стержневые смеси. В отдельных случаях используется та же смесь, что и для формы.
   Основными способами изготовления стержней для разовых песчано-глинистых форм являются:
   • изготовление стержней в стержневых ящиках;
   • изготовление стержней в полости формы;
   • кусковая формовка в стержнях.
   Рассмотрим, в каких условиях находится стержень в форме во время заливки ее расплавленным металлом.
   1. Стержень, образующий полость формы в отливке, чаще всего расположен в центре этой полости формы, поэтому он со всех сторон подвергается давлению и воздействию высокой температуры заливаемого в форму металла.
   Следовательно, чтобы противостоять давлению металла, которое может вызвать деформацию стержня или его разрушение – стержень должен быть механически более прочным, чем форма.
   2. В стержнях, как и в форме образуются газы. Газы, образовавшиеся в форме могут, выходить из нее через вентиляционные каналы и стенки формы. Кроме того, форма при заливке, соприкасаясь с металлом одной стороной, прогревается постепенно. Поэтому в форме создаются более благоприятные условия выхода образовавшихся в ней газов.
   В стержне условия газообразования и выхода газов иные. При заливке формы стержень, омываясь металлом со всех сторон, прогревается быстрее, чем форма. Следовательно, быстрее образуются в нем газы. Для того, чтобы повысить огнеупорность, стержни необходимо делать из высокоогнеупорных материалов, что особенно важно, если стержень оформляет декоративную часть отливки.
   При нагреве стержня металлом, в нем сгорает связующее, что приводит к образованию газов, выход которых из стержня затруднен. Для этого необходимо применять минимальное содержание связующего, обеспечивающего требуемую прочность, т. е. использовать связующие с высокой удельной прочностью.
   При кристаллизации и охлаждении происходит усадка отливки, чему мешает стержень. В результате могут произойти деформирование отливки и даже образование трещин. Чтобы этого не произошло, в отдельных случаях требуется применение податливых стержневых смесей с асбестом, древесными опилками и т. д.
   При термическом воздействии стержень, если он содержит неорганическое связующее, спекается, а если органическое, частично коксуется. Все это затрудняет выбивку стержней из отливки. Следовательно – стержни должны хорошо выбиваться из отливок.
   В зависимости от применяемых материалов стержни можно подразделить на песчано-масляные, песчано-глинистые, песчано-смоляные, этилсиликатные, содержащие быстротвердеющие связующие, песчано-цементные и металлические, по конструктивным особенностям – на объемные и оболочковые; по способу упрочнения – на сырые (не упрочняемые), сухие, холоднотвердеющие, горячетвердеющие.
   В производстве художественных и архитектурных изделий наибольшее применение получили сухие и сырые песчано-глинистые стержни. При литье по выплавляемым моделям применяют массивные и оболочковые этилсиликатные стержни.
//-- СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ --//
   В современных условиях производства технологический процесс получения отливок разделен в литейном цехе на операции, каждая из которых выполняется отдельной группой рабочих (формовщиком, стерженщиком, сборщиком и т. д.). например, формовщик для изготовления литейных форм получает готовую формовочную смесь, приготовленную в смесеприготовительном отделении, пользуется стержнями, изготовленными стерженщиками в стержневом отделении цеха.
   Такое разделение труда в производстве художественных отливок не всегда возможно. Например, невозможно отделить процесс изготовления стержня и формы, если стержень изготовляется в полости формы или в полости пустотелой модели, находящейся у формовщика в работе. В этих случаях изготовление стержня входит в обязанность самого формовщика. Поэтому формовщик художественных отливок должен знать приемы и способы изготовления стержней не хуже, чем способы и приемы изготовления самой формы.
   В процессе художественных и архитектурных отливок применяют стержни различной сложности и размеров, поэтому формовщику в процессе работы часто приходится иметь дело с различными способами изготовления стержней.
   К наиболее часто применяемым способам относятся: изготовление стержней в стержневых ящиках и пустотелых моделях; изготовление стержней в полости литейной формы; изготовление стержней для неразъемных керамических форм в пресс-формах; изготовление стержней для форм крупных архитектурных отливок с помощью шаблонов.
   Инструменты и приспособления, применяемые для изготовления литейных стержней, в основном те же, что и для изготовления литейных форм. Дополнением к ним являются скобы и струбцины для скрепления частей стержневых ящиков, различные по геометрической форме, набойки для уплотнения смеси в тонких частях стержней, шаблоны для проверки готового стержня. Сюда же следует отнести шаблоны с приспособлениями для изготовления стержней, каркасы для стержней и специальные фасонные металлические плиты для сушки фасонных стержней небольшой прочности – драйеры. Для скрепления деревянного стержневого ящика перед уплотнением стержневой смеси в его полости применяют металлические скобы. Части металлических ящиков скрепляют струбцинами, болтами или крючками, установленными на боковых стенках ящиков. При массовом производстве стержней для скрепления частей ящика применяют специальные пневмозажимы.
   Смесь в ящике уплотняют набойками, размеры и форма которых зависят от размера и формы полости стержневого ящика. Крупные стержни набивают ручными и пневматическими трамбовками, применяемыми для уплотнения смеси в форме.
   Для выполнения в стержнях вентиляционных каналов используют иглы, ничем не отличающиеся от применяемых при формовке. Формовочными гладилками и ланцетами заглаживают швы и подрезают заусенцы на поверхности стержня. Подрезку тела стержня при его набивке в полости формы производят специальными (тельными) ланцетами.

13.2. Изготовление стержней в стержневых ящиках

Изготовление стержней в стержневых ящиках применяется в основном для получения серийных и массовых отливок. Стержневые ящики могут изготавливаться из дерева, пластмасс, гипса или металла. Наличие стержневого ящика позволяет изготавливать стержни практически любой массы и сложности.
На рис. 13.1 показан процесс получения стержней для фигурных втулок садовой ограды с простым цилиндрическим отверстием:

   Рис. 13.1. Изготовление стержней в разъемном стержневом ящике: а – разъемный стержневой ящик; б – заполнение собранного ящика смесью; в – уплотнение смеси; г – выполнение газоотводного канала; д. – разъем ящика; е – накрытие стержневой рамкой с сухим песком; ж – снятие второй половины ящика; з – стержень на песчаной постели [18, 82]

   • подготавливают стержневой ящик. Очищают поверхность, проверяют фиксаторами и смазывают разделительным составом (керосином) или припудривают ликоподием (рис. 13.1, а);
   • половинки ящиков соединяют, скрепляют струбциной, устанавливают на ровную плиту и заполняют стержневой смесью (рис. 13.1, б);
   • уплотняют смесь встряхиванием, с помощью набойки или трамбовки (рис. 13.1, в);
   • при необходимости устанавливают каркас из проволоки;
   • вентиляционной иглой накалывают отверстия в форме для выхода газов при заливке. Наколы не должны выходить за рабочую поверхность стержня. В центре крупных и сложных стержней прокладывают капроновые шнуры или восковые фитили. При сушке стержней воск выгорает, и шнур становится газопроницаемым (рис. 13.1, г);
   • после уплотнения смеси, простановки каркаса и выполнения наколов снимают струбцину с ящика, а затем снимают половину ящика, постукивая по ней (рис. 13.1, д);
   • на открытый ящик с сырым стержнем устанавливают рамку, засыпают ее сухим песком или использованной фомовочной смесью и накладывают сушильной плитой (рис. 13.1, е);
   • стержневой ящик вместе с рамкой и плитой переворачивают и с рамки снимают вторую половину стержневого ящика (рис. 13.1, ж);
   • снимают с сушильной плиты рамку и стержень на сухом песке или формовочной смеси и устанавливают в сушильную печь для его отверждения (рис. 13.1, з).
   Сложные стержни, служащие для оформления в отливках глухих полостей, изготавливают в закрытых стержневых ящиках (рис. 13.2). У таких стержней отсутствуют знаки, с помощью которых они могли бы фиксироваться в литейной форме, а стержневые ящики не имеют отверстий, через которые можно заполнить их стержневой смесью и уплотнить ее. Эти стержни можно получить пескодувно-пескострельным способом в ящиках, оснащенных вентами (рис. 13.2, а).

Рис. 13.2. Изготовление стержней в закрытых ящиках: а – пескострельным способом; б – в двух ящиках с последующим склеиванием; в – соединение половин стержня сжатием в сыром состоянии; 1 – вдувание отверстия; 2 – венты; 3 – накопительная рамка [18]

При ручном способе стержень изготавливается в двух половинах ящика. Затем эти половины стержня устанавливают на сушильной плите и отверждают в сушилах. Сухие половины стержня склеивают (рис. 13.2, б). При третьем способе на одну из половин стержневого ящика устанавливают рамку 3 (рис. 13.2, в). После уплотнения рамку снимают. Затем обе половинки ящика соединяют. Стержень в сыром состоянии спрессовывается. Дальнейшие операции аналогичны ранее рассмотренным (см. рис. 13.2).

13.3. Изготовление стержня в полости формы

Для индивидуальных отливок нерентабельно изготавливать стержневую оснастку. В этом случае стержень изготавливается с помощью литейной формы.
Процесс изготовления состоит в следующем (рис. 13.3):

   Рис. 13.3. Изготовление стержня в полости формы: а – формовка стержня в полости формы и установка каркасов 1 и 2; б – срезание слоя стержневой смеси; в – то же, с обратной стороны стержня; г – форма в сборе (вид на лад) [18, 82]

   • полученную форму (цельную или кусковую) припыливают, заполняют стержневой смесью, которую осторожно уплотняют так, чтобы не повредить форму;
   • на поверхность стержневой смеси укладывают проволочные каркасы 1 и 2, обмазанные глиной, таким образом, чтобы их концы опирались на поверхность разъема очищенной формы (рис. 13.3, а);
   • поверх стержневой смеси и каркаса наносят порцию стержневой смеси и формуют ее в виде выступающего болвана, стараясь, чтобы его форма соответствовала полости в верхней полуформе;
   • прессуют полученный болван, прикрывая его верхней припыленной опокой. При каждом снятии опоки контролируют поверхность стержня. Там, где необходимо, подсыпают или срезают смесь до тех пор, пока полученный болван не станет соответствовать полости в верхней полуформе;
   • снимают верхнюю полуформу и с уплотненной поверхности стержня ланцетом убирают слой смеси, равный по толщине будущей отливке. Эта ответственная операция должна быть выполнена очень тщательно. Неравномерный срез стержневой смеси может привести к незаполнению форм металлом (при малом срезе). Для проведения операции используют специальный шаблон-наколку. Стержень накалывают на заданную глубину, и по этим отпечаткам срезают смесь (рис. 13.3, б);
   • поверхность стержня заглаживают гладилкой, смачивают связующим материалом и припыливают;
   • на нижнюю полуформу устанавливают рамку высотой больше высоты подрезанного стержня и заполняют ее наполнительной формовочной смесью. На рамку накладывают сушильную плиту;
   • форму вместе с рамкой и плитой переворачивают. Снимают заформованную опоку таким образом, чтобы стержень остался на формовочной смеси в рамке;
   • подрезают стержневую смесь на верхней части стержня аналогично нижней и снимают рамку. Обработанный стержень остается на формовочной смеси и на сушильной плите (рис. 13.3, в);
   • сушильную плиту со стержнем направляют на отверждение.
   Такой способ используют для отливок с несложной поверхностью. Если поверхность узорная, то при изготовлении стержня потеряется четкость рисунка.

13.4. Кусковая формовка в стержнях

   Рассмотренная ранее технология кусковой формовки вследствие сложности выполняемых операций требует от формовщика высокой квалификации и большого опыта. Производительность труда при этом невысокая. При серийном производстве отливок целесообразно применять кусковую формовку в стержнях. Такая формовка не только увеличивает производительность, но и улучшает качество отливки, чем окупаются затраты на изготовление стержневой оснастки.
   Суть способа кусковой формовки в стержнях заключается в том, что куски, которые раньше изготавливались из сырой смеси в опоках, изготовляются в стержневых ящиках. Получаемый стержень имеет знаки для фиксирования его в форме. Стержни устанавливаются на модель, затем формуются верхняя и нижняя опоки. Далее выполняются те же операции, что и при кусковой формовке с сырыми кусками.
   Технологический процесс при этом упрощается, отпадает потребность в формовщиках высокой квалификации, так как изготовление стержней в ящиках значительно проще.
   Последние достижения в технологии литейного производства с успехом используют и при изготовлении художественных отливок. Например, стержни и формы получают в нагреваемых металлических стержневых ящиках или в холодных ящиках с использованием термореактивных смол или жидкого стекла. Такие процессы исключают извлечение стержней из ящиков для дальнейшего их отверждения в сушилах, что увеличивает их точность, а значит и четкость художественных отливок [18].

13.5. Фиксирование стержней в форме

Фиксирование стержней – очень важный момент, так как при заливке металла они могут переместиться или всплыть, что приведет к браку отливок.
В зависимости от конфигурации отливаемого изделия применяют различные способы фиксирования стержней в форме (рис. 13.4).

   Рис. 13.4. Способы фиксирования стержня в форме: а – на одном знаке; б – на одном знаке с жеребейками; в – на двух знаках; г – на двух знаках с жеребейками; д – пришпиливанием; е – подвеска стержня к крестовинам опоки; ж – концами каркаса [18]

   Если отливка имеет открытую полость, то стержень фиксируется только одним знаком, т. е. работает как консоль. В этом случае размеры знака должны быть такими, чтобы центр тяжести стержня приходился на знаковую часть формы, иначе невозможно установить стержень в нижней части формы без того, чтобы он не опрокинулся. Однако при этом увеличивается расход стержневой смеси и непродуктивно используется площадь опоки (рис. 13.4, а). Для устранения этих недостатков можно применять металлические фиксаторы – жеребейки (рис. 13.4, б), последние должны быть чистыми, без ржавчины. Для этого их покрывают оловом, цинком или медью. Ржавые жеребейки приводят к вскипу (газовые дефекты) и к плохому соединению с заливаемым металлом (раковины).
   Наилучшим вариантом фиксирования стержня является его установка на двух или более знаках (рис. 13.4, в). Однако при большой протяженности стержня (например, пустотелые колонны) всплывание в заливаемом металле может привести к его деформированию и даже поломке. В этом случае в его центральной части также устанавливают жеребейки. В особо сложных случаях, когда усилие, оказываемое на стержень со стороны металла, особенно велико, жеребейки опираются на крестовины опоки (рис. 13.4, г).
   Если стержень установлен в нижней опоке и появляется опасность всплывания, его необходимо посадить на клей или закрепить специальными гвоздями. Головки гвоздей следует утопить в стержне и заделать смесью.
   Отверстие для таких гвоздей выполняется при изготовлении стержня (рис. 13.4, д). Если он фиксируется в знаках верхней опоки, то для крупных отливок его подвешивают за каркас с помощью проволок к крестовине верхней опоки (рис. 13.4, е).
   Самый сложный способ крепления – при получении в отливке глухой полости. В этом случае через стержень пропускается каркас, концы которого являются знаками. Желательно, чтобы каркас был изготовлен из того же материала, что и отливка, если она не окрашивается. Впоследствии выступающие части каркаса обрубаются, а места его выхода зачеканиваются. На рис. 13.4, ж показан контрлад формы. После сборки форма скрепляется и поворачивается на 90° для заливки.
   Особо необходимо обратить внимание, что сборка любой формы под заливку металлом является ответственным процессом, требующим внимания и аккуратности. Сборка включает операции: подготовки полуформ и стержней, установки стержней (обычно в нижнюю полуформу), контроля положения стержней, накрытия нижней полуформы верхней, установки выпорных и литниковых чаш, скрепления полуформ или их нагружения.
   Полуформы и стержни, поступившие на сборку, тщательно осматривают; к сборке не допускаются стержни и полуформы, имеющие какие-либо повреждения или дефекты. Перед сборкой полость формы продувают сжатым воздухом, для того чтобы удалить из нее частицы смеси или инородные тела.
   Стержни устанавливают в форму в последовательности, указанной на сборочном чертеже или в технологической карте. При этом необходимо следить за тем, чтобы знаки стержней точно становились в отпечатки знаков модели. Если знак стержня почему-либо не подходит к своему гнезду в форме, то подгонка его опиливанием не допускается. Только в исключительных случаях, в условиях единичного или мелкосерийного производства, допускается подгонка знаков стержня по специальным контрольным шаблонам. Положение каждого стержня относительно формы и других стержней проверяют контрольными шаблонами, а в поточномассовом производстве – кондукторами.
   Размеры тела отливки, образованные стержнями и формой или только стержнями, проверяют толщиномерами. В условиях единичного производства при сборке сложных форм используют контрольное перекрытие формы, если толщину тела отливки, образуемую формой и стержнями, нельзя проверить контрольным или измерительным инструментом. Перед контрольным перекрытием на поверхность формы или стержней в необходимых местах устанавливают куски глины – «мушки». Затем делают контрольное перекрытие формы, в процессе которого куски глины сжимаются до толщины просвета между формой и стержнем, что должно соответствовать толщине тела отливки. После раскрытия формы «мушки» вынимают, измеряют их толщину и таким образом определяют возможную толщину стенки отливки [18].

13.6. Изготовление стержней в модели

Стержень для пустотелой отливки можно изготовить непосредственно в самой модели, если она пустотелая и имеет в нужном месте разъем (рис. 13.5, а). Б. Н. Зотов рекомендует изготовлять стержень, выполняя следующие операции:

   Рис. 13.5. Изготовление стержня в модели [82]

   1. Хорошо очищенную собранную модель устанавливают в фальшивую опоку, изготовленную для получения по этой модели литейной формы (рис. 13.5, б).
   2. Припылив полость модели, наполняют ее стержневой смесью и, придерживая части модели, уплотняют смесь в ней доверху.
   3. Подрезают верхний торец стержня в модели, в теле стержня для увеличения газопроницаемости делают несколько наколов вентиляционной иглой. Затем по модели с расположенным в ее полости стержнем изготовляют способом кусковой формовки верхнюю полуформу.
   4. Изготовленную полуформу вместе с фальшивой опокой переворачивают, фальшивую опоку снимают. В модели уплотняют основание стержня, вырезают на нем знак 1 (рис. 13.5, в).
   5. Делают поверхность разъема формы, производят формовку нижней полуформы. Скрепив обе полуформы, переворачивают их, верхнюю полуформу снимают, из нижней удаляют модель и, раскрыв ее, извлекают стержень (рис. 13.5, г). Стержень, изготовленный в модели, не может иметь обычных знаков. Знак – как правило, один – в таком стержне делают в виде углубления, вырезаемого в процессе изготовления стержня на его нижнем торце. Так как нижний торец соприкасается с поверхностью формы, то при формовке нижней полуформы в ней образуется выступ 3 (рис. 13.5, д), на который при сборке устанавливают стержень, предотвращая его сдвиг. Верхняя полуформа, соприкасаясь с верхним торцом 2 установленного стержня, устраняет возможность подъема его при заливке формы.
   Комплекс технологических приемов, сложившихся за долгую историю развития литейного производства и художественного литья, рассмотренный с точки зрения формовки в опоках, позволяет изготавливать камерные изделия практически любой сложности. При этом применяют разделение отливки на части, кусковая формовка, разъемные модели и модели с отъемными частями, изготовление стержней по модели или форме для пустотелых отливок и т. д.
   Разберем на практике технологию и приемы формовки в опоках художественного литья небольшого изделия.

13.7. Технология формовки и литья небольшой шкатулки

В основном вы уже ознакомились с основными понятиями формовки и получения отливок в песчаноглинистых формах, теперь предлагаем изготовить самостоятельно декоративную шкатулку из легкоплавких цветных металлов, например олова, алюминия или цинка, которая украсит ваш интерьер (рис. 13.6).

   Рис. 13.6. Шкатулка и ее элементы [40]

//-- ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ --//
//-- (рис. 10.1 и описание выше). --//
   Форму для отливки шкатулки готовят в двух ящиках-опоках без дна и крышки, сделанных из хорошо просушенной древесины березы, сосны, бука. Применяются они для облегчения сборки, переноски и удаления формы. Деревянные опоки – это рамы, собранные на шурупах и клее (рис. 10.4). С двух противоположных сторон каждой рамы укрепляют горизонтальные планки, которые называются выступами, или приливами. В приливах сверлят два отверстия и забивают в них металлические трубки. Чтобы трубки не выпадали, их торцы слегка проковывают. Из толстой проволоки сгибают штыри и соединяют верхнюю и нижнюю опоки.
   В работе потребуются следующие инструменты: совок, сито, трамбовка, иглы, подъемы, ланцеты, мешочки с припылом, гладилки, кисти. Используются прямые и изогнутые иглы. Иглы изготавливают из стальных прутков, заточенных на конус.
   Мешочком с измельченным древесноугольным порошком припудривают поверхность модели перед формовкой, а также готовую форму перед сборкой и отливкой. Благодаря этому к ней не прилипает формовочная смесь. Кроме того, припудренную модель легко извлекать из готовой формы.
   В качестве припыла можно применить цемент, тальк, графит, а для тонкого фасонного литья – ликоподий (споры болотного растения плавуна). Мешочек для порошка делают из марли или другой редкой ткани. Очищают внутренние поверхности модели от лишнего припыла кистью из мягких перьев птиц, а внешние – обметают кистями из конского волоса.
   Подъемы представляют собой тонкие стержни, один конец которых согнут в виде кольца, а другой заострен – служит для извлечения модели из формы. На рабочей части крупного подъема нарезают резьбу.
   Гладилки и ланцеты можно изготовить из инструментальной стали или латуни. Рабочие поверхности гладилок тщательно полируют и применяют их для заглаживания шероховатостей поверхностей формы. Ланцетами исправляют повреждения в труднодоступных местах форм.
   Линейки используют для срезания с опоки излишков формовочной смеси. Можно использовать деревянные и металлические линейки.
   Щетки используют для очистки поверхности моделей от загрязнений, полученных при формовке.
   Деревянные молотки необходимы для уплотнения кусков формы на поверхности модели. Киянки используют для расталкивания модели перед ее извлечением из формы.
   Деревянные бруски применимы при кусковой формовке, для уплотнения смеси в опоке. Трамбовки здесь применять нельзя, так как из-за малой рабочей поверхности они неравномерно воздействуют на смесь, что может привести к смещению кусков. Бруски же выбирают таких размеров, чтобы при трамбовке они упирались в края опоки. При этом они равномерно воздействуют на поверхность смеси на уровне краев опоки.
   Подмодельные плиты – плоские, с гладкой поверхностью деревянные плиты, служащие для установки на них моделей при подготовке к формовке.
   Тигли – круглые металлические сосуды с толстыми стенками, слегка сужающимися книзу, используемые для плавления металла. Выполняются они из смеси глины, песка, шамота (мелкая, величиной с просеянное зерно крошка, получаемая дроблением и просеиванием огнеупорного кирпича). Содержание глины и шамота в смеси для тигля равное. Воду добавляют в количестве, необходимом для того, чтобы смесь приобрела консистенцию густой замазки. Тигли можно вылепить вручную или же сформовать в гипсовой форме. Вылепленные или сформованные тигли высушивают при комнатной температуре, а затем обжигают в муфельной печи при 900 °C.
//-- ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ --//
   Основой для литейной формы служит деревянная модель, выполненная в натуральную величину из сосны, бука, ольхи, березы. Древесина должна быть хорошо просушена.
   Шкатулка, эскизы которой приведены на рис. 13.6, состоит из двух частей – корпуса и крышки. Чтобы корпус и крышку можно было легко извлечь из формы, их боковые стенки делают с небольшим уклоном. Соединительные петли составляют со стенками единое целое. Шкатулку отливают по частям – для крышки и корпуса делают отдельные деревянные формы. Боковые стороны крышки соединяют «на ус» тонкими гвоздями и клеем. На верхнюю сторону крышки переводят через копировальную бумагу нарисованный по клеточкам контур рельефа, который затем вырезают ножом-косяком, полукруглыми и прямыми стамесками. Законченный рельеф шлифуют мелкозернистой шкуркой. Верхнюю и боковую стенки соединяют друг с другом штырями. Так как модель крышки – разъемная, обе ее части должны легко разъединяться без значительных усилий. Разъемную модель крышки окрашивают нитролаком, эмалью или масляной краской.
   В литейном деле принято в красный цвет окрашивать модели для чугунных отливок, в серый – для стальных, а в желтый – для цветных металлов. Одновременно с крышкой в той же последовательности изготавливают разъемную модель корпуса коробки.
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ --//
//-- (см. подробное описание выше) --//
   Основным связующим элементом формовочных смесей является уже упоминавшаяся глина. Она связывает частицы песка в единую массу и придает ей пластичность. Однако, будучи вязким материалом, глина увеличивает риск пригара формовочной смеси к поверхности отливки и может препятствовать выходу паров и газов, образующихся в процессе литья. Уравновешивать отрицательные свойства глины можно, используя, так называемые, крепителей. Самыми доступными крепителями являются масла, олифы, канифоль, патока. Добавление небольшого количества крепителей в песчано-глинистую смесь способно значительно улучшить ее качества. Самыми лучшими крепителями считаются натуральные льняное и конопляное масла или приготовленные на их основе олифы. Но их применение весьма ограничено (только для художественных работ наивысшего качества) из-за высокой стоимости.
//-- РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ПЕСОК --//
   Разделительным песком засыпают поверхности форм в стыках. Этот песок должен быть лишен глинистой составляющей так, чтобы не происходило склеивание двух и более разъемных частей формы. В качестве разделителя можно использовать песок, счищаемый с поверхности отливок, так как в местах соприкосновения формовочной смеси с раскаленным металлом ее глинистая составляющая практически полностью выгорает.
   В некоторых случаях поверхности моделей во избежание прилипания к ним формовочной смеси смазывают керосином.
//-- ФОРМОВКА --//
   На ровную и гладкую деревянную подмодельную плиту кладут одну из двух частей разъемной модели. В данном случае это будет верхняя сторона крышки. Ее укладывают рельефом вверх. Рядом располагают прямоугольный деревянный брусок – так называемый питатель (рис. 13.7, поз. 1). Следом за ним устанавливают опоку приливом вниз и припыливают поверхности детали и питателя, порошком древесного угля (поз. 2). Затем наносят слой облицовочной формовочной смеси, то есть более тщательно просеянной, мелкой и однородной. От нее зависит чистота поверхностей отливки (поз. 3). Постепенно слой за слоем всыпают в опоку наполнительную смесь, постепенно утрамбовывая ее, вначале клиновидным концом трамбовки, а затем плоским (поз. 4).

   Рис. 13.7. Технология изготовления изделия [40]

   Утрамбовывать надо с таким расчетом, чтобы она была не рыхлой, но и не слишком плотной. В первом случае в формовочной смеси могут образоваться пустоты, которые потом заполняются металлом и исказят форму отливки; во втором – чрезмерное уплотнение помешает выходу газов при заливке металла.
   Заполнив опоку доверху, деревянной или металлической линейкой снимают лишнюю формовочную смесь (поз. 5). В полуформе опоки, на равном расстоянии друг от друга, иглами делают вентиляционные каналы. Форму прокалывают с таким расчетом, чтобы вентиляционные каналы не касались модели (поз. 6). В противном случае металл попадет в каналы, нарушая чистоту поверхности отливки.
   Далее опоку переворачивают так, чтобы приливы с ушками оказывались сверху (поз. 7). Плоские участки формовочной смеси (поверхности разъема) посыпают сухим песком. Он разделяет две полуформы, не давая формовочной массе слипаться. Песок, попавший на модель, сметают кисточкой из перьев. Сверху устанавливают вторую часть модели, так, чтобы штыри, находящиеся на ней, свободно вошли в глухие отверстия, заранее просверленные в первой детали (поз. 8). На конце питателя устанавливают шлакоуловитель со стояком, а в самой высокой точке модели – так называемый выпор. Стояк – это деревянный усеченный конус, опирающийся на шлакоуловитель – призму с трапецеидальным сечением. Установив сверху вторую опоку и соединив ее с нижней штырями, покрывают модель и литниковую систему тонким слоем припыла и заполняют верхнюю опоку формовочной смесью (поз. 9). Лишнюю формовочную смесь удаляют линейкой (поз. 10). В верхней части формы накалывают вентиляционные отверстия и вырезают литниковую воронку (поз. 11). Вынув из гнезд соединительные штыри, убирают из формы и стояк. Осторожно снимают верхнюю полуформу опоки и кладут рядом с нижней. С помощью подъемов извлекают из полуформ модель и литниковую систему (поз. 12).
   Раскрытую форму тщательно осматривают, исправляя поврежденные места гладилками и ланцетами. Убедившись, что дефектов нет, внутренние поверхности формы припудривают толченым древесным углем. Затем полуформы накладывают одну на другую, соединяют штырями и устанавливают на постель, состоящую из слоя формовочной смеси (поз. 13). Сверху кладут деревянные бруски или планки и груз. Груз кладут так, чтобы он не прикрывал литниковую чашу и отверстие выпора.
//-- ПОЛУЧЕНИЕ ОТЛИВКИ --//
   Все подготовительные операции завершены. Можно приступать к заливке металла. Для изготовления шкатулки в нашем примере лучше применить алюминий, оловянный сплав или цинк от старых батареек (см. описание выше).
   Цинк легко плавится в обычной консервной банке на любом огне. Алюминий плавят в глиняных тиглях, помещая их в муфельную печь. В ней можно плавить и бронзу, содержащую 25 % олова. Предварительно внутренние стенки и дно тигля присыпают бурой. Если сплавление ведут в печи с открытой топкой или на открытом огне, то наполненный тигель обязательно накрывают крышкой, чтобы защитить расплав от проникновения газов. При использовании муфельной электрической печи в крышке нет необходимости. Нагревают металл, как уже отмечалось, до температуры, в среднем на 100–150 °C выше точки его плавления. Причем, расплавы для тонкостенных и ажурных отливок и отливок с мелкими деталями нагревают сильнее, нежели заливки для простых и толстостенных изделий. При более высокой температуре сплав обладает большей жидкотекучестью и будет лучше заполнять трудные места.
   Расплав вливают в форму через воронку литника (поз. 13). Заполнив доверху воронку и выпор, металлу дают затвердеть и остыть в течение 20–30 минут. Затем опоки разъединяют и выбивают отливку. Формовочную массу убирают в отдельный ящик для повторного использования при формовке корпуса шкатулки (поз. 14).
   У выбитой из формы отливки отпиливают или обрубают зубилом литниковые образования и напильником стачивают наплывы. Металлической щеткой снимают с отливки пригоревшую формовочную смесь.
   Когда следы литейного процесса с поверхности отливки удалены, наступает время чистовой обработки. По сравнению с моделью отливка всегда получается менее четкой, поэтому ее обрабатывают с помощью напильников с мелкой и крупной насечкой. Производят чеканку всех недостаточно прорисованных рельефных элементов. Если поверхность отливки имеет сложную рельефную или ажурную структуру, перед чистовой обработкой рекомендуется провести отжиг отливки. В результате отжига ее поверхность будет более податлива. Отжигают отлитое изделие, уложив его в ящик из жаростойкой стали, заполненный смесью песка и угля. Закрытый крышкой ящик для герметичности замазывают огнеупорной глиной и помещают в печь, прогретую до 900 °C. Желательно выдержать отливку в этом температурном режиме в течение 2–3 часа, в зависимости от толщины стенок, а затем поэтапно, сначала снизив температуру до 400 °C, а затем и до 150–100 °C, ее охлаждают. При 100–150 °C, ящик извлекают из печи. Еще раз хотим отметить, что отжиг требуется для проведения очень тонкой чеканки по сложному узору. Для простых изделий отжиг не нужен.
   Чеканку отливок можно производить обычными чеканными инструментами. Мелким отливкам придают четкость с помощью гравировальных зубильцев и штихелей (поз. 15). В той же последовательности отливают, а затем отделывают нижнюю часть шкатулки – корпус.
   В заключение поверхность шкатулки покрывают декоративным защитным слоем. Отделку художественного литья и чеканки см. ниже в специальной главе.
   В Санкт-Петербурге на Балканской площади у магазина «Патерсон» установлен памятник бравому солдату Швейку (рис. 13.8). Памятник изготовлен из бронзы известными петербургскими скульпторами А. С. Чаркиным и Д. Б. Пахомовым. Высота скульптуры соответствует реальному росту персонажа – 160 см. Открытие памятника солдату Швейку состоялось весной 11 апреля 2003 года, в юбилейный год для Петербурга и самого Я. Г ашека.

Рис. 13.8. Памятник бравому солдату Швейку. Бронза. Скульпторы А. С. Чаркин, Д. Б. Пахомов. Санкт-Петербург. 2003 г.

Место для установки скульптуры выбрано неслучайно: именно от Балканской площадью начинается улица Ярослава Гашека.

13.8. Виды дефектов

   В отличие от отливок промышленного назначения к дефектам в художественном литье относятся только те, которые искажают форму изделия и нарушают ее поверхность. К дефектам отливок, изготовленных из серого чугуна, относятся также искажения в структуре металла – отбел. Внутренние дефекты в отливках – раковины, включения, как правило, не выходят на поверхность. Основные виды дефектов:
   • недолив – неполное образование отливки вследствие незаполнения полости литейной формы металлом при заливке. Причины – недостаточное количество металла в ковше; сопротивление воздуха в полости формы из-за малой ее газопроницаемости и отсутствие газоотводов;
   • спай – отверстия произвольной формы или сквозная щель в стенке отливки, образовавшиеся вследствие неслияния потоков металла. Причины – заливка металла с низкой температурой и пониженной жидкотекучестью;
   • обжим – нарушения конфигурации отливки, возникающие вследствие деформации формы. Причины – механическое воздействие на форму до или во время заливки металла;
   • перекос – смещение одной части отливки относительно другой по разъему формы. Причины
   • неплотная установка и фиксация полуформ;
   • зарезь – поверхностное повреждение – искажения контура отливки при отделении элементов литниковой системы. Причины – небрежные зачистка, отрезка, обрубка и транспортировка;
   • прорыв металла – неполное образование отливки или неправильная ее форма. Причина – недостаточная прочность формы;
   • пригар – трудноотделимый слой на поверхности отливки. Причина – перегрев заливаемого металла;
   • нарост – выступ произвольной формы, образовавшийся из-за загрязнения формовочными материалами металла. Причина – местное разрушение формы из-за ее малой прочности;
   • залив – металлический прилив или выступ из-за проникновения металла в зазоры на разъемах формы. Причины – неправильная сборка формы, неровный лад полуформ;
   • засор, песчаная раковина – формовочный материал, внедрившийся в поверхностные слои отливки. Причины – слабая набивка форм, размыв формы металлом;
   • газовая шероховатость, раковины – сферообразные углубления на поверхности отливки. Причины – загазованный металл, избыточная влажность формы, малая газопроницаемость форм;
   • трещины в отливке – разрыв и надрыв тела отливки, имеющий неровную окисленную поверхность, иногда с дендритами (горячая трещина), с зеркальной, светлой или цветов побежалости поверхностью (холодная трещина). Причины – усадка металла в интервале температур затвердевания из-за чрезмерно высокой температуры его заливки, неудачная конструкция изделия – резкие переходы в сечении; плохая податливость форм и стержней;
   • ситовидная раковина – удлиненные тонкие раковины, ориентированные нормально к поверхности отливки. Причина – повышенное содержание водорода в кристаллизующемся слое;
   • усадочные раковины, пористость – полость, полностью или частично заполненная шлаком. Причины – неаккуратная заливка жидкого металла с неснятым шлаком, неправильная литниковая система;
   • вскип – скопление раковин и наростов в отдельных частях отливки. Причины – переувлажнение литейной формы, высокая газотворность стержня;
   • утяжина – углубления с закругленными краями на поверхности отливки. Причина – то же, что и при усадочной раковине;
   • включения – инородные металлические или неметаллические включения, имеющие поверхность раздела с отливкой. Причины – неаккуратная с брызгами заливка металла; нерастворившиеся модификаторы и легирующие элементы в металле;
   • отбел – трудно поддающиеся механической обработке хрупкие места в различных частях отливки из серого чугуна. Причины – появление структурно свободного цементита; несоответствие химического состава металла, заливка холодным металлом, повышенная влажность форм, малая толщина отливки.

Глава 14
Изготовление отливок по выплавляемым моделям

14.1. Общие сведения

   В серийном производстве распространен метод литья по выплавляемым моделям с использованием пресс-форм из гипса, эластичных пресс-форм из компаундов, герметиков с горячей или холодной вулканизацией и т. д. Это становится возможным благодаря разработке новых материалов, методов конструирования и обработки оснастки для литейного оборудования, новых методов финишной обработки отливок – металлизации, патинирования и других; примета нашего времени – автоматизация и компьютеризация литейных процессов.
   Метод литья по выплавляемым моделям является универсальным способом получения художественных отливок любых габаритов, массы и степени сложности из металлов любых марок. Достоинства метода дают возможность максимально приблизить отливку к готовому изделию, а в ряде случаев получить ее без механической обработки и чеканки.
   Прообразом современного процесса изготовления отливок является известный со времен глубокой древности метод восковой формовки, применяющийся во многих странах для изготовления украшений, ритуальных изделий, изделий бытового назначения, оружия преимущественно из бронзы и драгоценных металлов. И в настоящее время этот метод широко используют при изготовлении художественных, в том числе и статуарных отливок, ювелирных изделий, в зубопротезировании, а также в машиностроении.
   В эпоху Возрождения метод восковой формовки получил значительное распространение в Европе, особенно в Италии. Примером этому служат всемирно известные отливки Бенвенуто Челлини бронзовая статуя «Персей с головой медузы» (1545-54 гг.), «Нимфа Фонтенбло», Золотая солонка Франциска I (1530-43 гг.) и др. Замечательными образцами литья по восковым моделям являются памятники Петру I (в том числе – «Медный всадник»), Минину и Пожарскому, И. А. Крылову и др.
   В настоящее время для художественных отливок применяют в основном два варианта – метод послойного образования оболочковой формы, преимущественно на этилсиликатном связующем, и метод монолитной формы на гипсовой связке.
   Какой бы способ литья по выплавляемым моделям ни применялся, во всех случаях создания ювелирных и художественных отливок неотъемлемой частью является изготовление исходной модели – мастер-модели. В настоящее время эту операцию выполняют художники или модельеры-дизайнеры, создающие прамодели по эскизам, рисункам, макетам. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что использование объемного моделирования, то есть моделирования по реальной объемной фигуре, позволяет сократить продолжительность и материальные затраты на изготовление мастер-модели.
   Следует отметить, что в последнее время появились способы объемного моделирования и изготовления моделей, в частности из модельного состава, с использованием компьютеризированных установок. Для создания уникальных моделей все шире применяются высокие технологии – создание моделей при помощи компьютерных CAD-файлов и современных систем трехмерного моделирования, таких как ArtCam, JewelCad, Rhinoceros и прочих. А после процесса проектирования изделия на компьютере, идет процесс гравировки в воске на гравировально-фрезерном станке. Самыми подходящими для этой операции являются станки Roland MDX-40 и Roland Jawela JWX-10, имеющие высокую точность, простоту управления и исключительную надежность.
//-- 3D-ПРИНТЕРЫ --//
   На российском рынке хорошо зарекомендовали себя трехмерные принтеры Graphtec – это новый инструмент конструктора-дизайнера с серьезными достоинствами.
   Принтер Graphtec может оживить любые электронные чертежи – не отходя от рабочего стола в трехмерной модели изделия.
   Быстрое изготовление оригинал-макета – помогает идеально проверить функциональные возможности объекта, менять форму и в кратчайшие сроки достичь цели.
   Он не требует особых условий установки и эксплуатации, не использует токсичных материалов и не выделяет испарений, принтер практически бесшумен. Для работы необходимо подключить принтер к сети или непосредственно к компьютеру, установив программное обеспечение и принтер готов к работе.
   Для производства макетов принтер использует акрилнитрит-бутадиенстирол, который отличается высокой прочностью. Модель, сделанную на принтере Graphtec, можно увидеть еще на стадии проектирования и вносить изменения в проект за день.
   Единственный недостаток всех перечисленных установок – они имеют очень высокую стоимость, поэтому в маленьких литейных мастерских их, к сожалению, иметь очень дорогое удовольствие.
   При литье по выплавляемым моделям формы заливают расплавленным металлом двумя способами: центробежным и вакуумного всасывания. Принудительное заполнение литейных форм при центробежном способе происходит под действием центробежных сил вращающейся печи. Сущность способа вакуумного всасывания заключается в удалении (выкачивании) воздуха из литейной формы во время заливки. Давление в форме понижается до 0,75-2,25 Па против атмосферного, создавая, таким образом, искусственное избыточное давление жидкого металла на стенки формы. При заливке металла в формы в специальной установке для центробежного литья; частота вращения плавильного узла 11-220 об/мин. Отделяют блок от формовочной массы легкими ударами молотка по стержню блока. Окончательно очищают отливки от формовочной смеси в 30-процентном растворе плавиковой кислоты. После промывки и сушки можно отделять отливки от литниковой системы.
   Отдельные отливки еще не являются готовыми даже в том случае, если они сделаны по модели целого изделия. Они поступают в монтировочный цех для обработки поверхности, подгонки размеров, соединения отдельных деталей изделия путем пайки, сварки, клепки, полировки и т. д.
   Микролитье, или точное литье по выплавляемым моделям, – это и наиболее эффективный способ тиражирования ювелирных изделий.
   Заготовки для ювелирных изделий и их деталей можно получать также методом литья по выплавляемым моделям. Метод этот известен ювелирам с давних пор. Метод является, безусловно, прогрессивным, так как применение его значительно повышает производительность труда, расширяет ассортимент изделий, сокращает потери драгоценных металлов.
//-- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЛИТЬЯ --//
   Заготовки ювелирных и простых изделий, обычно из сплавов на медной основе, и их деталей получают методом литья по выплавляемым моделям в следующей последовательности: эталон модели, резиновая пресс-форма, восковая модель, литьевая форма, отливка. Блок-схема процесса приведена на рис. 14.1.

   Рис. 14.1. Блок-схема технологического процесса изготовления ювелирных изделий из золота методом литья по выплавляемым моделям: 1 – сырая резиновая смесь; 2–3 – подготовка резиной смеси; 4 – прессование резиновой смеси на вулканизационном прессе; 5 – охлаждение обоймы с резиновой смесью в воде; 6 – разрезание резиновой пресс-формы; 7 – вынимание из резиновой пресс-формы модели (эталона изделия); 8 – изготовление восковой модели в резиновой пресс-форме; 9 – сборка моделей в блоки, образование блок-куста; 10 – вибровакуумирование; 11 – выпаривание воскового состава в печах; 12 – отделение отливок от литниковой системы [89]

   Эталоном модели (поз. 1) называется оригинал – образец будущей отливки. К эталону модели предъявляются следующие требования. Материал для изготовления эталона не должен менять свои свойства, разрушаться в процессе вулканизации резиновых пресс-форм, химически взаимодействовать с резиной. Параметр шероховатости поверхности эталона должен быть не ниже требуемого для получаемых по нему отливок: раковины, царапины, вмятины на его поверхности недопустимы.
   Размеры эталона должны превышать размеры готовой модели (на 5–6 %) с учетом общей усадки металла при затвердении отливок и припуска на механическую обработку.
   Резиновая пресс-форма предназначена для получения восковых моделей отливок. Пресс-формы изготовляют как из импортных, так и из отечественных сортов резины. Различают разрезные и разъемные пресс-формы.
//-- ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗЪЕМНЫХ ПРЕСС-ФОРМ --//
   Процесс изготовления разъемных пресс-форм включает в себя следующие этапы.
   • Опоку основанием устанавливают на гладкую опорную поверхность и заполняют пластилином, в пластилин вдавливают (до половины) эталон модели (поз. 2).
   • На первую опоку устанавливают вторую и заливают их водно-гипсовым раствором. Когда гипс затвердеет, опоки переворачивают, пластилин удаляют, а освободившееся пространство опоки заполняют небольшими кусочками сырой резины (поз. 3). Эталон остается (наполовину) в гипсе, в котором делаются углубления для возможности получения в дальнейшем выступов резиновой формы.
   • Опоки устанавливают на вулканизационный пресс, на котором в течение 45–60 мин при температуре 150–160 °C производят вулканизацию кусочков резины (поз. 4).
   • После вулканизации гипс разбивают и удаляют из опоки. Эталон извлекают и тщательно очищают. Резиновую пресс-форму тоже очищают, посыпают тальком и снова укладывают в нее эталон. Затем опоку устанавливают так, чтобы готовая резиновая пресс-форма находилась внизу (поз. 5), а пространство, занятое до этого гипсом, заполняют кусочками сырой резины (поз. 6).
   • Опоки вновь устанавливают на вулканизационный пресс для вулканизации резины второй части пресс-формы. После этого эталон отделяют от резиновой пресс-формы и прорезают в ней литниковый канал (поз. 7). Процесс изготовления разрезных пресс-форм значительно проще и короче: эталон модели помещают между двумя резиновыми пластинами соответствующей толщины, затем производят их вулканизацию под прессом, во время которой эталон вдавливается в разогретую, размягченную резиновую массу. Для отделения эталона пресс-форму необходимо разрезать, что является недостатком этого метода.
   • Восковую модель получают путем заливки резиновых пресс-форм воском в инжекционной установке (поз. 8). Перед запрессовкой пресс-форму тщательно очищают и смазывают эвкалиптовым маслом или водно-глицериновым раствором. Запрессовку модельного состава (воска) в пресс-форму производят при температуре 60–85 °C и давлении 2-15 Па. После запрессовки пресс-форму в течение 1–1,5 мин охлаждают в холодильнике. Готовые модели напаивают в виде елочки вокруг воскового стояка. «Елки» из воска ставят на резиновое основание. Сборный модельный блок обезжиривают в спирте или четыреххлористом углероде и просушивают в естественных условиях. Для обезжиривания можно использовать и мыльный раствор, промыв затем блок в холодной воде и обсушив его в естественных условиях.
   • Литейные формы изготовляют из огнеупорной формовочной смеси на вибровакуумной установке (поз. 9). Операцию выполняют в таком порядке: раствор из формовочной смеси и дистиллированной воды (0,3–0,4 л на 1 кг смеси) тщательно перемешивают, а затем для удаления воздуха вакуумируют в течение 2–3 мин при давлении не более 0,075 Па; одновременно в металлические опоки устанавливают модельные блоки, опоки затем помещают в установку, заливают формовочной смесью и вакуумируют 2–3 мин при давлении не выше 0,075 Па; через 40–60 мин, когда формовочная смесь затвердеет, с опок снимают резиновые уплотнители, а формовочную смесь подрезают на торцах литейной формы; поместив затем литейную форму в сушильный шкаф и выдержав ее в течение 1–3 ч при температуре 90-100 °C, выплавляют модельный состав; после выплавления модельного состава литейные формы прокаливают в прокалочных печах (поз. 10) по особым режимам: нагрев от 20 до 150 °C в течение 0,5 ч, выдержка при температуре 150 °C в продолжение 3 ч; нагрев от 300 до 700 °C в течение 3 ч, выдержка при температуре 750 °C в течение 3 ч.
   • Отливки получают следующим образом: прокаленные литейные формы заливают расплавленным металлом на установках для центробежного литья (поз. 11) или установках «Вакуум-металл». Литейные формы, залитые сплавами золота и серебра, охлаждают в воде, а залитые сплавом ЗлМНЦ – в естественных условиях.
   • После охлаждения отливки выбивают из литниковых форм, очищают от формовочной смеси (поз. 12), а затем отбеливают.
   Поэтому автор постарался составить главу таким образом, чтобы она отражала возможность изготовления отливок в основном малой пластики в условиях литейных мастерских технических училищ, колледжей и вузов.
   Предлагаемая глава – это в какой-то степени обобщение отечественного и зарубежного опыта производства изделий малой пластики из цветных металлов, в основном на медной основе, а также ювелирных изделий из драгоценных металлов и сплавов, который в настоящее время находится на новом этапе техничекого и дизайнеровского развития.

14.2. Характеристика способа литья по выплавляемым моделям

   Способ литья по выплавляемым моделям является универсальным методом получения художественных отливок любых размеров, массы, степени сложности, из любых металлов и сплавов. Особенно эффективен способ литья по выплавляемым моделям (ЛПВМ) при получении отливок из чугунов, сталей и тугоплавких материалов, например из титана. Метод позволяет приблизить отливку к готовому изделию, а в ряде случаев получить ее с минимальной механической обработкой, а иногда – без нее, без чеканки и др. видов пластической деформации.
   Это связано с разработкой промышленного метода производства связующих на основе этилсиликата, фосфатных соединений, гипса, новых огнеупорных наполнителей, а также разработкой новых сортов модельных составов и, главное, с тем, что он позволяет изготавливать и тиражировать наиболее сложные по конфигурации художественные и ювелирные отливки.
   Сейчас для ЛПВМ используют метод послойного образования оболочковой формы на этилсиликатном связующем и метод заливки модели единой смесью на гипсовом связующем.
   Далее будут рассмотрены оба случая. Материалами для моделей и литниковых систем служат воскообразные составы. Модели, собранные на литниковых системах, называют блоками или «елками». На поверхность блоков наносят суспензию, состоящую из огнеупорного пылевидного материала и связующего раствора. Смесь перечисленных составляющих наносят на поверхность моделей, обсыпают песком и отверждают методом сушки. В зависимости от габаритов формы и выбранной технологии изготовления, свойств, применяемых формовочных материалов и заливаемого сплава, а также от особенностей заливки число слоев в оболочке может колебаться от 4 до 10, при изготовлении особенно крупных отливок число слоев может быть увеличено до 15–20.
   Затем воскообразную модель с литниковой системой удаляют через литниковую воронку выплавлением, растворением или выжиганием.
   После освобождения оболочки от модельного состава ее подают под заливку металлом в горячем или холодном состоянии в опорном слое или без него в зависимости от технологического процесса изготовления отливок по выплавляемым моделям.
   Отливки отделяют от литниковой системы и очищают химико-термическим способом в растворах щелочей.
   Для получения моделей применяют пресс-формы, которые изготавливают из эластичных материалов, гипса, пластмасс, легкоплавких сплавов, а для простых художественных моделей, которые легко извлекаются из пресс-формы, – из сплавов на медной основе, дерева. Пресс-формы из стали используют для деталей серийного и массового производства.
   Рассмотрим процесс изготовления отливок согласно трех наиболее применимых в данный момент способах: оболочковый, оболочково-опочный и опочный.
   1. Оболочковый – при котором сначала выплавляют модель, после чего остается покрытие в виде оболочки, являющейся литейной формой. Ее прокаливают для удаления остатков модельного материала и других газообразующих веществ, затем в специальных ящиках (жакетах) заформовывают, засыпая снаружи песком, и подают под заливку металлом. Иногда оболочки заливают сразу после выемки из печи, без заформовывания, а иногда заливку производят в холодные оболочковые формы.
   2. Оболочково-опочный – при котором также сначала выплавляют модели, затем оболочку устанавливают в специальном ящике с дном (опоке), засыпают снаружи песком, прокаливают, и форму подают под заливку металлом. В этом случае оболочка прокаливается вместе с песком, который служит одновременно опорным и поддерживающим материалом, предупреждающим возможность разрушения оболочки жидким металлом. Такие формы заливают в горячем состоянии чугуном, сплавами на медной основе и различными сталями. Песок, находящийся в ящике, предохраняет форму от быстрого нагрева и разрушения при прокаливании и заливке металлом.
   3. Опочный – при котором модели с огнеупорным покрытием заформовывают в ящиках, затем выплавляют модели и прокаливают форму. Полученную горячую форму заливают металлом. В этом случае выплавление модели производится после заформования модельного комплекта.
   После затвердевания и остывания залитого металла при всех, описанных выше способах, формы выбивают, литники и прибыли отделяют от отливок, которые при необходимости термически обрабатывают (как правило, отжигают для снятия напряжений), очищают и контролируют.
   При заливке металла центробежным способом. В. Б. Лившиц [84] описывает по такой технологии. Заформованные ящики-опоки поворачиваются на 90 °. В этом случае формовку производят цементитом по-сырому. (Этот способ отличается от описанного выше см. формовку по-сырому – примечание автора). И заключается в следующем: модель с огнеупорным покрытием устанавливается на плоскую поверхность чашей вниз. Затем накрывается цилиндрической опокой и заливается жидким цементом. Выступающая часть цемента срезается линейкой до образования гладкой поверхности на уровне края опоки. Происходит затвердевание цемента, затем производится прокаливание согласно предыдущему описанию прокалки. После чего форма извлекается из прокалочной печи, устанавливается на центробежную машину, крепится в захватах коромысла машины или ручного карабина (при заливке вручную) и заливается металлом. После чего форма вращается до застывания жидкого металла. В последнее время начал применяться комбинированный способ «по-сырому». Он заключается в следующем. В цилиндрическую опоку с установленным в ней блоком наливается цемент толщиной 20–40 мм. После его застывания образуется твердая цементная подушка-дно опоки, которая удерживает блок. Затем засыпается прокаленный песок до верху опоки, на который вновь заливается жидкий цемент той же толщины, что и нижняя подушка. После его затвердевания образуется верхняя подушка. Находящийся между ними песок при прокаливании формы оказывает давление на оболочку менее интенсивно. Эта оболочка при обжиге не испытывает больших напряжений, не растрескивается ни при обжиге, ни при охлаждении после извлечения формы из печи. Заливка жидким металлом происходит более спокойно.

14.3. Пресс-формы

   В отличие от деталей промышленного назначения, модели для которых формируют в многоместных пресс-формах, изготавливаемых на металлорежущих станках, модели же художественных отливок получают в литьевых одноместных пресс-формах из легкоплавких сплавов, гипса, пластмасс и эластичных материалов.
   Пресс-формы должны отвечать следующим требованиям:
   • размеры, а особенно поверхность полости пресс-формы, должны обеспечивать получение отливок требуемого качества;
   • пресс-формы должны иметь минимальное количество разъемов и при этом обеспечивать удобное и быстрое извлечение модели;
   • должно быть предусмотрено удаление воздуха из полости формы при заполнении ее модельным составом;
   • конструкция пресс-формы должна быть технологичной, долговечной и удобной в работе.

14.3.1. Комбинированные пресс-формы

Комбинированные пресс-формы обычно содержат различные материалы, из которых изготовлены разные части. Например, пресс-форму изготавливают из бронзы или латуни, которая применяется для наиболее простых частей (наружная обойма), а внутренняя, выполняющая профиль отливки (рабочая часть), как более сложная, выполняется литьем из легкоплавкого сплава.
Комбинированные пресс-формы имеют меньшую стойкость, чем изготовленные из цветных сплавов, и большую, чем литые пресс-формы.

14.4. Классификация пресс-форм по материалу, способу изготовления и заполнению

   Пресс-формы разделяются:
   1. Из легкоплавких или легких сплавов, изготовляемые преимущественно заливкой.
   2. Комбинированные, отдельные части которых изготовлены из разных материалов различными способами.
   3. Изготовляемые методом гальванизации и металлизации.
   4. Пластичные, изготавливаемые методом вулканизации сырой резины, и виксинтовые, изготавливаемые методами химического отверждения жидкими отвердителями. Особое внимание надо обратить на те обстоятельства, чтобы материал мастер-модели не должен разрушаться в процессе вулканизации резиновых пресс-форм, химически взаимодействовать с резиной, используемой для изготовления формы.
   5. Гипсовые, цементные, из эпоксидных смол.
   6. Формопластовые.
   7. Деревянные.
   И по способу заполнения пресс-формы модельным составом:
   1. Заполняемые свободной заливкой.
   2. Заполняемые запрессовкой.
   Выбор конструкции пресс-формы, материала и способа ее изготовления определяется количеством отливок, подлежащих изготовлению, предъявляемыми к ним требованиями по чистоте поверхности и точности размеров, а также сроками их изготовления. Если конструкция пресс-формы в основном зависит от конфигурации отливок, то на выбор материалов и их способов изготовления влияют также количество отливок и их качество. Рассмотрим материалы для пресс-форм, применяемых в процессе изготовления художественных отливок.

14.5. Материалы для пресс-форм

//-- МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ --//
   При индивидуальном и мелкосерийном производстве применяются легкоплавкие сплавы, чаще всего оловянно-свинцовые из-за дефицитности таких компонентов, как висмут и кадмий, а также сплавы на алюминиевой основе. Сплав Вуда можно применять при изготовлении пресс-форм по металлическим и деревянным эталонам. (Сплав Вуда – тяжелый легкоплавкий сплав, изобретенный в 1860 году Б. Вудом. Температура плавления 68,5 °C, плотность 9720 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Применяют в прецизионном литье, в операциях изгиба тонкостенных труб, в качестве выплавляемых стержней при изготовлении полых тел способом гальванопластики. Состав: олово – 12,5 %; свинец – 25 %; висмут – 50 %; кадмий – 12,5 %.)
   Существует и ряд других рецептов сплава Вуда с низкой точкой плавления.
   Сплав Вуда можно применять при изготовлении пресс-форм по металлическим и деревянным эталонам. Низкая температура плавления и отсутствие усадки являются основными преимуществами сплава. К его недостаткам относятся сравнительно малая прочность и высокая стоимость.
   Висмутовые сплавы имеют более высокие прочность и температуру плавления, они не имеют усадки, а иногда объем их при охлаждении увеличивается.
   Цинковый сплав при относительно невысокой температуре плавления обладает значительной прочностью и износостойкостью, его можно заливать свободной заливкой на подогретый эталон.
   Рекомендуется верхнюю и нижнюю части пресс-форм отливать из разных сплавов, с различной температурой плавления. Наиболее оптимальным материалом считают сплав, содержащий 80 % РЬ, 6 % Sn, 14 % Sb с температурой плавления 250 °C, твердостью НВ 15,4 и усадкой 0,5 %.
   В литературе по литейному делу имеется опыт изготовления литых пресс-форм из сплава АЛ2 (силумин) на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования. При этом используют обычные блок-формы с цилиндрическими и прямоугольными вкладышами, дополнительно изготовляют только вкладыши в блок-формы для закрепления эталонов-моделей.
   При выборе сплава следует учитывать, что вторая половина заливаемой пресс-формы должна изготавливаться из сплава с меньшей температурой плавления во избежание ее расплавления или сваривания.
   Литые металлические пресс-формы имеют наибольшее распространение, так как они более дешевы и могут быть быстрее изготовлены, чем механической обработкой. Изготовление модели-эталона, по которому отливают пресс-форму, всегда менее трудоемко, чем изготовление самой пресс-формы механической обработкой. Литье многогнездных пресс-форм по одной модели-эталону, как правило, обеспечивает меньший разброс размеров, чем при получении такой пресс-формы механической обработкой. Особенно удобны литые пресс-формы при освоении новой номенклатуры отливок и изготовлении первых образцов. В этом случае необходимые конструктивные изменения могут быть быстро осуществлены на модели-эталоне, а затем перенесены на соответствующую пресс-форму, отлитую по этой модели.
   Процессы получения литых металлических и гипсовых пресс-форм аналогичны, но для изготовления металлической формы требуется металлический эталон. В металлической пресс-форме можно получить большое число моделей, поэтому в ее конструкции предусматривают приспособления, обеспечивающие удобство работы и удлиняющие срок ее службы. Такими приспособлениями служат разъемный корпус, точно пригнанные штыри с направляющими втулками, приспособления для выталкивания моделей из пресс-формы и при необходимости для комбинированных пресс-форм – различные металлические вставки.
   Корпус пресс-формы обычно изготовляют сварным из листовой стали или же отливают из алюминия, штыри, втулки и толкатели изготовляют из стали.
//-- МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРЕСС-ФОРМ --//
   Для предупреждения приваривания заливаемого сплава к эталону, поверхность последнего натирают чешуйчатым (серебристым) графитом, либо покрывают краской с пылевидным кварцем на жидком стекле или этилсиликатном связующем. Хорошие результаты дает копчение поверхности эталона.
   Гипс довольно часто используется для изготовления пресс-форм, так как при этом возможно изготовление эталона практически из любого материала, в том числе из пластилина, воскообразных материалов и дерева. Недостатком гипсовых пресс-форм является их недолговечность. Количество съемов не превышает нескольких десятков.
   Гипсовые пресс-формы выполняются из многих больших и малых кусков, которые удерживаются на модели с помощью раковины, дающей возможность точной сборки кусков при извлечение модели. Гипсовые куски можно подгонять друг к другу срезанием выступающих наружных частей при изготовлении и установке раковины. Поэтому гипсовые пресс-формы в художественном литье обладают неоспоримым преимуществом в сравнении с другими материалами и стоят они относительно недорого. В прочем, в работе с гипсом масса тонкостей и далеко не всякий может осуществить многокусковую формовку.
   В гипсовые формы можно получить отливки из гипса, глины, воска, а также в смесевые гипсопесчаные смеси можно лить сплавы цветных металлов.
   В качестве разделительных смазок гипс от гипса профессионалы используют смесь из 2 ч. парафина и 5 ч. керосина, которую готовят на водяной бане до консистенции вазелина. По опыту годится и самый дешевый крем для рук.
   Глина не прилипнет только к чистому сухому гипсу, а восковую отливку можно получить в промоченную (не мокрую) гипсовую форму.
   Эпоксидные смолы. Для мелкосерийного производства удобно и экологически целесообразно изготавливать пресс-формы из холоднотвердеющих эпоксидных смол методом свободной заливки на эталон. Пресс-форма, полученная таким способом, имеет высокую механическую прочность, не подвержена короблению, разбуханию, коррозии и обеспечивает достаточное качество получаемых моделей.
   Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы, являются растворимыми реакционноспособными продуктами на основе этилхлоргидрина и дифенилолпропана. Они могут переводиться в твердое неплавкое состояние под действием отверждающих агентов различного типа (полиамины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы и др.) при нормальной температуре. Чаще всего используют полиэтилен-полиамид (СТУ 49-2529-62).
   В зависимости от физико-химических свойств установлены следующие марки жидких эпоксидных смол (ГОСТ 10587-84) первого сорта (ВС) – ЭД-22 низковязкая, ЭД-20 вязкая, ЭД-16, ЭД-14 – высоковязкие. А также смола ЭП-СМ-ПРО, смола Э-40.
   Импортные: смола DER– 671 (аналог ЭД-8) «Dow Chemical», Германия; смола 901 (аналог ЭД-8) «Nan Ya Plastics», Тайвань; смола 601 (аналог ЭД-8, ЭД-41) Тайвань, смола 128 (аналог ЭД-20), Тайвань; смола Epoxy 520 (аналог ЭД-20), «Spolchemie» Чехия; смола DER-331 (аналог ЭД-20), «Dow Chemical» Германия.
   Примечание. Э – эпоксидная; Д – дифегилпропановая; число – содержание эпоксидных групп; ВС – высший сорт.
   Пластификаторы, отвердители. Для улучшения свойств отвержденной смолы применяют пластификатор дибутилфталат (ДБФ) (ГОСТ 3863-79); смола ДЭГ-1, пластификатор, активный разбавитель; отвердитель полиэтиленполиамин (ПЭПА); отвердитель 921 (ОП).
   Отвердитель 921 (ОП) специально разработан для отверждения декоративных отливок из смолы, как небольших (сувениры, значки), так и значительного размера и толщины, например пресс-форм толщиной более 5 см. Связка Epoxy 520 + 921 (ОП) дает наиболее подходящий для использования в декоративных целях материал. Изготовленное с применением такой композиции декоративное изделие получается равномерно прозрачным как в толщине, так и на поверхности. Смесь смолы с отвердителем 921 (ОП) практически не подвержена закипанию, что позволяет равномерно отверждать очень толстые слои до 10 см и более.
   Расход 921 (ОП), составляет 45–55 массовых частей на 100 массовых частей смолы, и эту норму необходимо выдерживать для получения качественного изделия.
   Работать с отвердителем 921 (ОП) значительно проще, поскольку смесь смолы с этим отвердителем не подвержена закипанию, после отверждения не образуется липкая поверхность, не обязательно доотверждение при повышенных температурах.
   Эпоксидные пресс-формы малотеплопроводные, что удлиняет время изготовления моделей. Для повышения теплопроводности в жидкую эпоксидную смолу вводят инертные наполнители – порошки: железный (ГОСТ 9849-74), алюминиевый (ГОСТ 5.1667-72), медный (ГОСТ 4960-68). Наполнитель импортный диоксид титана Tipadue R-980 «Ishihara Sangvo Kaisha» Япония.
   Диоксид титана – химически инертный низкодисперсный (размер частиц измеряется нанометрами) наполнитель и одновременно белый пигмент. Марки диоксида титана, специально разработаны для смешивания со смолами, в том числе эпоксидными.
   Кроме того, диоксид титана высококачественный наполнитель для получения высоковязкого состава на основе эпоксидной смолы – эпоксидной шпатлевки. Использование эпоксидной шпатлевки необходимо в том случае, когда возможно стекание жидкой эпоксидной смолы, например, при заделке швов и раковин пресс-форм.
//-- ФОРМОПЛАСТ --//
   Современные материалы предоставляют массу возможностей изготовления эластичных, точных и долговечных форм из холоднотвердеющих силиконовых каучуков, полуретановых резин и пр.
   В зависимости от необходимого результата выбирается тот или иной материал, благо, что есть из чего выбрать.
   Применение эластичных материалов – формопластов, виксинта, резины и других синтетических каучуков – значительно упрощает изготовление пресс-форм. Большая упругость эластичных материалов и их способность после деформирования приобретать первоначальную форму позволяют при выемке модели буквально выворачивать пресс-форму, извлекая модели с поднутрением и обратным конусом.
   Формопласт самый дешевый, но трудный в работе – ПВХ компаунд – формопласт. Это однокомпонентный компаунд. Формопласт расплавляется и заливается при высокой температуре (до 200 °C). Важно четко выдерживать температурный режим, так как при перегревании он будет не пригоден к дальнейшему использованию, поэтому необходимо специальное плавильное оборудование с регулировкой температуры. Кроме того, нужна вытяжка, так как при нагревании формопласт выделяет вредные вещества.
   Формы из формопласта не дают повышенной точности отливок, так как есть усадка.
   Достоинства: дешевизна, прочность формы по сравнению с силиконовыми формами, не требуется никаких добавок – ни катализаторов, ни отвердителей.
   Недостатки: токсичен, нужно специальное оборудование, специальные навыки в работе, есть усадка, при заливке (изготовлении формы) может сильно прилипать к модели, нетермостойкий. При низких температурах (– 10–15 °C) затвердевает.
   При отсутствии готового формопласта его можно изготовить самим [18]. Для этого применяют следующие материалы (по массе): полихлорвиниловая смола – 20 %; дибутилфталат – 76 %; стеарат кальция – 2 %; касторовое масло – 2 %.
   Материалы нагревают в эмалированной или алюминиевой посуде на масляной бане под вытяжкой до 100 °C в вытяжном шкафу при энергичном перемешивании деревянной или алюминиевой мешалкой.
   После получения однородной массы температуру доводят до 120–130 °C и поддерживают на таком уровне до полного расплавления массы и удаления пузырьков воздуха. Жидкий формопласт разливают в емкости, в которых он затвердевает.
//-- СМОЛЫ ХОЛОДНОГО ОТВЕРДЕВАНИЯ --//
   Для изготовления пресс-форм применяют силиконовые герметики – виксинты, например, виксинт У-1-18, У-2-28, У-4-21, ВГО-1, ВИАТ, ВГФ-1, ВГФ-4-8 и другие; герметики специального назначения: У-30М, У-30МЭС-5, У Т-32, УТ-34, ВИТЭФ-1 и др., но из них наиболее распространены виксинты, например два типа виксинта: виксинт К-18 (полупрозрачный, жидкий) – ГОСТ 38.103508-81 и виксинт У-1-18 (белая паста) – ГОСТ 38.303-04-90. В зависимости от наполнителя цвет пасты может изменяться. Виксинт затвердевает при нормальных условиях после смешивания его с катализатором № 18. Чем больше катализатора, тем меньше пластичность виксинта. Пентэласт – 710А (аналог виксинта К18), У-2-28НТ, ВГО, К-68, ПК-68. Катализатор № 28, № 68.
//-- СИЛИКОНОВЫЙ КОМПАУНД ПЕНТЭЛАСТ-710А --//
   Страна производитель: Россия. Дата изготовления: июль 2010 г. Гарантийный срок хранения: 12 мес.
   Это новая высокопрочная двухкомпонентная формовочная силиконовая резина холодного отверждения. Разработана для изготовления резиновых форм для технологии литья по выплавляемым моделям, изготовления тампонов для тампопечати, а также изготовления всевозможных скульптурных форм и слепков.
   Резина мягкая и гибкая, обладает повышенными прочностными характеристиками.
   Существует пять различных марок: 710А, 710Б, 710В, 710Г, 710М.
   Основа представляет собой вязко-текучую жидкость белого цвета, однородной консистенции. Отвердитель – бесцветная жидкость.
   Пентэласт-710 является двухкомпонентным материалом, состоящим из основы, которая при смешении с катализатором отвердевает при комнатной температуре в течение 24 часов.
   Способ применения. Поверхность образца должна быть чистой и свободной от загрязнений. При необходимости, особенно при использовании пористой основы, используют разделяющий агент – П-126 (восковая смазка).
   Смешение. Тщательно перемешать основу перед употреблением, из-за возможного разделения с наполнителем при длительном хранении. Взвесить 100 ч. основы и 3–5 ч. отвердителя (смотреть паспорт на данную партию) в чистой емкости. Смешать до полного распределения отвердителя в основе. Смешивать достаточно малые количества, чтобы добиться тщательного перемешивания основы и отвердителя. Плохо промешанная масса отвердится не полностью. Смешение можно производить вручную или механически, но не перемешивать слишком долго, при долгом перемешивании образуется много пузырьков воздуха. И не рекомендуется повышать температуру выше 25 °C. При повышенной температуре и влажности воздуха время жизни компаунда сокращается. Для удаления воздушных пузырей рекомендуется использовать вакуумную камеру, при этом смесь будет увеличиваться в объеме в 2–3 раза, а затем оседать. Поэтому необходимо использовать достаточно большую емкость. После 1–2 минутного вакуумирования смесь должна быть проверена и, при отсутствии воздушных пузырей, может использоваться далее.
   Осторожно: продолжительное вакуумирование приведет к удалению летучих компонентов из смеси и может вызвать плохое отверждение утолщенных частей и появление нехарактерных свойств.
   Примечание: Если нет подходящего оборудования для вакуумирования, то воздушные включения могут быть минимизированы, если смешать небольшие количества основы и отвердителя, а затем, используя кисть, нанести на образец тонкий слой. Оставить при комнатной температуре до тех пор, пока поверхность не очистится от пузырьков и не начнет затвердевать. После этого смешать следующие порции основы и отвердителя, и все повторить до получения готового слепка.
   Заливка смеси и отвердевание. Как можно быстрее необходимо вылить смесь основы с отвердителем на исходный образец, стараясь избежать попадания воздушных пузырьков. Материал будет отверждаться до состояния эластичной резины в течение 24 часов, после чего отливочную форму можно снимать. Если рабочая температура значительно ниже чем 23 °C, то время отверждения увеличивается. Конечные механические свойства будут достигнуты через 72 часа.
   Использование при повышенных температурах. Некоторые формы, изготовленные конденсационным отверждением силиконовых резин, могут разрушаться в процессе длительной эксплуатации при температурах выше 150 °C или в условиях хранения в сжатом состоянии при повышенной окружающей температуре.
   Устойчивость к литьевым материалам. Полностью отвержденный Пентэласт-710 имеет превосходную химическую устойчивость, исключая щёлочь (более 15 РН). Материал разработан для долговечной службы форм из гипса, воска и полиэфирных смол. Тем не менее, следует заметить, что в конечном итоге смолы и другие агрессивные литьевые материалы будут воздействовать на силиконовые формы, изменяя их физические свойства, легкость выпрессовки и, возможно, размеры. При длительном использовании формы должны периодически проверяться.
   Для виксинтов принята следующая система обозначений – первая буква и следующая за ней цифра указывают тип пасты, а вторая цифра или группа цифр – тип катализатора. Обычно виксинты и герметики используют с подслоем для лучшего сцепления смолы с покрываемой поверхностью. При изготовлении эластичных форм применение подслоя недопустимо.
   Разберем, например технические свойства виксинт У-4-21 – это полупрозрачный жидкий, свойства последнего следующие: условная прочность при растяжении – 2,5 Мпа; относительное удлинение при разрыве – более 170 %; твердость по Шору, условные единицы – 50–60; соотношение «виксинт – катализатор» – 100 к 0,4 (в процентах) соответственно; вид полученного материала – полупрозрачный жидкий.
   Виксинт затвердевает после смешивания его с катализатором № 21. Чем больше катализатора, тем меньше его эластичность и тем меньше времени он отверждается, что часто мешает работе.
   В виксинтовой пресс-форме обеспечивается высокая точность отпечатка, и ее не требуется смазывать разделительным составом. Модели можно получать как свободной заливкой модельного состава, так и при умеренной давлении на него. А если требуется залить виксинт, тогда форму внутри смачивают мыльной водой.
   Пресс-форма может быть получена по эталону из различных материалов: дерева, металла, пластилина, глины, воскоподобных материалов и т. д.
//-- ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ СМОЛЫ (РЕЗИНЫ) --//
   Термореактивные смолы (резины) – это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результате вулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. При содержании серы до 5 % резина получается мягкой, эластичной. При увеличении ее количества твердость резины растет, при 30 % серы образуется твердый материал – эбонит.
   Помимо каучука (НК – натуральный, СК – синтетический) и вулканизатора в состав резины входят:
   – противостарители (антиоксиданты) – препятствуют окислению резины или образуют защитные пленки при применении парафина, воска;
   – пластификаторы – облегчают переработку резиновой смеси, – парафин, вазелин и др.;
   – наполнители – активные (сажа, оксиды кремния и цинка) – участвуют в образовании трехмерной структуры и поэтому повышают свойства; инертные (мел, тальк), вводимые для удешевления;
   – красители минеральные или органические – выполняют декоративную роль, кроме того, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, задерживают световое старение резины.
   В процессе эксплуатации резиновые изделия подвержены различным видам старения (световое, озонное, тепловое и др.). В результате старения происходят необратимые изменения свойств. Скорость старения в напряженном состоянии выше, чем в свободном. Повышение температуры снижает прочность резин, рабочая температура нетеплостойких резин не превышает 150 °C, специальных теплостойких – 320 °C.
   Технология изготовления резинотехнических изделий (РТИ) состоит из приготовления сырой резиновой смеси (сырая резина), прессования для получения необходимой формы и вулканизации, являющейся завершающей операцией.
   Если гравюра (рельефный рисунок) мастер-модели сложная и требуется большое число съемов, то эластичную форму необходимо изготавливать из термореактивных резиновых материалов. Они должны отвечать ряду специфических требований: не вызывать коррозию мастер-модели, иметь высокие физико-механические стабильные свойства.
   Готовые формы должны характеризоваться малой адгезией (прилипаемостью) к литейному воску, иметь хорошую поверхность. В зависимости от назначения эти композиции содержат от 5 до 20 компонентов, которые имеют различные функциональные назначения: собственно резина, наполнители, пластификаторы и вулканизирующие агенты.
   Ювелирная резина состоит из материалов на основе каучуков либо смеси каучука с хорошими эластичными свойствами, например, марок: СКН-40М, СКИ-3, СКН-26, ИРП-7889 и др.
   В качестве вулканизирующих агентов используют ПДК (пероксид дикумила), ФЧО (пероксимон), ХДО (хинондиоксим). После вулканизации получается эластичная пресс-форма.
   Смесь резиновая невулканизированная каландрованная для эластичных пресс-форм ТУ 38 305122-98, применяется в процессе точного литья по выплавляемым моделям. Шифр резиновой смеси – 4005 каландрованная. Твердость Шор «А» – не более 42. Российские крупные ювелирные фирмы применяют также кроме отечественных и дорогие импортные резины США, Англии, Японии, Италии.
   Разберем техническую характеристику резины по источнику [26], например, СКИ – 3 с полярным бутадиен-нитрильным каучуком. Прочность такой резины после вулканизации составляет 12 МПа при относительном удлинении до 750–800 % (остаточная деформация после разрыва – около 20 %). Вулканизация такой резины происходит при 140–160 °C в течение 30–60 мин. Температура вулканизации зависит от состава резины и ее необходимо поддерживать с точностью до 1 °C. Продолжительность вулканизации, согласно источника [26], можно оценить по уравнению:

   где ψ – коэффициент формы (для полубесконечной пластины ψ = 1, для сферы ψ = 0,5); а – температуропроводность резины (а ~ 2,3·10 -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

/с); R– половина толщины стенки резиновой формы, м; К – кинетическая константа скорости вулканизации резины К ~ 8·10 -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

с -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

.

   На рис. 14.2 приведены температура и степень вулканизации резиновой формы толщиной 27 мм (кривая 1) и 45 мм (кривая 2) при толщине металлической модели 3 и 5 мм соответственно. Кривые 3 и 4 показывают степень вулканизации для рассматриваемых форм. Снижение температуры и уменьшение продолжительности вулканизации приводит к появлению значительных остаточных деформаций, а увеличение – вызывает пережог резины, резкое снижение ее пластичности и прочности [26].

Рис. 14.2. Характер изменения температурного поля резиновой формы и зависимость степени ее вулканизации от времени прогрева [26]

Свойства компаунда виксинта, физикомеханические свойства резин для пресс-форм и режимы их вулканизации можно более подробно ознакомиться в источниках: [84], в табл. 4.2, табл. 4.3 [18].

14.6. Изготовление пресс-форм

   Существует несколько способов изготовления пресс-форм: заливка мастер-модели водной суспензией гипса; отверждение пластмассы; нанесение на мастер-модель металлического слоя электролитическим способом.
   В зависимости от сложности формы и поверхности отливаемых изделий части пресс-формы могут быть изготовлены путем механической обработки специальной заготовки, литьем по металлической модели изделия или его оригиналу. Заготовки для пресс-форм можно также получать литьем по выплавляемым моделям. Для отливки небольшого числа моделей пресс-форму можно изготовить из формопласта.
   Способ механической обработки пресс-формы применяют для моделей, имеющих более правильные геометрические формы. Для моделей художественных отливок пресс-формы удобнее изготовлять литьем.
   Пресс-форму, как правило, отливают по оригиналу, изготовленному с учетом усадки модельного состава и отливки. В отливках художественных изделий линейная усадка, от которой зависит точность размеров изделия, не влияет на качество отливки. Поэтому при изготовлении пресс-формы для моделей художественных отливок нет необходимости в изготовлении специального оригинала, для этой цели можно использовать металлическую модель изделия.

14.6.1. Изготовление пресс-форм из легкоплавких сплавов

   Если мастер-модель выполнена из металла, пресс-форму можно изготовить заливкой мастер-модели более легкоплавким металлом по модели-эталону. Такие пресс-формы применяют в условиях мелкосерийного производства. Они обеспечивают в отливках точность размеров (по 5–7 классу) и чистоту поверхности Rz40+Rz10 параметров поверхности. Как правило, литые пресс-формы применяются для получения моделей отливок сложной конфигурации, что очень важно как при изготовлении художественных изделий, так и при изготовлении опытных отливок, для обработки технологического процесса.
   Изготавливают литые пресс-формы в следующем порядке. Прежде всего, изготавливается художественная модель-эталон (промодель), представляющая изделие, по конфигурации и размерам соответствующее полости формы, т. е. учитывающее усадку модельного состава и металла, припуски на механическую обработку отливок. Материалом для модели-эталона служит цветной сплав (алюминий, латунь, бронза). Пластилин, дерево, гипса и прочее не выдерживают последующего технологического процесса с нагревом оснастки (эталона-модели) с применением в ряде случаев давления. По этой причине указанные материалы для изготовления моделей-эталонов не применяются.
   Далее изготовляют металлические рамки (обечайки), являющиеся каркасом, придающим жесткость и прочность пресс-форме. На внутренней поверхности рамок делают канавки или выступы для лучшего скрепления их с легкоплавким сплавом. На рамках закрепляют направляющие штыри и втулки, изготовленные из металла, которые обеспечивают правильное спаривание частей пресс-формы.
   Наилучшим материалом для пресс-форм являются различные герметики типа виксинта или формопластов. Схема литой металлической пресс-формы представлена на рис. 14.3.

   Рис. 14.3. Схема изготовления литой пресс-формы с рамками: 1 – модель-эталон; 2, 3 – рамка; 4 – формовочная смесь; 5 – легкоплавкий сплав [84]

   Первоначально на мастер-модели 1 (рис. 14.3, а) намечают линию разъема будущей пресс-формы. В одной из рамок 2 уплотняют формовочную смесь 4, в которую заформовывают модель-эталон до линии разъема. Плоскость разъема тщательно отделывают. Форму сушат при 120–200 °C и затем устанавливают верхнюю рамку 3. Чтобы предотвратить привариваемость сплава к эталону, его покрывают копотью. Паяльной лампой или газовой горелкой нагревают модель-эталон и рамку до 100–150 °C, после чего заливают в рамку жидкий легкоплавкий сплав. После охлаждения отлитую половину пресс-формы переворачивают, рамку 2 освобождают от формовочной смеси, а поверхность разъема пресс-формы и эталона очищают. Плоскость пресс-формы тщательно зачищают металлической щеткой, а выступающую часть модели-эталона при необходимости – мелкой наждачной бумагой.
   Поверхность разъема заготовленной половины пресс-формы после зачистки покрывают разделительным слоем. Этот разделительный слой получают покрытием копотью или натиркой серебристым графитом, маршалитовой краской, разведенной в цапон-лаке или в термостойком лаке, алюминиевой пудрой или этилсиликатом. На залитую половину пресс-формы устанавливают вторую рамку (рис. 14.3, б). Место стыка рамок промазывается глиной для предупреждения пролива жидкого сплава в зазор между рамками.
   Иногда комплект рамок 1 (рис. 14.4) после заливки сплава 4 подпрессовывается пуансоном 6 для более точного воспроизводства конфигурации модели 3, когда сплав 4 уплотняется. Для этой цели заливку сплава осуществляют в предварительно установленную на стол гидравлического пресса обойму 5, в которой производится прессование на готовой половине пресс-формы 2, потому что постель из формовочной смеси не выдержит давления, развиваемого пуансоном.

   Рис. 14.4. Схема прессования сплава при изготовлении литой пресс-формы: 1 – стальная рамка; 2 – заливка половинки пресс-формы; 3 – модель-эталон; 4 – литниковый сплав; 5 – обойма; 6 – пуансон [84]

   После охлаждения полученную пресс-форму разнимают и помощью толкателей извлекают модель-эталон. Пресс-форму осматривают, поверхность разъема зачищают, случайные пороки исправляют пайкой.
   Отверстие для заполнения пресс-формы модельным составом либо изготовляют сверлением, либо получают в литом виде металлической вставкой, устанавливаемой в верхнюю половину пресс-формы.
   Способы центрирования пресс-формы показаны на рис. 14.5. В ряде случаев при небольших требованиях в отношении точности соединения пресс-формы, центрирование обеих ее половин производится или по заливаемым втулкам и штырям (рис. 14.5, в), или по зенковкам (рис. 14.5, г).

   Рис. 14.5. Способы центрирования половинок пресс-форм: а – штырь, вмонтированный в рамку; б – отдельный штырь для центрирования и скрепления пресс-формы; в – залитый штырь; г – центрирующая зенковка [84]

   Для цилиндрических пресс-форм рамки могут не иметь направляющих. В этом случае центрирование обеих половин пресс-формы осуществляется буртиком и выточкой на поверхности разъема рамок, но для предупреждения смещения по кругу (разворота) необходимо предусмотреть фиксатор.
   Затем мастер-модель заформовывают обычным способом до намеченной линии разъема и вставляют фиксирующие стержни с втулками. Устанавливают нижнюю опоку со вставленным в нее корпусом пресс-формы и заливают сплав. Отлитую половину пресс-формы переворачивают, устанавливают верхнюю опоку с корпусом пресс-формы и заливают сплав.
   После охлаждения полученную пресс-форму разнимают и с помощью толкателей извлекают модель-эталон. Пресс-форму осматривают, поверхность разъема зачищают, случайные пороки исправляют пайкой.
   Сплавы для заливки пресс-форм должны заливаться с осторожностью во вторую и последующие части пресс-формы, так как поверхность уже готовой (первой) части пресс-формы будет разогреваться под струей заливаемого сплава и может расплавиться. Поэтому струю заливаемого сплава перемещают в разные участки пресс-формы.
   Опоки с большими моделями-эталонами заливают в наклонном положении, это способствует получению более чистой поверхности рабочей полости половинок пресс-форм.
   Срок службы литых пресс-форм составляет из легкоплавких сплавов до 1000, а из цинковых и алюминиевых сплавов – до 3000–5000 запрессованных моделей.
   Таким образом, процесс получения литых металлических пресс-форм сводится к следующему:
   1. Для получения литой металлической пресс-формы используют полированный металлический эталон. В случае использования легкоплавких сплавов с температурой плавления приблизительно 200 °C можно использовать деревянные эталоны.
   2. Для предупреждения приваривания заливаемого сплава к эталону его поверхность натирают серебристым графитом, либо покрывают тонким слоем термостойкого лака, либо поверхность эталона коптят.
   3. Верхнюю и нижнюю части пресс-формы рекомендуется отливать из сплавов с различной температурой плавления. Хорошим считается сочетание сплава, содержащего 80 % свинца, 6 % олова, 14 % сурьмы, с температурой плавления 250 °C и усадкой 0,5 % со сплавом, содержащим 30,6 % свинца, 51,2 % олова и 18,2 % кадмия с температурой плавления 142 °C и усадкой 0,35 %. Не забывать при этом об осторожности – свинец, сурьма, кадмий – ядовиты.
   4. Четкие контуры получают при нагреве металлического эталона до температуры на 30–60 °C ниже температуры легкоплавкого сплава и при перегреве сплава на 30–60 °C выше температуры плавления.
   5. Из-за усадки сплава эталон после его затвердевания прочно удерживается в пресс-форме. В эталоне предусматриваются уклоны, а в пресс-форме – специальные приспособления для облегчения ее раскрытия и извлечения эталона (глухие щели по разъему, выталкиватели и пр.).
   6. Затвердевшую пресс-форму разбирают, исправляют дефекты пайкой, шабрением и чеканкой. Как было описано выше, пресс-форму, как правило, отливают по оригиналу, изготовленному с учетом усадки модельного состава и отливок. При производстве отливок по выплавляемым моделям изготовление пресс-форм тем же способом значительно упрощает технологию и сокращает себестоимость отливки. Процесс изготовления пресс-формы, предложенный Б. Н. Зотовым [82], при этом состоит из двух этапов: отливки кожуха пресс-формы и ее внутренних частей. Согласно рис. 14.6 изготовление литьем наружного кожуха (ж) не вызывает затруднений, так как изготовление п/ф проводится обычной формовкой. Тем не менее, кратко приводим изготовление пресс-формы (рис. 14.6, б – е).

   Рис. 14.6. Изготовление корпуса пресс-формы [82, 84]

   Модель изделия (рис. 14.6, а) укладывают на щиток с пластилиновой подстилкой 1, габаритные размеры которой делают равными габаритным размерам опорной плоскости отливаемого кожуха с приливами для частей пресс-формы (рис. 14.6, б).
   На поверхности модели делают пластилиновый болван (рис. 14.6, в), подобно гипсовому болвану, выполненному при литье частей пресс-формы из легкоплавких сплавов. Поверхность болвана подрезают, хорошо заглаживают и смазывают машинным маслом.
   На болван наносят слой гипса, поверхность которого подрезают вровень с краями подстилки 1 (рис. 14.6, г), так как размеры выполнены по внешнему контуру отливаемого кожуха. Верхнюю часть гипсового слоя срезают так, чтобы оставшийся слой имел толщину будущей отливки стенки модели кожуха. Подрезанный слой гипса после снятия его с пластилинового болвана будет гипсовой моделью нижней части кожуха пресс-формы.
   Гипсовую модель нижней части кожуха с расположенным внутри пластилиновым болваном и моделью изделия, переворачивают вместе со щитком. Последний снимают, и удаляют пластилиновую подстилку с поверхности разъема.
   Смазав разъемы маслом, на нее, как и при изготовлении гипсовой модели нижней половины кожуха, наносят слой гипса, равный толщине модели верхней части кожуха (рис. 14.6, д).
   Края гипсового слоя подрезают по контуру нижней половины кожуха.
   Гипсовые модели кожуха снимают (рис. 14.6, е). По этим моделям отливают половины кожуха из сплава на медной основе, алюминиевого сплава, цинка и т. д. Полученные части обрабатывают и собирают. Готовый кожух пресс-формы изображен на рис. 14.6, ж.
   Изложим технологический процесс изготовления внутренних частей пресс-формы (рис. 14.7).

   Рис. 14.7. Изготовление внутренних частей пресс-формы [82, 84]

   Модель изделия устанавливают на нижнюю часть готового кожуха пресс-формы (рис. 14.7, а). Накрывают модель верхней частью кожуха. Через отверстия в верхней половине кожуха в полость между его стенками и моделью изделия запрессовывают модельный состав (рис. 14.7, б).
   После затвердевания модельного состава верхнюю часть кожуха снимают и от образовавшегося болвана отрезают часть, равную первому куску (рис. 14.7, в). Поверхность среза болвана и модели смазывают машинным маслом, кожух устанавливают на место (рис. 14.7, г).
   В образовавшуюся полость через отверстие в кожухе над ней запрессовывают модельный состав. После затвердевания получают выплавляемую модель первого куска пресс-формы.
   Кожух снимают, от болвана отрезают часть, равную следующему куску (рис. 12.7, д). Установив кожух на место, в образовавшуюся под ним полость запрессовывают модельный состав (рис. 14.7, е) для получения модели второго куска пресс-формы.
   Таким же образом изготавливают модели третьего и всех последующих кусков (частей) пресс-формы (рис. 14.7, ж – и).
   Сняв верхнюю часть кожуха, с модели снимают парафиностеариновые куски (рис. 14.7, к).
   К полученным частям пресс-формы припаивают модели питателей и затем каждую часть припаивают к стояку (рис. 14.7, м). Модельный комплекс готов для дальнейших операций получения отливки по выплавляемой модели.
   Полученные литьем по выплавляемым моделям части пресс-формы удобны тем, что они имеют точные размеры и не требуют большой механической обработки, подгонки в кожухе, имеют четкий рисунок поверхности модели. Общий вид пресс-формы изображен на рис. 14.7, л. Для удобства работы верхний кусок пресс-формы крепят к верхнему кожуху, в дальнейшем они будут составлять одно целое. Части пресс-формы в процессе изготовления в ней модели крепятся клиньями, болтами с барашковыми гайками, прикрепленными к стенкам пресс-формы. Для получения чистой поверхности модели рабочие поверхности пресс-формы полируют.
   Почти аналогичным способом изготавливают гипсовые и пластмассовые пресс-формы, технологию изготовления которых мы рассмотрим ниже.
   Для изготовления пресс-форм методом электролиза необходимо чтобы мастер-модель имела технологичную конфигурацию. Полученную этим методом металлическую коронку заливают гипсом или сплавами алюминия.

14.6.2. Формовка по пустотелой выплавляемой модели

Это более совершенный способ формовки по выплавляемым моделям без огнеупорной оболочки. При этом способе оригинал изделия как художественное произведение не уничтожается в процессе изготовления литейной формы, а является моделью для изготовления пустотелых выплавляемых моделей. Такой способ отливки изделия состоит из двух процессов: изготовления по оригиналу изделия пустотелой выплавляемой модели и изготовления по пустотелой выплавляемой модели литейной формы изделия. Приводим процесс изготовления пустотелой модели.
Гипсовый оригинал укладывают в фальшивую опоку (рис. 14.8, а). Поверхность оригинала накрывают тонкой мокрой бумагой и обкладывают слоем глины (14.8, б).

   Рис. 14.8. Изготовление пустотелой выплавляемой модели [84]

   Далее на фальшивую опоку с оригиналом устанавливают опоку и заливают гипсом. В слое гипса оставляют два отверстия, соединяющие гипсовый слой в опоке со слоем глины на оригинале (14.8, в). После затвердевания гипса опоки переворачивают, фальшивую снимают и устанавливают вместо нее вторую опоку. Вторую половинку оригинала, находящуюся ранее в фальшивой опоке, таким же образом покрывают бумагой во избежание прилипания глины к ее поверхности. Наносят слой глины и заливают гипсом, оставляя в нем два отверстия, как и в первой опоке.
   После затвердевания гипса опоку снимают, с поверхности оригинала удаляют слой глины и бумагу. Затем снятую опоку устанавливают на место.
   В пространство, образовавшееся между поверхностью оригинала и гипсом опоки, ранее заливаемое слоем глины, через отверстия в гипсе заливают особую клеевую массу, основу которой составляет столярный клей. После застывания такая масса приобретает свойства эластичной резины. После остывания клеевой массы обе половины опоки переворачивают и снимают нижнюю опоку; затем удаляют с поверхности оригинала, как и в первой опоке, слой глины и бумагу, устанавливают снятую опоку вновь и заливают пространство клеевой массой (рис. 14.8, г).
   Форму разнимают и удаляют оригинал. При этом эластичность клеевой массы, несмотря на наличие на поверхности оригинала различного рода извилин и углублений, дает возможность снять верхнюю опоку и удалить оригинал из нижней опоки, не повредив стенок клеевой рубашки оригинала. Внутреннюю поверхность клеевой рубашки обеих полуформ покрывают лаком и наносят на нее кистью слой воска.
   Форму вновь собирают (рис. 14.8, д) и заливают в ее полость расплавленную канифоль. Затем канифоль выливают из формы, при этом часть ее остается на стенках полости формы. Повторяя несколько раз заливку канифоли и выливание, на внутренней поверхности формы остается слой канифоли, равный толщине стенки модели будущей отливки.
   После затвердевания слоя канифоли с него осторожно снимают опоку с гипсом и клеевой рубашкой. Образовавшийся таким образом канифольный слой и является пустотелой выплавляемой моделью, изготовленной по оригиналу отливаемого изделия. Освободившиеся опоки с гипсом и клеевой рубашкой подготавливают для следующей модели.
   Изготовление литейной формы по такой модели начинают с изготовления в ней стержня. В полость модели устанавливают специальный каркас, концы которого выходят из модели и служат для крепления стержня в форме, затем в полость модели с установленным каркасом заливают жидкую стержневую массу. После затвердевания модель поступает на формовку.
   Полученная выплавляемая модель требует особой аккуратности. Поэтому небольшие литейные формы по таким моделям часто изготавливают из жидкой формовочной смеси. Опоку вместе с моделью подвергают сушке, в процессе которой канифольная оболочковая модель выплавляется. При выплавлении модели часть канифоли впитывается в стенки формы и стержня. Такой слой при соприкосновении с жидким металлом сгорает, оставляя на стенке формы копоть, улучшающую чистоту поверхности отливки.

14.6.3. Изготовление гипсовой пресс-формы

1. Изготовляют эталон чаще всего из дерева или металла. Деревянный эталон шлифуют и окрашивают лаком. Эталон может быть разъемным или цельным. В последнем случае выполняют фальшивую плиту из пластилина, гипса или дерева.
2. На плиту 6 (рис. 14.9) устанавливают одну из частей разъемного эталона 2. Отверстия в эталоне и паз выполняют металлическими стержнями 1 и 3. На стержень 3 надевают фиксирующую втулку 4 с кольцевым вырезом для закрепления ее в гипсовой массе. Фиксирующая втулка предупреждает гипсовую пресс-форму от изнашивания и искажения отверстия при извлечении и установке стержня. На плиту 6 помещают обечайку 5. Поверхность модели и внутреннюю часть обечайки смазывают разделительным составом. Им может быть любое минеральное масло или состав, включающий 15–20 % парафина, растворенного в керосине.

   Рис. 14.9. Схема изготовления гипсовой пресс-формы: а – изготовление первой половины; б – изготовление второй половины; в – запрессовка модели; 1, 3 – металлические стержни; 2, 8 – разъемный эталон; 4, 9 – втулка; 5 – обечайка; 6 – плита; 7 – фиксаторы; 10 – канал для запрессовки массы; 11 – струбцина; 12 – накладка; 13 – ручной шприц [18]

   3. Приготовленную гипсовую массу из строительного гипса марок 250–300, но лучше из высокопрочных марок, просеивают через сито и смешивают с водой. На семь его частей берут три части воды. Жидкая гипсовая масса после затвердевания обладает меньшей прочностью, а густая затрудняет заливку. Перемешивание массы производят до тех пор, пока в ней не исчезнут сухие комки и не будет удалена большая часть воздушных пузырей. Последние прилипают к поверхности эталона, образуют в затвердевшей форме раковины. Во избежание этого на эталон можно предварительно наносить кистью густую гипсовую массу, а затем уже заливать основной массой.
   При изготовлении гипсовой массы в больших количествах требуется длительное ее перемешивание, в результате масса может загустеть. Для предупреждения этого в гипс добавляют замедлители – столярный клей (0,1–0,2 % массы воды), борную, уксусную или лимонную кислоту (1,5–2 % массы сухого гипса), моющиеся средства. Для ускорения отверждения применяют 3-4-процентный раствор поваренной соли, азотной или серной кислоты.
   Для повышения прочности гипсовые пресс-формы армируют металлическими каркасами, добавляют в гипс 15–30 % цемента или готовят массу на водном растворе связующего МФ-17 или на 5-10 %-м растворе поливинилацетатной эмульсии.
   4. После затвердевания гипса готовую полуформу переворачивают и заливают вторую аналогично первой. Перед заливкой на модель 8 устанавливают вторую фиксирующую втулку 9, а на первой половине выполняют фиксаторы 7. После отверждения в полуформе просверливают отверстия 10 для запрессовки модельного состава.
   5. Пресс-форму разбивают, извлекают металлические стержни, обе половины эталона, снимают обечайку и выполняют литниковый канал от отверстия для запрессовки к полости формы. Желательно, чтобы модель в пресс-форме получалась с питателем. В этом случае отверстие для шприцевания лучше подводить именно в питатель.
   6. Если по гипсовой пресс-форме предполагается изготовить небольшое количество моделей, то для предупреждения прилипания модельного состава пресс-форму замачивают в холодной воде. При изготовлении большого числа моделей просушенную пресс-форму пропитывают в течение 30–60 мин в нагретой до 50 °C олифе. После этого ее протирают и просушивают на воздухе, затем покрывают слоем спиртового лака или нитролака. Такая операция не только увеличивает долговечность пресс-формы и делает ее негидроскопичной, но и обеспечивает гладкую поверхность моделей.
   7. Подготовленную пресс-форму собирают и зажимают струбциной 11. На верхнюю ее плоскость кладут металлическую пластину 12 с отверстием, совпадающим с отверстием для шприцевания. Пластина предупреждает гипсовую пресс-форму от разрушения наконечником шприца 13.

14.6.4. Изготовление пресс-форм из эпоксидных смол

   Процесс изготовления пресс-форм из этих материалов с неметаллическими и металлическими порошками аналогичен их получению из гипса или легкоплавких сплавов и состоит из изготовления эталона и по нему пресс-формы. Установленный эталон, который может быть выполнен практически из любого материала, и плоскость разъема смачиваются разделительным составом (густым маслом, раствором – 10–15 частей (по массе) полиизобутилена в бензине или 12–15 частей старой резины в толуоле, 7-10 частей поливинилового спирта в воде, 30 частей воска в скипидаре). Затем в емкость загружаются составляющие массы в определенных пропорциях.
   Для снижения вязкости смолу подогревают до 40–50 °C. Пластификатор нагревают на водяной бане до 85 °C и выдерживают при этой температуре для удаления из него газов, которые в противном случае будут выделяться в залитой пресс-форме.
   Сначала смешивают смолу с половинным объемом пластификатора, другую его половину смешивают в отдельной посуде с отвердителем. В смесь смолы и пластификатора засыпают наполнитель и все перемешивают при 40–50 °C в течение 20–30 мин. Затем смесь охлаждают до 20 °C, заливают отвердитель, смешанный с пластификатором, и вновь перемешивают. Приготовленную смесь необходимо использовать в течение 15–20 мин.
   Составы заливочных смесей для изготовления пресс-форм весьма разнообразны. Часто применяют следующие составы, части (по массе):

   Примечания.
   1. Полиэтилен полиамин или гексаметилдиамин для ЭД-20-12 —15, для ЭД-16-10-12.
   2. Железного порошка берется в 2,5 раза, а медного в 3,3 больше, чем алюминиевого.
   Для улучшения качества поверхности пресс-формы применяется облицовочная смесь, которая кистью наносится на эталон толщиной 1,5–2 мм. Этот слой выдерживают на эталоне в течение 1–1,5 ч, после чего заливают основную смесь. Рецептура облицовочных смесей отличается от заливочных меньшим (в 4–5 раз) содержанием наполнителя.
   Залитая пресс-форма затвердевает в термошкафу при 20 °C в течение 12–16 часов, после чего ее термически обрабатывают по следующему режиму: 1 час при 30 °C, 1 час при 40 °C и 2 часа при 60 °C, с последующим охлаждением в термошкафу.

14.6.5. Изготовление пресс-форм методами гальванопластики и металлизации

Эти способы позволяют получать очень качественные пресс-формы, полости которых точно воспроизводят фактуру эталона из алюминиевого или цинкового сплава. Схема изготовления пресс-формы, например, для мебельной накладки следующая (рис. 14.10):

   Рис. 14.10. Схема изготовления пресс-формы гальванопластикой: а – эталон; б – металлизационный слой; в – изготовление первой половины; г – изготовление второй половины; 1 – эталон; 2 – металлизационный слой; 3, 8 – гипс или легкоплавкий сплав; 4 – обечайка; 5 – плита; 6 – пластилин; 7 – канал для запрессовки массы; 9 – фиксатор; 10 – отверстия для толкателей [18]

   • поверхность эталона 1 протирают бензином, а затем обезжиривают оксидом магния;
   • после промывки холодной водой его декапируют в 18-процентном растворе хлористого никеля или в растворе соляной и фтористоводородной кислоты в течение 15–20 с и вновь промывают холодной водой. Подготовленный эталон никелируют в ванне обычного состава. Предварительно плоскость разъема (внутреннюю часть) обрабатывают с целью изоляции составом из воска и канифоли (1:1) во избежание осаждения на ней никеля. Первые 5-10 мин никелирования плотность тока должна составлять 1–1,2 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, а затем снижаться до 0,5–0,8 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Никелирование в течение 20–25 мин обеспечивает слой никеля 8-10 мкм;
   • эталон меднят в гальванической ванне с 20-процентном раствором медного купороса (на 1 л раствора добавляют 70 г серной кислоты и 8 г спирта-ректификата). Первые 10–15 мин меднение ведут при плотности тока 1,3–2,5 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, после чего переходят на режим быстрого наращивания меди при плотности тока 10–25 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

и температуре электролита 38–40 °C. Наращивание ведут до получения слоя меди 0,8–1,2 мм;
   • промытый и высушенный омедненный эталон металлизируют медью или сталью с помощью газового или электрического металлизатора. Металлизационный слой 2 должен быть толщиной 2–2,5 мм;
   • алюминиевый эталон удаляют в растворе кипящей щелочи, а цинковый выплавляют при температуре более 450 °C;
   • полученную металлическую коронку протравляют в смеси серной, азотной и соляной кислот, а затем тщательно промывают в воде;
   • коронку устанавливают на плиту 5, накладывают обечайку 4 и заливают гипсовой массой или легкоплавким сплавом 3. Таким образом получают нижнюю часть пресс-формы;
   • на нижнюю обечайку устанавливают верхнюю и фиксированием штырями 9 и заливают верхнюю часть пресс-формы 8;
   • к пресс-форме прикрепляют металлическую пластину 6, выполняют отверстие для запрессовки 7, в нижней части пресс-формы – отверстие 10 для выталкивания легкоплавкой модели.
   Коронки для пресс-форм можно получить методом электрометаллизации на аппаратах ЭМ-3 или ЭМ-3А, см. источник [42]. Для металлизации используется алюминиевый эталон. Оксидная пленка алюминия препятствует сцеплению металлизационного слоя с эталоном. Толщина наносимого слоя зависит от размера эталона и колеблется от 1,5 до 5 мм. При непрерывной металлизации эталон сильно нагревается, что снижает качество поверхности изготовляемой коронки, поэтому ее следует проводить с прерыванием для охлаждения.
   Металлизационный слой довольно хрупок, и при механическом извлечении эталона могут выкрашиваться кромки коронки. В этом случае дефекты исправляют пайкой или производят растворение эталона в кипящем растворе щелочи.
   Такой способ может обеспечивать чистоту поверхности пресс-формы до Rz0,32 – Rz0,08 параметров шероховатости и размеры ее в строгом соответствии с размерами эталона. Чистота поверхности и точность размеров при этом изготовлении пресс-формы такие же, как и при металлических пресс-формах, изготовленных металлическим путем.

14.6.6. Изготовление формопластовых пресс-форм

   Эталоны могут быть изготовлены из металла (температура плавления не ниже 130 °C), дерева и гипса. Перед заливкой формопластом такие эталоны припудривают тальком. Гипсовые эталон и кожух лучше всего покрыть горячей олифой или бакелитовым лаком. Необработанный гипс при заливке выделяет в жидкий формопласт газы, отчего форма пронизывается мелкими отверстиями в виде булавочных уколов. Запрещается для покрытия эталона использовать нитролаки, спиртовые лаки и искусственные олифы, так как они реагируют с формопластом. Формопластовые пресс-формы используются только при изготовлении модели свободной заливкой.
   Схема изготовления формопластовых пресс-форм следующая:
   • подготовить поверхность эталона. Перед заливкой эталоны, особенно металлические, следует подогреть до 60–70 °C для получения качественной поверхности;
   • формопласт выпускается двух марок – С и СМ. Формопласт марки СМ более термостоек и механически прочнее. При отсутствии готового формопласта его можно приготовить самостоятельно (см. параграф 14.5);
   • расплавляют формопласт в масляной бане, следя за тем, чтобы температура обогревающей среды не поднялась выше 150 °C. При большой температуре формопласт разлагается (темнеет, спекается с образованием пенообразной массы и теряет свои свойства);
   • перед заливкой нагрев формопласта прекращают и выдерживают в течение 10–15 мин для полного удаления пузырьков воздуха;
   • за один прием эталон заливают полностью со всех сторон;
   • после затвердевания и извлечения из каркаса пресс-форму разрезают лезвием бритвы на такое количество частей, чтобы было удобно извлекать модель [18].

14.6.7. Изготовление виксинтовой пресс-формы

   Виксинтовые формы в металлическом и гипсовом кожухах могут широко использоваться как для запрессовки воска в пастообразном состоянии, так и для заливки жидкого модельного состава. Эталон для изготовления виксинтовой пресс-формы может быть выполнен из любого материала. Основное требование к нему – качественная поверхность и четкость проработки рисунка, так как виксинт обеспечивает идеальное воспроизведение фактуры.
   Схема изготовления пресс-формы:
   • эталон закрепляют на плите таким образом, чтобы поверхность соприкосновения его с плитой, которая не покрыта виксинтом, являлась местом заливки будущей модели. Если же полость пресс-формы должна быть глухой, то нанесение виксинта производится поочередно;
   • приготовляют состав из жидкого виксинта К-18 с таким расчетом, чтобы его хватило на покрытие эталона слоем 1–2 мм. В виксинт К-18 добавляют катализатор № 18 (1–4 % массы виксинта). Смесь тщательно перемешивают;
   • приготовленную массу с помощью кисти наносят тонким слоем на поверхность эталона. При этом необходимо обеспечить заполнение виксинтом всех участков эталона;
   • отверждают нанесенный слой при нормальных условиях. Время отверждения зависит от содержания катализатора, температуры воздуха и сроков хранения;
   • для получения более прочной, но менее эластичной пресс-формы, наносят два и более слоя из виксинта К-18;
   • приготовляют состав из виксинта-пасты У-1 —18, в него вводят катализатор № 18 (0,3–0,6 % массы виксинта). Смесь тщательно перемешивают;
   • пасту с помощью шпателя наносят на покрытый виксинтом К-18 эталон равномерным слоем. Необходимо следить за тем, чтобы между пастой и эталоном не образовывались воздушные просветы, особенно в углубленных местах. Это происходит потому, что паста довольно густая. Поэтому нанесение виксинта У-1-18 должно быть проведено особенно тщательно;
   • для получения особой эластичности пресс-форма изготавливается целиком из виксинта У-1 —18, основные показатели которого приведены ниже. Жизнеспособность, 0,5–6 ч.
   Условная прочность при разрыве, Мпа, не менее 2,1.
   Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 160
   Твердость по Шору, усл. ед. 50–60;
   • густую пасту можно разбавлять жидким виксинтом К-18. В этом случае масса катализатора берется пропорционально массе виксинта;
   • отверждают виксинт. По эталону, покрытому виксинтом, после его полного отверждения изготавливают две половинки гипсового кожуха;
   • после затвердевания гипса обе половинки кожуха снимают с виксинтовой пресс-формы. Затем пресс-форма разрезается на части (лезвием бритвы) таким образом, чтобы из нее можно было удалить эталон, а в последствие – модель;
   • полученные части формы собирают в гипсовом кожухе. Если полость пресс-формы глухая, то в кожухе и в виксинтовой форме прорезают отверстия для заливки модельного состава. При жесткой виксинтовой форме модель можно запрессовать модельной пастой при умеренном давлении.
   Виксинтовую пресс-форму можно изготовить также способом обжатия. В этом случае процесс складывается из следующих операций:
   • эталон обкладывается слоем глины или пластилина, толщина которого должна соответствовать толщине будущей виксинтовой формы;
   • по обложенному глиной или пластилином эталону изготавливают две половины гипсового кожуха, которые должны быть достаточно прочными и хорошо фиксироваться относительно друг друга. В отдельных случаях по этим гипсовым половинкам можно отлить металлические кожухи. На частях кожуха выполняют фиксаторы и приспособления для зажима (болты с барашками);
   • гипсовые половинки снимают, с эталона удаляют глиняную или пластилиновую оболочку, очищают его поверхность;
   • наносят слой виксинта К-18 аналогично первому варианту;
   • наносят слой виксинта У-1-18 аналогично первому варианту. Толщина двух слоев виксинта должна несколько превышать зазор между эталоном и внутренней стенкой полости кожуха;
   • до отверждения покрытой виксинтом-пастой эталон вводится в полость кожуха. Затем обе половинки кожуха сжимаются, в результате чего выдавливаются излишки виксинта;
   • после отверждения виксинта У-1-18 обе половинки кожуха снимаются с виксинтовой пресс-формы. С помощью скальпеля или острого ножа (лезвия бритвы) пресс-форму разрезают на части.
   • полученные части виксинтовой формы снимают с эталона и собирают в гипсовом кожухе.
   Примечание. При изготовлении виксинтовых форм пользуются пастой белого цвета У-1 и катализатором № 18. Пасту перемешивают с катализатором и кистью наносят на металлическую мастер-модель. На 100 массовых частей пасты У-1 добавляют 0,4 массовые части катализатора № 18. Вулканизация происходит в течение 72 ч при температуре 25 °C. После вулканизации первого слоя на него накладывают марлевые полоски (для упрочнения) и еще один слой. При необходимости – третий.
   Эта технология имеет недостатки: длительность процесса и вероятность получения на лицевой поверхности формы воздушных пузырей, что приводит к образованию шаровых наплывов при изготовлении восковых моделей.
   Иследованиями установлено, что повышение концентрации катализатора № 18 с 0,4 до 1 % снижает продолжительность вулканизации до 2–3 часов. При подпрессовке виксинта в металлическом кожухе в процессе полимеризации лицевая поверхность оболочки после разрезания и извлечения мастер-модели получается высокого качества. Физико-механические свойства эластичной формы при ускоренном методе ее получения не ухудшаются. Этот способ применяют для получения жестких виксинтовых форм.
   Например, при получении восковых моделей художественных изделий методом свободной заливки расплавленного воска можно использовать следующую технологию получения виксинтовых форм. Металлическую или восковую мастер-модель смазывают тонким слоем полупрозрачного (дефицитного) виксинта, а после затвердевания наносят необходимый слой пастообразного виксинта. Мастер-модель с виксинтовым слоем заливают гипсом или легкоплавким сплавом, предусматривая возможность разборки пресс-форм, и фиксируют в ней оболочку. Затем эластичную форму разрезают скальпелем на небольшое число частей для лучшего извлечения восковых моделей, а мастер-модель вынимают из формы. При заливке виксинтовых оболочек легкоплавким сплавом лучше всего использовать сплавы с различной температурой плавления.
   Лившиц В. Б. советует [84]. Для получения пустотелых восковых моделей художественных изделий малой пластики могут использоваться также виксинтовые формы из пасты У-1 без использования жидкого полупрозрачного виксинта. В этом случае эластичный вкладыш изготовляют в заранее полученном металлическом кожухе необходимых размеров. Конструкция кожуха должна предусматривать возможность свободной заливки модельного состава в полость виксинтовой формы.
//-- УСАДКА ВОСКОВЫХ РЕЗИН --//
   Бич любого модельщика, уже находящегося в ожидании массового выпуска своего изделия – это неожиданно истончившиеся места. И, по большей части, участки эти не такие уж и неожиданные, возникают они из-за недостаточного допуска, которые даются в оригинальной восковой модели на предполагаемую последующую усадку.
   Отлитый, например, из серебра и обработанный оригинал и так будет меньше восковой модели в объеме, по крайней мере, на 3 %.
   И к этому следует еще прибавить коэффициент усадки резины.
   Резиновая пресс-форма, в отличие от формы из формомассы, после застывания не сохраняет так жестко своих размеров. Серебряная модель, пока она глубоко и прочно зажата в пресс-форме, в точности соответствует габаритам оттиска. Но как только модель вынимают, резина слегка расширяется, а оставшееся пространство, занимаемое раньше металлом, чуть сжимается. Точно так же резиновый мячик, плотно зажатый в руке, несколько увеличивается в объеме, стоит его отпустить. В результате, оттиск в пресс-форме значительно меньше модели, по которой сделан. В зависимости от типа резины, такая усадка может составлять от 3–4 % и даже до 8 % для более дешевых марок. Так что, модельщику приходится учитывать весьма значительный суммарный коэффициент усадки: от 6 %, по самому минимуму, до 12 % и даже более. А ведь впереди еще несколько технологических операций, от каждой из которых готовое изделие дополнительно уменьшается в размерах.
//-- БЕЗУСАДОЧНЫЕ РЕЗИНЫ --//
   Чтобы окончательно представить себе, до какой степени конечные размеры изделия зависят от усадки, можно привести пример из практики ювелирного дела. Для дамского кольца стандартного размера 6,5 (16,92 мм) приходится готовить модель на размер 7 (17,35 мм) (что, фактически, лишь не намного меньше, чем 71/4 (17,45 мм) по кольцемеру). При этом и от штангенциркуля (для определения размеров), и от весов (для определения массы), зачастую, толку мало, и лишь опыт и мастерство способны подсказать модельщику, какова будет усадка его изделия от модели до окончательного варианта. По крайней мере, так было до недавнего времени. Теперь же, благодаря усовершенствованной технологии, если модельщик хочет сделать кольцо на размер 6,5 (16,92 мм), то и модель может готовить на тот же размер. Усадка больше не играет роли. В профессиональной сфере такой новый подход к изготовлению моделей получил множество названий: вулканизируемая при комнатной температуре, холодная, или силиконовая резина.
   Хотя, надо признаться, не все холодные резины – силиконовые, некоторые делаются на основе полиуретана, и не все силиконовые резины – холодные. Поэтому, чтобы не путаться, назовем их одним общим термином – безусадочные – относящимся к их основному общему качеству: при затвердевании, в отличие от вулканизируемой резины, они не дают никакой усадки. Соответственно, и отпечаток, оставляемый моделью, точно совпадает по размерам с вашим оригиналом.
   Безусадочные резины, независимо от состава, бывают, в основном, двух типов: жидкие и по консистенции напоминающие замазку. Второй тип чаще всего применяется для создания пресс-форм по металлическим моделям, или, по крайней мере, более прочным, чем восковые; о них мы поведем речь в следующей главе. Для наших с вами нежных и изящных восковых моделей подходит исключительно первый тип – жидкая безусадочная резина.

14.6.8. Изготовление резиновых пресс-форм

   Процесс изготовления пресс-форм из резины заключается в следующем. В металлическую обойму укладываются заготовки сырой резины. Металлический эталон также с кусочками сырой резины внутренними поверхностями помещается на приготовленный слой. Поверх эталона накладывается новый слой сырой резины.
   Наполненную металлическую обойму с эталоном помещают в вулканизационный пресс между двумя стальными полированными плитами для придания сырой резине эластичного состояния. Плиты смазывают кремнийорганической жидкостью во избежание прилипания сырой резины к металлу. Под воздействием давления и температуры пластины и куски резины свариваются между собой, образуя единую эластичную массу, внутри которой заключен эталон.
   Вулканизационный пресс заводского изготовления (рис. 14.11) оборудован нагревателями 3, термодатчиками 4 и регулятором нагрева 6. На нижнем столе пресса установлена обойма 5 с сырой резиной и эталоном. Давление создают вращением штурвала 1. Для компенсации расширения при нагревании вулканизационных плит пресс снабжен тарельчатыми пружинами 2 установленными на колонках.

   Рис. 14.11. Вулканизационный пресс: 1 – штурвал; 2 – амортизационные пружины; 3 – нагреватель; 4 – термодатчик; 5 – обойма; 6 —регулятор нагрева [18, 84]

   После вулканизации обойму с резиной охлаждают в воде и резину разрезают зигзагообразно, чтобы не было смещения половинок пресс-формы при сборе. В отдельных случаях до вулканизации в обойму закладывают фиксирующие втулки и стержни.
   Приведенный на рис. 14.11 вулканизатор применяется в серийном и массовом изготовлении пресс-форм. При индивидуальном изготовлении пользуются вулканизатором, который можно изготовить самостоятельно (рис. 14.12). Он состоит из ручного пресса, подвижной траверсы, электроутюга с терморегулятором, металлической плиты (пластины), в которую вмонтирован нагреватель электроутюга. На плиту пресса устанавливают электроутюг гладильной плоскостью вверх. Резиновую пресс-форму, выполненную из сырой резины, накрывают дюралюминиевым или стальным листом, толщиной 2–3 мм и зажимают верхней подвижной траверсой ручного пресса. Установку температуры осуществляют терморегулятором, установленным на электроутюге. Терморегулятор градуируется при помощи ХА-термопары или термометра.

Рис. 14.12. Общий вид вулканизатора: 1 – ручной пресс; 2 – подвижная траверса; 3 – электроутюг; 4 – терморегулятор [84]

В качестве второго простейшего вулканизатора можно использовать простейшую струбцину, изготовленную из обрезка швеллера с отверстием и приваренной гайки (можно и в отверстии нарезать резьбу М10-М12) и болта с ручкой, ввинченного в нижнюю полость струбцины. Вулканизационную пресс-форму в раме, зажатую струбциной совместно с плитами (рис. 14.13), помещают в нагревательную муфельную печь, где установлен регулятор температуры.

Рис. 14.13. Изготовление резиновой пресс-формы: 1 – струбцина; 2 – стальная пластина; 3 – сырая резина; 4 – замок (стальные шарики); 5 – образец [84]

В таких резиновых пресс-формах можно изготавливать модели методами заливки и запрессовки.

14.6.9. Желатиновые и клеевые пресс-формы

   Эти пресс-формы применяли до появления формопласта, виксинта и др. материалов для эластичных пресс-форм; в небольших литейках их применяют и в наше время. Необходимыми для пресс-форм материалами являются техническая желатина по ГОСТ 4821-77, дата последнего изменения 01. 07. 2008 ГОСТ 11293-89 и клей костный ГОСТ 2067-93, мездровый и малярный по ГОСТ 3252-80. Изготавливаются такие пресс-формы так же, как формопластовые.
   Они имеют следующие недостатки:
   1. Низкая температура плавления, из-за чего модельный состав наносят кистью, что снижает производительность.
   2. Высыхание при хранении снижает эластичность, производительность и искажает размеры.
   3. Прилипание клеевого материала к материалу модели-эталона и модельному составу, что требует принятия специальных мер.
   4. Низкая стойкость, в результате чего в пресс-форме можно изготовить только небольшое количество моделей.

14.7. Удаляемые модели. Общие положения

   В практике художественного литья применяются исключительно воскоподобные модельные составы с температурой плавления ниже 100 °C, что позволяет удалять модели из форм не только горячим воздухом, но и горячими водой и паром. Такие воскоподобные составы используются для изготовления моделей как в расплавленном, так и в пластифицированном и пастообразном состоянии. Их главные компоненты – парафины, натуральный и синтетический церезин, стеарин, буроугольный или горный (монтановый), а также торфяной воски (битумы), сложные эфиры высших кислот, синтетические полиэтиленовые, реже натуральные воски. В качестве добавок, улучшающих реологические свойства состава, повышающих их прочность и теплостойкость, снижающих хрупкость, используются такие продукты, как кубовый остаток термического крекинга парафина, касторовое масло, этилцеллюлоза, канифоль, полиэтилен и др.
   Требования, предъявляемые к модельным составам:
   • состав должен позволять точно воспроизводить полость пресс-формы и не прилипать к ней;
   • после затвердевания модели должны иметь достаточную прочность, чтобы не деформироваться на всех технологических операциях;
   • состав должен быть несложным в приготовлении и содержать недорогие и недефицитные компоненты;
   • состав должен обладать хорошей жидкотекучестью в расплавленном состоянии для обеспечения изготовления модели и выплавления ее из формы;
   • плотность состава должна быть меньше 1000 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

;
   • модельный состав должен хорошо смачиваться суспензией;
   • зольность состава должна быть минимальной;
   • модельный состав должен быть приготовлен для многократного использования;
   • и последнее. Состав должен быть безвреден для людей, занимающихся художественным литьем.
   Свойства модельных составов приведены в табл. 14.1. Свойства некоторых модельных составов можно найти также в источниках [18, 43, 84] в табл. 4.4 и в табл. 4.6 характеристика составов «парафин – щелачный воск» [18].
//-- Табл. 14.1. Состав и свойства воскоподобных модельных составов --//

   Например, сделаем расшифровку модельных составов: П25Б35Т35Тэ5 (ВИАМ 102); П70Цс13Б12Ко5 (Р-3); П59Б26Псм15 (ИПЛ-2); П5 °C50. Их условные обозначения. П – парафин; Б – буроугольный воск; Т – торфяной воск; Тэ – триэталдомин; Псм – пластичный смазочный материал ПВК (ГОСТ 19537-83); Ц – церезин; Пэв – полиэтиленовый воск (низкомолекулярный полиэтилен); Цс – синтетический церезин; Ко – кубовый остаток термического крекинга парафина; С – стеарин.
   Рассмотрим, к примеру, свойства воскоподобного модельного состава П25Б35Т35Тэ5 (ВИАМ 102):
   • Температура, °С, каплепадения 77–65; теплоустойчивости, не менее 40.
   • Предел прочности при изгибе, Мпа, не менее 4,8.
   • Зольность, %, не более 0,15.
   • Свободная линейная усадка, %, расплава 0,3–1,5, пасты при 10–12 % воздуха 0,8–0,9.
   В ювелирной и зубопротезной промышленности применяют специальные импортные (табл. 14.2), и отечественные модельные составы в (табл. 14.3).
//-- Табл. 14.2. Характеристика импортных модельных материалов --//

//-- Табл. 14.3. Характеристика составов «парафин – щелачный воск» --//

Для объемного моделирования (т. е. изготовления мастер-модели обычными методами) используются различные материалы: воск, дерево, кость, металл и др. Часто методами механической обработки мастер-модель изготавливают из тех же материалов, что и будущее изделие. Для единичных изделий это единственный вариант, но для тиражирования он малоэффективен. Здесь требуется изготовление по мастер-модели формы, а по ней – восковой модели. В этом случае мастер-модель получают из любого материала, но чаще из термопластиков – лепкой или вырезыванием. Оба способа достаточно широко распространены, однако сведения о составе используемых смесей, воска, встречающиеся в нашей литературе довольно часто противоречивы.
К термопластичным материалам предъявляется ряд требований: они должны быть простыми по составу и изготовлению, экологически чистыми и недефицитными, достаточно пластичными, податливыми; должны сохранять форму при длительной выдержке при комнатной температуре, иметь малую шероховатость, хорошо паяться, иметь достаточную манипуляторную прочность, быть нехрупкими, не прилипать к рукам и к форме; не должны взаимодействовать с материалом формы и легко удаляться из нее. Из импортных термопластичных восковых материалов наиболее распространены «Красный мягкий», «Красный твердый», «Зеленый», «Синий»; их характеристики приведены в книгах Л. А. Гутова [87], В. П. Урвачева [88], в источниках [18, 26] и др., а также в Интернете. Из отечественных можно выделить модельные материалы для лепки и вырезывания (табл. 14.4).
//-- Табл. 14.4. Составы отечественных термопластичных смесей для изготовления мастер-моделей различными способами --//

* Сополимер этилена с винилацетатом (торговая марка СЭВИЛЕН, EVA).

Воск – это группа жироподобных веществ животного (пчелиный, шерстяной, спермацет), растительного (карнаубский, канделильский), ископаемого (озокерит, церезин, монтанный, или перегнанный) или искусственного (СЭВИЛЕН, EVA) происхождения, являющихся эфирами высших жирных кислот. Воск, как правило, имеет четко выраженную температуру ликвидуса (начала кристаллизации раствора, т. е. температуру появления первых кристалликов твердой фазы) и солидуса (температуру исчезновения последних частей жидкой фазы), что указывает на его кристаллическое строение в твердом состоянии. В интервале кристаллизации воск имеет большую подвижность, пластичность при определенной прочности и твердости и, главное, обладает свойством тиксотропии, т. е. это свойство системы переходить в твердо-жидкое подвижное состояние (при постоянной температуре) под внешним воздействием и после прекращения его восстанавливать упругопластические свойства. Воску можно придавать самую различную форму, достигая весьма интересных специфических эффектов (рис. 14.14).

Рис. 14.14. Всплеск воска на стальной пластинке [26]

При комнатной температуре на лепном ювелирном воске не остается следов от рук, он имеет высокие прочность, твердость и пластичность, и в зависимости от марки, хорошо лепится и режется. На рис. 14.15–14.17 приведены примеры мастер-моделей, вырезанных из воска. Подобные модели вырезают либо по эскизу, либо по чертежу. Но при большом опыте и таланте этот промежуточный процесс можно исключить.

Рис. 14.15. Восковая модель композиции «Первопечатник Иван Федоров» изготовлена для компании «Дом Геральдики», г. Киев. Высота скульптурной композиции состоящей из двух частей (фигура и газета) – 150 мм

Рис. 14.16. Мастер-модель грифона из фиолетового воска, автор неизвестен [26]

Рис. 14.17. Пример вырезанной мастер-модели из воска. Подсвечник «Якут». Автор Р. Белолюбский [26]

14.8. Изготовление моделей

   Модели обычно изготавливаются методом свободной заливки жидкого модельного состава или методом запрессовки пластифицированного состава или пасты (смесь модельного состава с 10–15 % воздуха). Оба способа имеют свои области применения.
   Преимуществами свободной заливки можно считать простоту операции и возможность использования любых пресс-форм как из твердых, так и из эластичных материалов. Однако при использовании этого способа необходимо предусматривать свободный выход воздуха из глухих полостей пресс-формы, большую усадку модельного состава, что может приводить к разрушению модели, худшую смачиваемость модели суспензией и возможность появления трещин в оболочковой форме при удалении модельного состава.
//-- ВОСКОВАЯ МОДЕЛЬ --//
   Восковая модель – сердце всего художественного литья и ювелирного производства. Модельер, используя в начале своей работы эскиз, нарисованный на бумаге, постепенно превращает его в объемное изделие. Модельер играет роль связующего звена между идеями дизайнера, воплощенными в виде эскиза и практической работой, например ювелира, выполненной в металле, с учетом всех возможностей, проблем и особенностей производства ювелирных изделий. Именно поэтому модельер, работающий с воском, должен хорошо понимать и учитывать все технологические процедуры, которые шаг за шагом превращают воск в оригинальное изделие из металла – литье, грубая и финишная обработка, пайка, закрепка и т. д. Модельер не должен забывать, что готовая модель, изготовленная из воска – это не результат работы, а только первый шаг в создании изделия.
   В основе массового художественного литья изделий из цветных металлов и ювелирного производства лежит технология точного литья по выплавляемым моделям. Индейцы Майя в Америке много столетий назад отливали из золота сложнейшие изделия с высокой степенью проработки деталей именно по этой технологии. Тот же технологический процесс (с учетом использования современных знаний и более качественных формовочных расходных материалов) используется и в настоящее время. Процесс достаточно подробно описан выше, а также в литературных источниках, например [87], в настоящее время широко практикуется, поэтому не будем останавливаться на нем подробно в настоящей главе.
   Восковка является обязательной составляющей всего процесса – как при тиражировании изделий, так и при отливке изделия из единичной восковой модели, являющейся результатом длительной работы модельера.
//-- ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ --//
   Основная работа модельера – вырезать из грубой восковой отливки или воскового блока модель, готовую для литья, и при этом, при необходимости, добавить к ней некоторые детали, которые не могут быть сразу изготовлены из цельного блока. Безусловно, чем шире диапазон доступного инструментария и оборудования, тем больше возможностей при работе. Воск не оказывает сопротивления металлическому инструменту и не затупляет режущие кромки.
   Ниже приведены самые популярные инструменты и оборудование для работы с воском:
   • Бачок для растопки воска. Широко используется в тех случаях, когда в работе необходим расплав воска. Наиболее существенное требование – способность работать при заданной температуре, без перегрева, так как кипение воска при его расплавлении недопустимо. Предпочтительнее использование пластифицированных и пастообразных составов, исключение составляют лишь особо эластичные пресс-формы. Для таких составов применяют ручные шприцы и механизированные инжекторные установки.
   • Восковой инжектор (рис. 14.18) основное устройство, применяемое при тиражировании изделий. Служит для впрыскивания инжекционного воска в резиновую форму за счет разности давлений внутри и вне формы. Заполнение пресс-формы производят через инжекторное сопло 1 под действием сжатого воздуха, подаваемого через штуцер 4 и регистрируемого манометром 2. Избыток давления регулируется предохранительным клапаном 3. На рынке представлен широкий выбор инжекторов с различной емкостью бачка, с различным способом задания и контроля температуры инжекции и т. п. Наиболее современными (и наиболее дорогими) являются вакуумные инжекторы, в которых впрыскивание воска происходит в вакуумируемую форму, что значительно улучшает качество восковок и существенно расширяет технологические возможности инжектора.

   Рис. 14.18. Инжекционная установка: 1 – сопло; 2 – манометр; 3 – клапан; 4 – штуцер; 5, 6 – резервуары; 7 – модельный состав; 8 – масло; 9 – нагреватель [18]

   • Бормашина. Несмотря на то, что резьба воска вручную не требует приложения серьезных усилий, использование бормашины упрощает и облегчает работу модельера. Для работы по воску, как правило, используются специальные боры, в которых расположение режущих зубов и кромок более редкое, чем в стандартных борах по металлу. В этом случае боры не забиваются воском и не требуют частой чистки щеткой (рис. 14.17).
   • Восковой пистолет. Позволяет выдавливать тонкую «проволоку» различного сечения из расплавленного модельного воска специальной рецептуры.
   • Прибор для работы по воску разогретым резцом. Аналог приспособления для выжигания по дереву или паяльника. Разнообразие сменных рабочих резцов позволяет существенно разнообразить дизайн восковой модели.
   • Режущий инструмент. Выбор инструмента для резьбы – дело индивидуальное. Следует отметить, что заточка режущих кромок производится очень редко. Часто в работе используются хирургические скальпели со сменными лезвиями и стоматологические инструменты (шпатели и т. п.), которые также могут быть заточены при необходимости.
   • Напильники, надфили. Для работы по воску используются инструменты с редким расположением зубов, не требующие частой очистки щеткой.
   • Лобзики. Пилки для резки воска – с редким расположением зубов. В некоторых пилках зубья расположены по спирали, что позволяет пилить воск в любом направлении.
   • Спиртовка. Используется для размягчения воска, нагрева шпателей и т. д. Важно использовать именно спирт, т. к. пламя спиртовки должно быть достаточно жарким и не давать копоти, что характерно для бензинового, а также керосинового пламени в различного типа горелок (см. рисунки выше).
//-- ВИДЫ ВОСКА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ --//
   С точки зрения литейщика наиболее важными для воска являются две характеристики:
   • Воск, который применяется для инжекции, литья, пайки или резьбы, должен быть достаточно прочным, чтобы тонкие части модели без разрушения выдерживали все прилагаемые к ним усилия (при освобождении из резиновой формы, при резьбе, обработке бормашиной, абразивной обработке и т. п.).
   Воск должен плавиться при достаточно низкой температуре и при этом не оставлять остаточной золы после отжига. Опишем характеристику импортного воска различных известных фирм для моделирования изделий.
   Инжекционный воск. Основной вид воска, используемый для тиражирования изделий. Применяется в виде расплава для инжекции в резиновую форму. Представляет собой основу из натурального природного или искусственного воска, а также химические соединения и природные вещества, которые добавляются для изменения физических и механических свойств (вязкость, твердость, упругость, механическая память, текучесть расплава, отделяемость от резиновой формы, скорость застывания, усадка и пр.). Выпускается в виде блоков, плиток, чешуек или гранул. Чешуйки и гранулы более удобны в повседневной работе, так как легче загружаются и быстрее расплавляются в инжекторе. Однако, воск в блоках и плитках имеет более длительный срок хранения, поэтому из него в процессе хранения меньше испаряются летучие вещества, влияющие на свойства воска. Нормальный срок хранения воска в гранулах от 6 до 12 месяцев. Воск в плитках и блоках может храниться годами.
   Выбор инжекционного воска на рынке в последнее время существенно расширился. Для того, чтобы с ориентироваться в предлагаемом ассортименте, приводим некоторые рекомендации:
   • Цвет воска практически не влияет на его свойства. Содержание пигмента в воске не превышает 0,1 %. Фактически, воск может быть выкрашен в любой цвет по требованию заказчика. Поэтому, при покупке воска внимание на цвет надо обращать в последнюю очередь. Некоторые производители воска, например, фирма F. E. Knight Castaldo, стремятся для удобства потребителей каждый вид воска окрасить в свой уникальный цвет. Однако, это никак не связано с логикой окрашивания воска других производителей. Фирма Ferris предлагает практически каждый из видов своего воска в различных цветовых гаммах. При последующей покупке воска, который устраивает художника-модельера по свойствам, следует помнить название производителя и марку воска – это гарантирует правильность выбора.
   • Воски на основе натурального пчелиного воска дороже, чем воски на основе парафинов, но при этом практически не отличаются от них по свойствам.
   • При массовом отлаженном производстве, для повышения производительности, лучше использовать быстро застывающие воски.
   • Наиболее твердые воски являются при этом и наиболее хрупкими. Они в основном используются для последующей резьбы по полученным восковкам.
   • Для изготовления крупных и плоских изделий, во избежание проблем с сильной усадкой, следует использовать специально рекомендуемые воски.
   Скульптурные воски. В случае, когда большие размеры восковых моделей не позволяют делать качественные восковые отливки с помощью воскового инжектора, рекомендуется использовать метод прямой заливки растопленного воска (рис. 14.15). При использовании обычных инжекционных восков в этом случае, на крупных изделиях наиболее существенно проявляются такие дефекты, как неравномерная объемная усадка, пузыри и пр. Во избежание возникновения подобных проблем, рекомендуется использовать специальные скульптурные воски, которые годятся для лепки, резьбы, прямой заливки и т. д.
   Воск для резьбы. На рынке представлены воски торговых марок Ferris, Kerr и Matt и других фирм. В качестве примера подробнее остановимся на восках Ferris, которые являются фактическим стандартом для восковых модельеров во всем мире. Воск Ferris File-A-Wax выпускается в трех различных модификациях, которые имеют различные цвета: зеленый, фиолетовый и синий. Воск выпускается в виде блоков, брусков различного профиля, пластин, заготовок для колец и т. п.
   Зеленый воск – наиболее популярный воск для резьбы. Это самый твердый воск, на нем возможна прорезка наиболее тонких деталей и сложных дизайнов. Может полироваться до зеркального блеска. Толщина изделий из воска может достигать менее 0,2 мм – абсолютного минимума толщины, при которой вообще возможна качественная отливка художественных изделий. При этом восковка остается прочной и не подвержена деформации. Воск исключительной твердости, содержащий минимум пластических добавок, чтобы гарантировать, что модель не сломается в руках во время работы. Предельные параметры для использования данного воска – плоские изделия толщиной менее 1 мм и диаметром 38 мм, что перекрывает практически весь диапазон ювелирных и сложных изделий из цветных металлов в художественном литье. Воск плавится при 105 °C, практически сразу превращаясь в легко подвижную жидкость, минуя вязкую стадию. Застывание воска происходит очень быстро. После застывания воск становится более мягким и гибким, но по-прежнему пригоден для резьбы. Воск хорошо обрабатывается резцом, однако необходимо соблюдать осторожность и не заглублять резец, иначе в процессе резки от изделия может отколоться часть. Грубое формование изделий производят обычно лобзиком со спиральной пилкой. Наиболее важной особенностью зеленого воска является простота его обработки напильниками, надфилями и бормашиной при высоких оборотах без оплавления материала.
   Фиолетовый воск – наиболее универсальный воск, применяемый для резьбы. Воск более гибкий, чем зеленый, легче режется ножом, хотя опасность скола все же присутствует. Может обрабатываться напильником или бормашиной, однако, инструменты достаточно быстро забиваются, потому что при резьбе образуются не опилки, как у зеленого воска, а более вязкие чешуйки.
   При плавлении фиолетовый воск становится вязким, а затем превращается в жидкость. Застывший воск становится слишком гибким и мягким и уже не годится для резьбы.
   Синий воск – гибкость воска такова, что пластинка толщиной 3 мм, после кратковременного помещения в кипящую воду, может быть изогнута в полукруг. По свойствам воск наиболее соответствует древесине белой сосны. Идеальный воск для резки ножом – в отличие от синего и фиолетового восков образует стружку.
   При плавлении ведет себя как аморфное вещество, постепенно меняя вязкость с температурой. Обработка напильниками и борами затруднена. Следует вести обработку на очень маленьких скоростях, при этом необходимо использовать инструменты с редкими зубами.
   Воск для лепки. Характерный представитель – Ferris Mold-A-Wax. Воск можно лепить, прокатывать, скручивать и штамповать, придавая, таким образом, практически любую форму.
   Красный воск – лепится и формуется при температуре тела. При комнатной температуре изделия хорошо держат форму. Используется для снятия слепков с гравюр, гипсовых форм, орнаментов, в качестве основы для «утопления» деталей, вырезанных из твердого воска и пр.
   Черный воск – более твердый. Температура плавления 76 °C. Может инжектироваться. После охлаждения становится твердым и годится для резьбы.
   Листовой воск. Широко используется стоматологами. Ювелирами в основном применяется для снятия объемных слепков с твердых предметов, утолщения моделей, в качестве замены листового металла для восковых моделей, а также в производстве фантазийных моделей (рис. 14.14), случайно образуемых из размягченного воска. Выпускается воск различной толщины и твердости.
   «Проволока» (прокат) из воска. Изготавливается из мягкого воска, который легко изгибается и скручивается. Профиль и толщина проката могут быть разнообразными. Следует помнить, что мягкость проката может привести к деформации восковки.
   Водорастворимый воск. Хрупкое вещество, которое очень тяжело обрабатывается напильником и режется. При изготовлении деталей из этого воска, следует работать очень аккуратно – вероятность появления сколов и трещин очень высока. Плавится при температуре 66–77 °C и может быть инжектирован или залит вручную.
   Из-за своей уникальной способности растворяться в воде без остатка, данный воск очень популярен среди модельеров. Используется в качестве основы для формирования объемного изделия из воскового проката, наплавления на поверхность различных видов воска и пр. Внешняя часть заготовки, изготовленной из водорастворимого воска, является внутренней поверхностью готового изделия. При необходимости прорезки объемных тонкостенных филигранных орнаментов, достаточно окунуть заготовку из водорастворимого воска в расплав зеленого воска File-A-Wax. После прорезки модели, воск легко и быстро растворяется в теплой воде.
   При заливке или инжекции в форму, воск точно воспроизводит ее поверхность. При последующей заливке обычного воска и растворении основы, легко получить тонкостенную восковую модель.
   Воск для воскового пистолета. Пистолет Matt Gun для воска растапливает восковой столбик и выдавливает его через фильеру определенной формы. Существует три вида воска, различающиеся по свойствам.
   Голубой воск – используется преимущественно для нанесения на объекты или формования в объеме.
   Зеленый воск – хотя и пригоден как универсальный, имеет самую низкую вязкость, что лучше всего использовать для создания эффектов на водной поверхности.
   Красный воск – для плетения, макраме и пр.
   Воск для ремонта восковых моделей. В некоторых случаях (сколы, внутренние пузыри, грубая поверхность после обработки), требуется загладить или устранить дефекты на поверхности восковой модели.
   Для этой цели выпускаются очень мягкие воски Utility Wax в виде листов, стержней или блоков, а также воск Patch-Eze в виде густого крема.
   Липкий воск. Быстрозастывающий восковой «припой», создающий прочное сцепление между любыми двумя восковыми поверхностями. Идеальная температура наложения 107–135 °C.
   Воск для изготовления вставок. Иногда модель собирается из нескольких частей – например, когда в изделии используются лигатуры разного цвета для разных частей. Места соединения частей должны быть плотно подогнаны друг к другу. Для достижения наибольшей точности, используется Inlay Wax. Воск поставляется в виде палочек. Температура плавления очень низка. На готовую восковку одной из деталей, требующей подгонки, заливают расплавленный воск, который легко стекает со всех поверхностей и заливается в углубления. Поскольку воск не смачивает основные виды модельного воска, его легко соскрести там, где он не нужен, не повреждая модель. После прикрепления второй части модели с помощью липкого воска и охлаждения модели в холодильнике, Inlay Wax легко отделится от первой восковки.
   Воск для текстурирования поверхности Pour-A-Tex. Смесь восков с различной усадкой, которые не смешиваются между собой, при застывании дает эффект текстурированной поверхности, похожей на базальт.
   Полученные модели осматривают, при необходимости исправляют дефекты и монтируют, припаивая к стояку (рис. 14.15–14.17) Последний обычно изготавливают из того же модельного состава, что и модели. Стояк может иметь внутренний металлический каркас (толстая проволока, труба) с выступающим из литниковой части концом, за который рабочий удерживает блок моделей при нанесении на него суспензии и обсыпке песком.
   Для полноты представления о технологических возможностях литья по выплавляемым моделям на рис. 14.19 и 14.20 показаны оригинальные отливки, в качестве моделей для которых были использованы цветы и животные. Отливка крабов, жуков, пауков, раков требует особой подготовки. Первоначально методом погружения на эти модели наносят тонкий слой модельного состава, а затем формуют многослойную оболочку обычным способом. Затруднения возникают при удалении модели, так как хитиновые покровы панцирей не выплавляются. Если прокалывать оболочки с панцирями, то образующаяся при этом зола (в основном оксид кальция) приведет к засорам отливки. Для удаления хитиновых частей выплавленные оболочки со всей осторожностью промывают кислотами, растворяющими соединения, из которых состоят твердые образования животных и насекомых (рис. 6.2, 14.19).

Рис. 14.19. Отливка рака, бронза [18]

На рис. 14.20, а показан оригинальный букет из чертополоха, отлитый из латуни, на рис. 14.20, б – бронзовый букет роз, на рис. 14.20, в – розы и лилии, отлитые из углеродистой стали, с толщиной лепестков от 0,2 до 1,5 мм. Букет собран из отдельных частей с помощью электросварки.

   Рис. 14.20. Отливка цветов: а – чертополох, латунь; б – роза, бронза; в – розы и лилии, сталь [18]

   Выплавляемые модели можно изготавливать и без пресс-форм, выливая расплавленный модельный состав в холодную воду или на лист металла.
   Например, при выливании расплава в холодную воду, образуются застывшие восковки, похожие по форме на золотые самородки, всплеск воска на стальной пластинке можно увидеть на рисунке 14.14.
   Полученные абстрактные фигуры весьма оригинальны, их дизайнеры используют в качестве украшений, оснований для подсвечников и других декоративных изделий. Каждое изделие индивидуально и его невозможно тиражировать.

14.8.1. Изготовление выплавляемых моделей свободной заливкой и заправкой

Преимуществами свободной заливки можно считать простоту операции и использования пресс-форм как из эластичных, так и из твердых материалов.
Однако при использовании этого способа необходимо предусматривать свободный выход воздуха из глухих полостей формы, большую усадку модельного состава, что может привести к разрушению модели, худшую смачиваемость моделей суспензией и возможность появления трещин в оболочковой форме при удалении модельного состава. Запрессовку жидких модельных составов применяют в тех случаях, когда модели из пастообразных составов не могут обеспечивать требований, предъявляемых к отливкам (например, по чистоте поверхности и прочности). В этом случае применяют составы СЭ87-13 и КпсЦ50-30-20, которые в расплавленном состоянии отличаются повышенной вязкостью. Запрессовку состава можно осуществлять с помощью индивидуальных цилиндров, вмещающих для одной пресс-формы количество состава, а также специальных прессов, например американской компании Cleveland Tool and Machine, Inc. (CTM), которая на сегодняшний день является одним из ведущих и наиболее бурно развивающимся производителем шприц-машин следующих серий CTM-W-I, CTM-W-I–CF для изготовления восковых моделей и керамических стержней для крупных литейных производств в мире. Для более мелких мастерских художественного литья можно применить простые инструменты и механизмы. На рис. 14.21 показана ручная запрессовка моделей.

   Рис. 14.21. Ручная запрессовка моделей: а – шприц; б – запрессовка шприцем пастообразного модельного состава [84].

   Индивидуальные цилиндры плотно устанавливают на пресс-форму с прокладкой между ними тонкой бумаги и надежно закрепляют. Затем расплавленный модельный состав заливают в индивидуальный цилиндр, вставляют в него поршень и запрессовывают модельный состав. Давления запрессовки для модельного состава КПЦ50-30-20 составляют не менее 10, а состава СЭ87-13 – не менее 3–5 кг/мм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Давление выдерживают до полного затвердевания модели, а иногда до ее остывания (для компенсации усадки).
   В мелкосерийном производстве художественных отливок при изготовлении моделей из пастообразного модельного состава кроме ручного шприца, в цилиндре которого помещается модельный состав, желательно иметь к нему и пневматический пресс (рис. 14.22) для запрессовки модельного состава в полость пресс-формы, ванну с холодной водой и устройство для обдува (компрессор) деталей пресс-формы перед сборкой.

   Рис. 14.22. Пневматический пресс для изготовления моделей: 1 – стол; 2 – пресс-форма; 3 – шприц; 4 – шток [82]

   При наличии такого простого оборудования (рис. 14.22) процесс изготовления модели состоит из следующих операций: 1 – части (куски) пресс-формы очищают от пыли и остатков модельного состава струей сжатого воздуха. Смазав поверхность внутренних частей пресс-формы трансформаторным маслом, их укладывают в половинах кожуха. Затем пресс-форму собирают, укрепляют и устанавливают на стол 1 пресса; 2 – в цилиндр шприца, наполненный необходимым количеством модельного состава, устанавливают поршень; 3 – носок шприца 3 вставляют в литниковое отверстие пресс-формы 2. В пневмоцилиндр пресса подается сжатый воздух, при этом шток 4 поршня пневмоцилиндра опускается вниз на поршень шприца, выдавливая из него модельный состав в полость пресс-формы; 4 – после небольшой выдержки под давлением пресс-форму снимают со стола и охлаждают в ванне с холодной водой или обдувают воздухом до затвердевания в ней модели; 5 – охлажденную пресс-форму раскрывают, разбирают ее на части, извлекают модель и укладывают ее для окончательного охлаждения на 30–40 мин в корзину с мягкой подстилкой.
   При изготовлении моделей свободной заливкой модельный состав после приготовления в термостате заливают в раздаточный (промежуточный) сосуд, из которого заполняют пресс-форму. Заливку осуществляют ровной короткой струей, так как при заливке модельного состава с большой высоты происходит захватывание (инжектирование) им воздуха, попадающего в пресс-форму и затем в модель (рис. 14.23, а). Заливку следует производить без перерыва струи, иногда, в противном случае, на модели образуются складки из-за быстрого охлаждения состава у стенок пресс-формы. Заполнение пресс-формы модельным составом происходит обычно через специальный канал (литник), не допуская разбрызгивания состава (рис. 14.23, б). При этом способе заливки уменьшается инжектирование воздуха.

   Рис. 14.23. Способы заливки модельного состава в пресс-формы: а – без промежуточного литника (неправильная заливка); б – с промежуточным литником (правильная заливка) [84]

   В процессе заливки желательно перемещать струю, не допуская местных разогревов пресс-формы и затвердевания состава на наиболее удаленных участках открытой поверхности пресс-формы. После ее заполнения, по мере понижения уровня модельного состава из-за усадки, производят его доливку. Температуру модельного состава при заливке и условиях охлаждения пресс-формы перед ее разборкой и извлечением из нее готовой модели устанавливают в каждом отдельном случае.
   Полые модели, получаемые выливанием, изготавливают следующим образом. После заполнения пресс-формы жидким модельным составом его выдерживают некоторое время, необходимое для образования требуемой толщины стенки, а затем жидкий модельный состав выливают.
   Оставшийся в пресс-форме состав выдерживают до полного затвердевания, после чего пресс-форму разбирают и полученную полую модель вынимают.
   При изготовлении крупных полых моделей их верхние стенки (в положении при заливке) могут провисать внутрь полости. Для устранения такого провисания применяют заполнение полости сжатым воздухом или жидкостью, прижимающими стенки модели к пресс-форме. Давление воздуха или жидкости может прикладываться или непосредственно после выливания, или перед выливанием модельного состава.
   При небольшом объеме производства приготовление пастообразного модельного состава производят вручную охлаждением его до 40–43 °C при непрерывном перемешивании. Для этой цели применяют стальные, алюминиевые или фарфоровые сосуды. Запрессовку сплава производят шприцем или с помощью инжекторной установки (рис. 14.15).
   Чеканка моделей. Удаленные из пресс-формы модели подвергают чеканке, которая заключается в следующем. Рукой в хлопчатобумажной перчатке берут модель из корзины и специальным стальным ланцетом-скальпелем очищают ее поверхность от заливов и швов, срезают питатель и тщательно заглаживают на поверхности модели его следы. Гладкую поверхность модели обрабатывают капроновой тканью, поверхность модели в местах снятия швов и питателей прочеканивают гребенчатой насечкой под общую поверхность модели. После чеканки модели поверхность ее очищают колонковой или барсучьей кистью от остатков модельной массы [82].

14.8.2. Специальные способы изготовления моделей

   Специальные способы изготовления моделей применяют для сохранения конфигурации моделей, что особенно важно в художественном литье, а также повышения точности размеров или упрощения изготовления. К ним относят применение холодильников и стержней, а также выпадающих моделей.
   1. Холодильники применяют для предупреждения образования искаженной поверхности (утяжин) на моделях либо с большой разностенностью, либо на массивных целиковых моделях. При этом способе под холодильником понимают модель-вставку из того же модельного состава, которую вставляют в пресс-форму для уменьшения толщины стенки модели, выполняемой последующий запрессовкой (или заливкой). Примером могут послужить постаменты для художественных отливок каслинского литья.
   2. Стержни применяют для уменьшения толщины стенок модели или отливки, что уменьшает и выравнивает их усадку, а также для сокращения расхода модельного материала и металла. Пример применения стержня для художественной отливки – фигуры собаки – на рис. 14.24. Обычно такие стержни изготавливают из песчаных смесей со связующим – жидким стеклом или по нагреваемым металлическим пресс-формам на пескодуйной машине. В этом случае связующим материалом служит смола горячего отверждения – пульвербакелит. Получаются полые стержни из огнеупорной оболочки.

Рис. 14.24. Применение стержня при изготовлении художественной отливки – фигуры собаки: 1 – стержень; 2 – знаки; 3 – выплавляемая модель [82, 84]

В ряде случаев такие стержни оставляют внутри отливки и их не удаляют. Установку стержней в пресс-форму осуществляют на специальных знаках (2) из металла или материала стержня. В первом случае, применяемом для стержней, оставляемых в отливках, концы металлических знаков отрезают и расклепывают. Во втором случае, в отливке, в местах знаков, остаются отверстия, через которые можно удалить стержень. Схема изготовления оболочкового стержня показана на рис. 14.25.

Рис. 14.25. Схема изготовления оболочкового стержня: а – в металлическом стержневом ящике: 1 и 4 – половинки стержневого ящика; 2 – слой модельного состава; 3 – оболочковый стержень; б – в стержневом ящике из модельного состава: 1 – стержневой ящик; 2 – оболочковый стержень; в – по модели стержня: 1 – модель стержня; 2 – знаки; 3 – знак-трубка из металла или фарфора для выплавлении модели; 4 – оболочковый стержень [84]

Выпадающие модели применяют для ускорения затвердевания модели, уменьшения расхода модельного состава и облегчения его выплавления из формы. Наибольшее распространение получили выпадающие модели стояков с литейными воронками (рис. 14.26).

   Рис. 14.26. Применение выпадающих моделей для стояков и прибылей: 1 – модели отливок; 2 – слой модельного состава; 3 – выпадающая модель; 4 – полость, полученная после выплавления модели [84, 86]

   Их изготовляют из металла, дерева и пр. и покрывают слоем модельного состава. Такие модели при подплавлении модельного слоя выпадают, образуя в модели полость: они могут применяться много раз.
//-- ОХЛАЖДЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ --//
   Модели, извлеченные из пресс-формы, обычно выдерживаются несколько часов при температуре 15–20 °C до их полного остывания и получения постоянных размеров.
   Выдержку необходимо производить при постоянной температуре, так как изменение температуры влечет за собой изменение формы модели и ее размеров. Так, например, при повышении температуры от 20 до 25 °C размеры модели увеличиваются на 0,2 %, что недопустимо, особенно если отливается художественное изделие с мелким рельефом (складки одежды, черты лица и пр.).
   Для исключения этих дефектов прибегают к следующему:
   • применяют помещения с кондиционером;
   • хранят модели либо в воде, либо в передаточных и охлаждаемых шкафах;
   • модели, склонные к короблению, хранят в воде, в подвешенном состоянии или на специальных подкладках;
   • время хранения моделей должно быть ограничено во избежание коробления моделей и их запыления;
   • пресс-формы должны быть перед хранением очищены и собраны, а металлические смазаны.

14.8.3. Растворимые модели

В художественном литье растворимые модели применяются достаточно часто. Их применяют главным образом для изготовления стержней, выполняющих различные полости в моделях из обычных парафино-стеариновых составов. Такие стержни устанавливают в пресс-форму и затем запрессовывают или заливают модельный состав. Материалом такого стержня служит карбамид. Удаление карбамидного стержня из модели производят растворением в воде. Полученная после этого полость модели точно отображает внешнее очертание растворившегося стержня с чистой и гладкой поверхностью и большей точностью общей конфигурации. Этот способ применяют для изготовления моделей с полостями, которые нельзя выполнить другими стержнями из-за различных поднутрений. Растворенный в воде карбамид может быть повторно использован. Возвращение растворенного материала производится выпариванием воды. Хранение карбамида должно осуществляться в сухом помещении из-за его гигроскопичности [82].
//-- КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МОДЕЛЕЙ И ИХ ОТДЕЛКА --//
После извлечения модели из формы приступают к ее осмотру и контролю качества. Проверяется правильность формы поверхности модели, при необходимости контролируют размеры. Модели после извлечения из формы перед сборкой в блоки подвергают отделке. При этом острым ножом удаляют заусенцы, запаивают обнаруженные случайные пороки и раковины или заделывают их подплавленным церезином мягких сортов без повреждения прилегающей поверхности.

14.8.4. Сборка моделей в комплекты

Модельным комплектом (блоком, «елкой») называют одну или несколько моделей, соединенных с литниковой системой (рис. 14.27). Мелкие модели монтируют группами по нескольку штук в модельные комплекты для увеличения производительности на всех операциях изготовления отливок. Это уменьшает расход модельных материалов и металла.

   Рис. 14.27. Конструкция ювелирного модельного комплекта (блока) для удаления модельного состава выплавлением (ювелирная фирма Г. Казань)

   Более крупные модели, заливаемые по отдельности, собирают в комплект с моделями литниковой системы и прибылей.
   В зависимости от конфигурации и конструкции отливок применяют модельные комплекты, различаемые по следующим признакам:
   1. По количеству моделей отливок (с одной или несколькими моделями);
   2. По способу подвода металла;
   3. По положению гладкого литникового канала (вертикальное или горизонтальное).
   При изготовлении большого количества мелких изделий целесообразно изготавливать модели звеньями с частью литниковой системы и собирать эти звенья на специальных металлических стояках. Конструкция модельных комплектов должна обеспечить получение отливок высокого качества при минимальном расходе материалов и рабочего времени.
   К модельным комплектам предъявляются следующие требования.
   1. Удобство сборки и возможность применения приспособлений для ее облегчения.
   2. При размещении моделей на литниковой системе учитывают доступность мест припаивания моделей к литнику и возможность отрезки будущей металлической отливки от литниковой системы. Например, отливки в блоке должны быть так расположены, чтобы их возможно было удалить от литниковой системы отрезным кругом или ножовкой по металлу.
   3. Предусматривают возможность применения приспособлений, облегчающих сборку, например, для удержания стояка в вертикальном или горизонтальном положении и для его поворота.
   4. Удобство нанесения огнеупорного покрытия на всю поверхность модельного комплекта и правильность его сушки.
   Для этого в модельных комплектах с несколькими моделями предусматривают возможность проникновения жидкого покрытия и песка для обсыпки покрытия в зазоры между отдельными частями модельного комплекта или через сквозные отверстия моделей, в том числе и находящиеся выше участков моделей, на которое наносится покрытие. С этой целью расстояние между моделями, в зависимости от их размера, должно быть от 10 до 30 мм. При этом необходимо, чтобы огнеупорное покрытие первых 2–3 слоев на противолежащих поверхностях моделей не сливалось вместе, и оставался бы зазор, обеспечивающий просыхание огнеупорного покрытия.
   5. Достаточная прочность, обеспечивающая удержание моделей на комплекте при нанесении огнеупорного покрытия, сушке, транспортировке и формовке. Она достигается определенным сечением элементов литниковой системы и качеством присоединения к ней(приплавлением) моделей отливки.
   6. Возможность заполнения формовочным материалом полостей моделей и зазоров между отдельными частями модельного комплекта. Это имеет значение при опочных и оболочково-опочных формах, когда давление жидкого металла противодействует не только огнеупорное покрытие, но и его наполнитель.
   7. Возможность наиболее полного удаления модельного состава. Это имеет особое значение при применении выплавляемых моделей и зависит от способа выплавления. Наиболее полное удаление модельного состава достигается таким присоединением к литниковой системе моделей отливок, при котором на пути движения модельного состава при выплавлении не будут находиться какие-либо углубления полости формы. Замечено, что для облегчения удаления модельного состава моделям и литниковым каналам часто придают наклонное положение. При выплавлении модельного состава горячей водой наклон моделей практически не применяют.
   При выплавлении моделей модельный состав должен иметь возможность вытекать из всех участков полости формы. Это необходимо для обеспечения хорошего качества отливок, так как оставшийся в полости и порах формы модельный состав хотя и сгорит при прокаливании, но после него остается зола. Кроме того, в случае неполного сгорания при прокаливании остатки модельного состава будут догорать при заполнении формы металлом, и образовывать в отливках газовые раковины.
   8. Правильное затвердевание отливки – одновременное для тонких сечений и направленное от более тонких к более толстым – в массивных сечениях. Это необходимо для предупреждения образования усадочных раковин из-за разностенности отливок. Чрезмерно близкое расположение моделей в комплекте может вызвать замедленное охлаждение отливок в отдельных частях и образования в них открытых или скрытых усадочных раковин.
   9. Достаточность питания отливок при их затвердевании. Это необходимо для компенсации усадки металла отливки и достигается правильными размерами литниковой системы, при которых жидкий металл непрерывно поступает из литниковой системы в отливку во все время ее затвердевания. Для этого сечение питающего литника должно быть больше сечения питаемой части отливки, и он должен быть более коротким. Сечение стояка и литникового хода должно быть больше сечения питателей для того, чтобы металл в стояке и литниковом ходе затвердевал позже, чем в отливке и питателях.
   В более крупных отливках с массивными сечениями, питание которых литниковой системой недостаточно или вызвало бы увеличенных расход металла, предусматривают прибыли, обеспечивающие питание их жидким металлом.
   10. Экономичность производства. Для этого нужна такая конструкция модельного комплекта, при которой расход модельных материалов и металла, а также времени на все технологические операции были бы наименьшими при наилучшем использовании существующего оборудования. Монтаж комплектных производят в зависимости от их размеров и конструкции, применяемого модельного материала и объема производства, способа изготовления моделей – приплавлением или сборкой отдельных элементов комплекта (звеньев) на стояке или на другом специальном приспособлении. При соединении приплавлением подплавляют поверхностные слои собираемых частей комплекта и соединяют их. При этом расплавленный металл после затвердевания скрепляет собираемые части комплекта. Для этого чтобы при приплавлении не портить конфигурации модели отливки, на ней фиксируют специальный выступ (например, часть литника или реже прибыли), который и оплавляют при сборке.
   Разогревание поверхностных слоев производят ножами, ланцетами и другими инструментами, нагреваемыми на электроплите или небольших муфельных печах. Конструкция нагревательной части плитки разработана таким образом, что при нагреве нож или ланцет не соприкасается со спиралью плитки, поскольку она закрыта металлическим листом. В последне время для нагрева ножа используется собственная спираль, вмонтированная в нож, наподобие электропаяльника.
   Для сборки приплавлением необходимо, чтобы одна или все соединяемые части комплекта были бы изготовлены из выплавляемого модельного состава. Например, из такого состава делают модели литниковой системы для растворимых или выплавляемых моделей.
   При сборке комплекта, имеющего металлическую ручку, и в других случаях, когда модельный комплект не держат в руках, его устанавливают на специальные штыри или гнезда. Сборка модельного комплекта на металлических и обычных сплошных стояках (рис. 14.28) может производиться в вертикальном или горизонтальном положениях [101].

   Рис. 14.28. Универсальный стояк для сборки моделей в блок припаиванием с набором конструктивных элементов, образующих модель литниковой системы: 1 – трубчатый корпус, 2 – опора чаши; 3 – модель чаши; 4 – втулки из модельного состава, образующие модель стояка; 5 – пружина прижимного устройства; 6 – стержень прижимного устройства; 7 – пробка; 8 – переходная втулка из модельного состава; 9 – колпачок из модельного состава; 10 – прижимная пластина [86]

   Во избежание коробления модельных комлектов и их запыления сборку необходимо проводить сразу перед дальнейшими операциями. Хранение модельных комплектов, допустимое в течение нескольких часов, должно производиться при тех же условиях, что и хранение моделей.
   В небольших модельных отделениях хранить модельные комплекты и модели удобно в промежуточных («передаточных») закрытых шкафах, желательно охлажденных. Также шкафы помещают в стене, отделяющей модельное отделение от отделения нанесения огнеупорного покрытия. Расположенные с обеих сторон выдвижные дверцы позволяют устанавливать модельные комплекты и забирать их для нанесения огнеупорного покрытия.
   Если модельные комплекты хранились длительное время, то их применяют по назначению после очистки от пыли и тщательного осмотра. Для трудоемких художественных моделей очистку производят промывкой в мыльной воде мягкими кистями.
   Сборку модельных комплектов производят в халатах на чистом рабочем месте, оборудованном вентиляцией при постоянной температуре.
   Получение крупных художественных отливок практически тоже, что и процесс производства отливок малой пластики. Некоторые особенности в выполнении технологических операций формовки связаны с увеличением размеров формы и ее частей. К таким особенностям относят: применение каркасов для крупных частей формы для увеличения их прочности и удобства съема, изготовление форм без опок, (в формовочных ямах и литейных кессонах), изготовление стержней заливкой жидкой стержневой массы в полость формы, сушка форм на месте. Особым способом изготовления литейных форм для литья скульптур является формовка по выплавляемым моделям – массивным, оболочковым и пустотелым [84].

Рис. 14.29. Шахматная доска «Битва империй». Авторы-исполнители: Егор, Никита и Алексей Зигура, г. Киев, Украина. Работа выполнена 2005–2007 г. Литье по выплавляемым моделям. Материал: бронза, красное дерево, мрамор и кожа Белые фигуры представляют Священную Римскую Империю, 16 века. Средневековые рыцари – Германия, Король – сам Император Карл V. Черные фигуры представляют Турецко-Османскую Империю, 16 столетия. Здесь и Янычары первой половины 16 века и сам Король – султан Сулейман I

Глава 15
Литейная оболочковая форма

15.1. Требования к облицовочным покрытиям моделей

   В процессе литья по выплавляемым моделям большую роль играют литейные формы. Они должны быть огнеупорны (во избежание пригара), прочны для выдерживания давления заливаемого металла и отсутствия газообразования. Форма должна иметь гладкую рабочую поверхность и небольшие изменения в рабочей конфигурации при нагреве. Последний фактор очень важен в художественном литье.
   Облицовочные огнеупорные покрытия определяют качество поверхности и точность очертания изготовляемых отливок. Исходя из предъявляемых к форме требований, рабочая поверхность полости формы должна обладать высокой огнеупорностью (~1700 °C), прочность при температуре прокаливания – 900–950 °C, и при заливке металла гладкостью поверхности (чистота поверхности не ниже Rz40—20 параметра шероховатости).
   Для обеспечения чистоты поверхности, правильности очертания и точности размеров отливки облицовочные покрытия должны отвечать следующим требованиям:
   а) обеспечивать хорошее смачивание поверхности модели без пузырей и пор в образующемся слое и не отставать от модели;
   б) не вступать в химическое взаимодействие с модельным составом и металлом;
   в) не коробиться, не образовывать трещин и иметь постоянную величину расширения и сжатия при нагревании и охлаждении формы;
   г) прочно соединяться с наполнителем и не отставать от него при прокаливании и заливке формы;
   д) не деформироваться при заливке жидким металлом;
   е) легко отделяться от отливки;
   ж) материалы покрытия должны быть недефицитными и дешевыми.
   Подготовка твердых материалов огнеупорного покрытия состоит из размалывания, промывки, сушки или прокаливания и провеивания.
//-- МАТЕРИАЛЫ ФОРМЫ --//
   Литейную форму получают послойным нанесением суспензии на блок моделей, обсыпкой каждого слоя огнеупорным песком с последующей его сушкой (отверждением). Число слоев зависит от качества суспензии, габаритов модельного блока и обычно составляет четыре и более. Суспензия состоит из связующей жидкости и пылевидного огнеупорного материала.
   В настоящее время в промышленной технологии литья по выплавляемым моделям применяются различные составы суспензий с разнообразными связующими – этилсиликатом, жидким стеклом, кремнезолем, металлофосфатами. В качестве огнеупорных материалов используют кристаллический и аморфный кварц, шамот, корунд, силлиманит и др. Существуют многочисленные способы приготовления суспензий. Все эти материалы и способы приготовления связующих и суспензий рассмотрены в источнике [45]. Для художественных отливок наиболее оптимальной и чаще всего применяемой, является технология с использованием этилсиликатного связующего.
   Для приготовления литейной формы с этилсиликатным связующим требуются следующие материалы: этилсиликат, органические растворители, соляная, фосфорная или серная кислота, вода, поверхностно-активные вещества, пылевидный кварц и шамот, кварцевый и шамотный песок, аммиак, жидкое стекло.
   Поверхностно-активные вещества (ПАВ) являются непременным компонентом всех этилсиликатных связующих на водной основе. Использование ПАВ эффективно в системах с развитой поверхностью раздела. К ним относятся суспензии для литья по выплавляемым моделям, когда поверхность раздела существует между связующим и наполнителем, между несмешивающимися компонентами связующего – этилсиликатом и водой, между связующим и воскообразным материалом. ПАВ используются для:
   • смачивания суспензий модели;
   • стабилизации эмульсии этилсиликата в воде;
   • пластифицирования (разжижения) суспензии;
   • предотвращения оседания наполнителя суспензии; полного разделения воды и модельной массы при выплавлении моделей водой;
   • в суспензиях с ацетоном для замедления его испарения.
   Например, для ЭТС-40 (ГОСТ 26371-84) используются ПАВ анионоактивные – сульфанол, ДНС (паста, порошок ТУ 6-14-9-79), ДС-РАС, Авироль (ТУ 6-14-1017-74); для ЭТС-32 (ТУ 6-02895-86) – (ОП-4, ОП-7, ОП-10 – ГОСТ 8433-81), ДС-10 (ТУ 6-14-577-70), ДТ-7 (ТУ 6-14-1017-74). Для предотвращения замешивания воды в модельный состав добавляют Контакт Петрова (ОСТ 38.01.116-78), ОП-4, ОП-7, Оп-10.
   Содержание ПАВ зависит от состава суспензий и подбирается эмпирически. Обычно оно не превышает 0,1 % массы суспензии. Основной критерий – качественное смачивание модели.
   ПАВ регламентированы ТУ и ГОСТами, более подробно о поверхностно-активных веществах изложено в источнике [46].
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ СУСПЕНЗИИ --//
   Литье по выплавляемым моделям является единственным процессом получения отливок, для которого литейщики выполняют операцию приготовления связующего. Это реакция гидролиза этилсиликата. Для ее приготовления требуется как минимум 4 компонента: этилсиликат, вода, спирт (наиболее технологичен этиловый спирт, однако он является пищевым продуктом, поэтому в последнее время достаточно широко в качестве разбавителя используют воду), кислота. Потенциальные возможности связующего зависят от выбранной рецептуры, порядка смешивания, интенсивности перемешивания, температурных параметров экзотермической реакции гидролиза и др. Поэтому существуют многочисленные варианты приготовления этилсиликатного связующего и суспензии.
   В художественном литье наиболее часто встречаются три способа получения суспензии:
   • разделительное приготовление связующего раствора и суспензии с органическими растворителями и отверждение в сухой, влажной и воздушно-аммиачной атмосфере;
   • то же, но с совмещенным приготовлением связующего и суспензии;
   • совмещенное приготовление связующего и суспензии без применения органических растворителей с отверждением в сухой атмосфере.
   Первый способ находит применение при эпизодическом изготовлении литейных форм. Приготовленное связующее в отличие от суспензии может долго сохранять свои свойства в закрытой емкости и при невысокой температуре. Для нанесения слоев достаточно в готовое связующее засыпать пылевидный материал и перемешать суспензию.
   Второй способ наиболее часто применяется при постоянном изготовлении отливок. Он обеспечивает получение более прочных форм, чем при первом способе.
   Третий способ использования этилсиликатно-фосфорного связующего ЗИЛ-ЭФ без органических растворителей обеспечивает при аналогичном качестве отливок пожаро– и взрывобезопасность процесса, способствует созданию нормальных условий труда для работающих и снижению себестоимости отливок.
   Приготовление этилсиликатного связующего раствора; приготовление суспензии разделительным способом; приготовление суспензии совмещенным способом без органических растворителей (связующее ЗИЛ-ЭФ) приведены в источнике [47].

15.2. Этилсиликат и его подготовка

   Технический этилсиликат (C -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

Si является прозрачной жидкостью желтовато-зеленоватого цвета с удельной массой не выше 1,0. Он содержит (по массе) 30–40 % кремнезема (SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) и до 15 % соляной кислоты (HCl -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

). Применение этилсиликата, как связующего, объясняется тем, что, взаимодействуя с водой, он способен выделять кремнезем.
   Сначала образуется золь, коллоидный раствор, т. е. тончайшая взвесь твердого материала в жидкости, для смешивания с пылевидным кварцем. В дальнейшем, при сушке золь переходит в гель (студенистый нерастворимый осадок), обволакивающий отдельные песчинки, затем – в аморфный кремнезем, а после прокаливания – в кристаллический кремнезем.
   Таким образом, после прокаливания огнеупорное покрытие состоит только из кристаллического кремнезема (кремнезема кварцевого песка и кремнезема этилсиликата), что обеспечивает высокую огнеупорность покрытия.
   Спирт, образующийся при гидролизе, удаляется из огнеупорного покрытия испарением при сушке.
   Однако вода с этилсиликатом почти не смешивается, поэтому реакция гидролиза идет медленно. Для введения воды в этилсиликат и ускорения реакции применяют растворители, растворяющие в себе и воду, и этилсиликат. Этот раствор называют гидрализованным раствором этилсиликата.
   Растворителями могут быть этиловый спирт, эфироальдегидная фракция (83–85 % этилового спирта + 1,5 % метилового спирта, менее 3 % эфира, менее 2 % сивушных масел и до 1 % кислот), ацетон и растворитель № 16 (более 90 % этилового спирта и по 2 % воды и толуола). Все растворители горючи и требуют аккуратности в работе.
   С целью улучшения процесса гидролиза, увеличения прочности облицовочного огнеупорного покрытия и ускорения его сушки применяют в небольших количествах соляную кислоту с плотностью 1,18-1,19. (Возможны случаи применения борной кислоты и глицерина). Соляная кислота ускоряет гидролиз этилсиликата, способствует выделению геля окиси кремния и схватыванию его при нанесении и сушке огнеупорного покрытия. Количество соляной кислоты будет рассмотрено ниже.
   Гидролизованный раствор этилсиликата приготовляют в специальных смесителях – в стеклянных бутылях или гидролизаторах.
   В небольших литейках обычно смесителем является пропеллерная мешалка (рис. 15.1). Перемешивание производят в бутылях, в которые сначала наливают спирт или другой растворитель, вводят воду и необходимые добавки, перемешивают, а затем вводят этилсиликат и снова перемешивают. При небольшом объеме производства отливок применяют ручное перемешивание (взбалтывание) в бутылях и контроль температуры, которая не должна превышать 40–50 °C.

   Рис. 15.1. Пропеллерная мешалка: 1 – электродвигатель; 2 – ступенчатый шкив; 3 – промежуточный шкив; 4 – выдвижной шпиндель с ручкой; 5 – стопорный винт; 6 – шарнирные лопасти; 7 – стеклянная бутыль [84]

   Применение гидролизованного раствора этилсиликата производят в соответствии с химическим составом этилсиликата. Для расчета составляющих раствора необходимо знать содержание кремнезема и соляной кислоты в этилсиликате. В гидролизованном растворе должно быть 15–22 % (по массе) кремнезема и определенное количество соляной кислоты, определяемое расчетом.
   В связи с высокой стоимостью и дефицитностью этилсиликата (из-за высокой стоимости входящих в него спиртов) его пытались заменить полностью или частично жидким стеклом. Однако жидкое стекло как связующее суспензии в производстве художественных отливок не получило широкого применения вследствие низкой огнеупорности получаемого покрытия. Для ликвидации этого недостатка пытались применить алюмосиликатное связующее, имеющее низкий коэффициент термического расширения. Получение алюмосиликатного связующего основано на реакции подкисленного раствора хлоридов алюминия с жидким стеклом.
   Несмотря на явные преимущества оболочковых форм, полученных этим методом, обработка хлоридами алюминия предварительно высушенных оболочек не нашла широкого применения. Это связано с тем, что ванны выплавления модельного состава и все металлические детали, соприкасающиеся с подогретым раствором хлоридов алюминия, должны быть либо эмалированы, либо футерованы кислотостойкими плитками, либо покрыты специальными пластинками. Требуется также тщательная промывка форм от остатков хлорида алюминия.
   Для литейного производства химическая промышленность выпускает этилсиликат двух марок: 32 и 40. Цифры 32 и 40 означают среднюю условную массовую долю SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

в процентах.
   Приведем, согласно источника [82], примерный состав гидролизного этилсиликата марки 32, который широко применялся в конце XX века, его можно применить и в наше время: 30–34 % SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

; 30 % этилового спирта (гидролизный) марок А и Б; 62,7 % этилсиликата; 7,3 % воды; 100 мл соляной кислоты плотностью 1,18-1,19 г/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(сверх 100 %).
   При проведении гидролиза этилсиликата (ЭТС) перемешивание производят после прекращения повышения температуры в течение нескольких минут (3–5 мин, при ручном перемешивании небольшого количества раствора и 20–40 мин, при перемешивании большого количества раствора в гидролизаторах). Полученный гидролизованный раствор этилсиликата охлаждают до 15–20 °C и в работу пускают через несколько часов. Обычно в работу пускают охлажденный раствор на следующий день. Готовый раствор может храниться в бутылях, закрытых резиновой пробкой, несколько недель.
   Для предупреждения преждевременного выпадения осадка кремнезема гидролиз проводят в чистом сосуде или добавляют некоторое количество 8-10 % ранее гидрализованного этилсиликата.
   Гидролиз может быть одноступенчатый и двухступенчатый. При одноступенчатом гидролизе в спирт вводят все необходимое по расчету количество воды и остальные добавки, после чего смешивают с необходимым количеством этилсиликата. Одноступенчатый гидролиз является более простым и распространенным, но в нем процесс гидролиза протекает более медленно, а в связи с этим уменьшается время его хранения [84].
   Содержание соляной кислоты в воде определяют в зависимости от его содержания в исходном этилсиликате. Количество воды и растворителя (ацетона) более точно определяют по номограмме Алексеевской, приведенной в источниках [18, 84]. По номограмме определяют количество воды для проведения гидролиза 1 кг ЭТС, ацетона и соляной кислоты, являющейся катализатором процесса.
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ СОСТАВОВ ОГНЕУПОРНОГО ПОКРЫТИЯ --//
   Составы огнеупорного покрытия должны обладать повышенной прочностью и высокой огнеупорностью, что обеспечивает отсутствие пригара на поверхности отливок из любых сплавов.
   К недостаткам этих составов относится взаимодействие со стеарином модельных составов. Этилсиликат проникает в стеарин поверхностного слоя моделей, из него выделяется кремнезем, который после выплавления модели и прокаливания может оставаться на стенках форм в виде белого налета, называемого обычно пеплом или «пушком». Оставшийся в форме налет образует засоры в поверхностном слое отливок. Кроме того, эти составы дороже, чем другие, из-за высокой стоимости этилсиликата. Для некоторого снижения расхода этилсиликата часть пылевидного заменяют более крупным кварцевым песком. В этом случае состав огнеупорного покрытия выглядит следующим образом: гидролизованный раствор этилсиликата 25–32 %, пылевидный кварц (маршалит) 50–48 %, кварцевый песок НК50/100 20–22 %.
   Применяют и такой состав огнеупорного покрытия. В качестве наполнителя суспензии применяют пылевидный кварц – маршалит, искусственную кварцевую муку, полученную размолом чистого кварцевого песка, молотый плавленый кварц. Наиболее распространенным из них является маршалит марок КП-1, КП-2, КП-3 с содержанием кремнезема не менее 98 %, оксидов железа не более 0,05 %, влаги не более 2 %. Содержание щелочей не допускается. Размеры зерен кварца соответствуют размеру стороны ячейки сит 0,1–0,05 мм (номера сит 01-005, см ГОСТ выше).
   Перед употреблением пылевидный кварц прокаливают в течение 3–4 ч при температуре 850–900 °C. После прокаливания кварц охлаждают до 18–22 °C и для обеспечения необходимого зернового состава просеивают через сито 005. Недостаток пылевидного кварца как наполнителя суспензии в том, при нагреве он претерпевает полиморфные превращения, связанные с увеличением его объема, что приводит к изменению линейных размеров оболочек. При нагреве до 1000 °C их размеры увеличиваются на 1,4 %. поэтому кварцевый песок в ряде случаев заменяют другим огнеупорным материалом, более постоянного объема (плавленый кварц, циркон и др.) [82].
   Для обсыпки слоев суспензии применяют кварцевый песок марок ОБ1К016 – ОБ2К025 с содержанием кремнезема не менее 97 %. кварцевый песок перед употреблением прокаливают при температуре 850–900 °C и просеивают через сито с ячейками 0,630-1,0 мк/мм.
//-- НАНЕСЕНИЕ И ОТВЕРЖДЕНИЕ СЛОЕВ СУСПЕНЗИИ --//
   Огнеупорную суспензию приготовляют в бачках из коррозийно-стойкой стали или алюминия, с ручным перемешиванием или в специальных механических мешалках-бачках (рис. 15.2). Вместимость бачка должна быть такой, чтобы в него свободно погружался модельный блок. Для удобства лучше иметь два бачка с суспензией: один – с раствором для слоя первого покрытия, второй – для последующих. Для приготовления суспензии в бачок заливают гидрализованный раствор до уровня, позволяющего полностью погрузить в него модельный блок. Перемешивая раствор, в бачок-мешалку медленно засыпают маршалит до получения однородной массы и удаления из нее пузырьков замешанного воздуха. После чего суспензию выпускают из бачка путем его поворота на определенный угол.

Рис. 15. 2. Бачок для приготовления суспензии: 1 – лопастной смеситель; 2 – бачок с двойной рубашкой; 3 – ось для поворота бачка [82]

На рис. 15.3 показана винтовая мешалка более современной конструкции. Смешивание производят в сосуде для смешивания емкостью 15 л, установленном в резервуаре, охлаждаемом водой. Перемешивание производят вращением находящегося в защитном кожухе винта, приводимого в движение электродвигателем. Преимущество такой конструкции – легкое снятие перемешивающего устройства и удобство очистки сосуда [84].

   Рис. 15.3. Винтовая мешалка для приготовления огнеупорного покрытия [84]

   Плотность суспензии для первого слоя покрытия блоков рекомендуется 1,76-1,78 г/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, для второго и последующих 1,68-1,72 г/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Перед употреблением приготовленную суспензию отстаивают в течение 5-10 мин до прекращения выделения из нее воздуха.
   Количество слоев определяется: размерами моделей и модельного комплекта, применяемыми материалами (связующие и твердые огнеупоры), типом и материалом литейной формы. Количество слоев огнеупорного покрытия может колебаться от 3 (для небольших моделей) до 12 (для более крупных моделей и модельных комплектов).
   Для изготовления литейных форм с жидким наполнителем (глиноземистым цементом и др.) достаточно иметь уменьшенное количество слоев огнеупорного покрытия на ЭТС (2–3 слоя).
   Процесс нанесения слоя суспензии на модельный блок сводится к следующему.
   1. Блок с моделями берут за литниковую чашу или подставку стояка (если стояк изготовлен с металлическим стержнем) погружают в бачок с суспензией, выдерживая до прекращения выделения пузырьков воздуха. Его медленно вращают в суспензии, покачивая из стороны в сторону, добиваются образования на его поверхности равномерного слоя. После извлечения дают стечь избытку суспензии и вновь ее погружают. Если модели получены в пресс-формах с избыточным разделительным смазочным материалом, то этот материал, перешедший на модели, снижает смачиваемость их суспензией. Смачиваемость уменьшается также при использовании старой суспензии. Для улучшения смачиваемости предварительно обрабатывают поверхность моделей, промывая их в мыльной воде, органических растворителях, растворах ПАВ (высшие жирные кислоты) или в гидролизованном растворе этилсиликата.
   2. Извлекают блок моделей и, поворачивая его во все стороны, дают стечь избыточной суспензии.
   3. Слой жидкой суспензии на модельном блоке обсыпают зернистым огнеупором с размером частиц около 0,2 мм. Обсыпку производят песком либо в падающем его потоке в зависимости от наличия соответствующего оборудования. Обсыпка в псевдоожиженном слое песка предпочтительнее.
   В индивидуальном производстве в домашних условиях, мелких литейных мастерских (при изготовлении микролитья и т. п.) нет необходимости закупать дорогое оборудование. Поступают таким образом, смоченный суспензией блок или модель обсыпают песком из ручного сита и вращают под сыплющимся песком.
   На рис. 15.4 показана схема установки для обсыпки в кипящем слое. Использование установки кипящего слоя, как на промышленных предприятиях, нежелательно для первого и второго слоя суспензии при изготовлении мелких изделий художественного литья, так как движущиеся частицы могут пробить тонкий слой подсыхающей пленки связующего и повысить шероховатость поверхностного слоя отливки. Способ кипящего слоя может быть эффективен лишь при нанесении третьего и последующих слоев.

   Рис. 15.4. Пескосып с кипящим слоем: 1 – цилиндр; 2 – песок; 3 – войлок; 4 – металлическая сетка; 5 – труба для сжатого воздуха [82, 84]

   Принцип работы установки следующий. В металлический цилиндр 1, заполненный кварцевым песком 2, снизу через металлическую сетку 4 и слой войлока 3 по трубе 5 подается сжатый воздух. Проходя через слой песка, воздух разрыхляет его, образуя кипящий слой, в который и погружается модельный блок.
   Время от начала обсыпки должно быть таким, чтобы слой суспензии не успел обсохнуть. Иначе песок не прилипнет к суспензии, что приведет к ее растрескиванию и понижению прочности формы.
   Это особенно проявляется при использовании в связующем быстро испаряющегося ацетона. Для предупреждения обсыхания вместо чистого ацетона применяют его смесь с изопропиловым спиртом (1:1) или вводят в связующее ПАВ – высшие жирные кислоты или высшие жирные спирты фракции С -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– С -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Введение изопропилового спирта или добавок удлиняет продолжительность обсыхания до 30 с, чего достаточно по технологии.
   Если на восковой модели имеются большие участки гладкой поверхности, то при просушке возможно отслоение керамического слоя. Чтобы этого не произошло, необходимо на восковой модели выполнить специальные шпильки, ребрышки и т. п., которые можно легко впоследствии удалить. Если модель имеет внутренние пустоты, то после нанесения керамических слоев и удаления модельного состава образуются малоустойчивые и достаточно непрочные «болваны», «шишки», которые при кантовке и транспортировке могут легко отламываться, оставаясь внутри формы. Для исключения этого в указанных местах восковую модель прокалывают металлическими прутками из того же сплава, из которого будет сделана отливка. Толщину и число прутков определяют из условия обеспечения механической прочности оболочки и, главное, из условия их расплавления в теле отливки при заливке формы металлом. Прутки должны выступать из модели в обе стороны на величину не менее толщины слоя нанесенной керамики [26].
   4. Суспензию со связующим, содержащим 3–4 % воды и органический растворитель, отверждают воздушно-аммиачным способом, оболочки выдерживают в камере под действием паров влажного аммиака в течение 2 мин. После откачки аммиака оболочки проветривают, прокачивают воздух через камеру. Общая продолжительность сушки одного слоя 15–20 мин; с 6–8 % воды – влажным воздухом; 10–20 % – сухим воздухом; более 50 % воды без органического растворителя – сухим воздухом.
   Примечание.
   1. При необходимости сократить продолжения отверждения форм на 6-20 % с использованием аммиака в сушильном шкафу, однако прочность форм при этом снижается.
   2. Температура отверждения 20–25 °C. При повышении температуры на 30 % время отверждения сокращается вдвое, однако при этом возможно растрескивание оболочек.
   Процесс нанесения огнеупорного покрытия на поверхность песчаного стержня такой же, как и для модельного блока, с той лишь разницей, что слой суспензии не обсыпают кварцевым песком, чтобы предотвратить его попадания в отливку Слой суспензии на стержне сушится в электрическом шкафу при температуре 50–60 °C.
   После нанесения огнеупорного покрытия и сушки всех слоев покрытия верхний торец модели (торец литниковой чаши) очищают от натеков покрытия и песка и модельный комплект направляют, в зависимости от принятого технологического процесса, на дальнейшие операции – выплавление модельного состава или формовку.

15.3. Выплавление модельного состава

   При выплавлении модельного состава следует максимально удалить материал модели из оболочки, сохранив при этом целостность последней. Разрушение оболочки более всего вероятно при медленном нагреве, так как расширение моделей при нагреве до температуры расплавления значительно превышает расширение оболочки. Поэтому важнейшее требование правильного ведения процесса выплавления – быстрая передача теплоты к поверхности модели. При быстром нагреве поверхность модели оплавляется, а внутри она остается холодной. Расплавившийся модельный состав впитывается в стенки оболочки или вытекает из нее. Образовавшийся зазор компенсирует расширение основной части модели при ее нагреве.
   Наиболее часто применяют выплавление модели в горячей воде, в расплавленном модельном составе и горячим воздухом.
   Менее удачный способ удаления модельного состава в нагревательной печи (электрической или пламенной).
   Оптимальным является удаление моделей перегретым паром, но оно применяется редко, так как требует относительно сложного аппаратурного исполнения (специального автоклава). Модельный состав удаляют из керамической формы в положении литниковой чаши вниз, направляя снизу струю перегретого пара. Модельный состав при этом послойно нагревается и выплавляется, не оказывая существенного воздействия на оболочку даже при своем расширении.
   Операция удаления состава состоит в следующем.
   1. Очищают торец литниковой чаши от остатков оболочки.
   2. Если в блоке предусмотрены технологические приливы (обычно на зумпфе или на глухих частях отливки), то их обламывают. Через образовавшиеся отверстия лучше удалять модельный состав. После выплавления отверстия заделывают ремонтной пастой.
   3. Устанавливают блок в емкость для выплавления чашей вверх (вода или модельный состав) и вниз (горячий воздух).
   4. Выдерживают блок требуемое время и извлекают. Поворачивая его в разные стороны, стараются вылить остатки модельной массы.
   5. Блок осматривают и исправляют дефекты (трещины и поломы) жидкостекольной пастой с пылевидным огнеупором.
   6. Выплавленный модельный состав можно опять использовать для приготовления модели. Однако при выплавлении горячим воздухом в возврате модельного состава увеличивается процент зольности.
   При производстве художественных отливок наиболее часто модели выплавляют в ваннах с горячей водой. Преимущество этого способа следующее:
   1. Возможность более полного (на 80–95 %) использования выплавляемого модельного состава для изготовления моделей (многократное использование).
   2. При выплавлении моделей в ваннах с горячей водой модельный состав начинает плавиться у стенок формы раньше, чем вся остальная масса, что дает возможность остальной части модели свободно расширяться при нагревании, не оказывая давление на форму.
   3. Появляющийся на внутренней поверхности формы после выплавления модели (от взаимодействия этилсиликата со стеарином поверхностного слоя модели) белый налет – «пепел» при выплавлении моделей в водяных ваннах легко смывается горячей водой.
   Для выплавления модельного состава из моделей горячей водой блоки помещают в установки с опускающейся корзиной (рис. 15.5) или с поворотной рамкой (рис. 15.6).

Рис. 15.5. Установка для выплавления модельного состава горячей водой с опускающейся корзиной: 1 – ванна с водой; 2 – электродвигатель; 3 – отделитель модельного состава; 4 – модельный комплект; 5 – корзина; 6 – противовес [84]

   Рис. 15.6. Установка с поворотной рамкой для выплавления модельного состава горячей водой: 1 – ванна; 2 – газовые горелки; 3 – отделитель модельного состава; 4 – модельные комплекты; 5 – поворотная рамка; 6 – комплектодержатель; 7 – поворотная ось на 120о; 8 – ось вращения держателя [84]

   Установка с опускающейся корзиной состоит из ванны 1 с водой (t «80–90 °C), электронагревателя 2. Температура регулируется терморегулятором. Сбоку имеется отделитель модельного состава 3. Для предупреждения омыливания в воду добавляют соляную кислоту из расчета 0,5 см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

на 1 л воды при покрытиях на этилсиликате и 1 см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

на 1 л воды – при покрытиях на этилсиликате с упрочняющим слоем на жидком стекле. В установке с поворотной рамкой (рис. 15.6) в качестве нагрева, выплавления модельного состава горячей водой, применяют газовые горелки.
   При опускании в воду одной секции с моделями из воды подымается секция с оболочками, из которых модельный состав уже выплавлен. Эти оболочки снимают и вместо них устанавливают другие комплекты.
   При применении металлических стояков их извлекают из комплектов через 3–5 мин, после их нахождения в горячей воде. После извлечения стояков модельный блок вновь погружают до полного выплавления модельного состава.
   Установка на рис. 15.5 вместо поворота рамки имеет корзину 5 с противовесами 6. В корзину блоки укладывают воронкой вверх и корзину опускают в воду. Модельный состав выпускают через верхнее отверстие в отделитель 3, где отделяется от воды и направляется для дальнейшего использования.
   Приводим температуру и продолжительность удаления модельного состава при разных теплоносителях.
   В воде при температуре 90 °C модельный состав удаляется за 15–20 мин.
   В модельном составе при 120–135 °C модельный состав удаляется за 8-15 мин.
   При выплавлении горячей водой возможно образование устойчивых эмульсий с водой. Во избежание этого в воду рекомендуется добавить 0,1–0,2 % Контакта Петрова (ОСТ 38.01.116-78) или ОП-10 (ГОСТ 8433-81).

15.4. Формовка и прокаливание оболочковых форм

   Процесс формовки керамических оболочек не представляет сложности.
   Он сводится к простому заполнению пространством опоки (с установленными в ней оболочками) применяемым при формовке заполнителем. В зависимости от размеров отливаемых изделий и требований, предъявляемых к ним, применяют сухие, влажные и комбинированные наполнители. Опоки, используемые для формовки, представляют собой сварные из листов или литые из жаростойкой стали коробки. Размеры опоки должны превышать габаритные размеры формуемых оболочек на 20–30 мм с каждой стороны.
   В зависимости от размера форма и применяемого наполнителя опоки могут быть с дном и без дна. Для формовки с жидким наполнителем применяют и разъемные опоки. В производстве художественных отливок наиболее распространенным способом формовки оболочек является формовка с сухим и комбинированным наполнителем.
   Для небольших форм кабинетных художественных отливок в качестве наполнителя при формовке оболочек применяют кварцевый песок 1К02, предварительно прокаленный при температуре 750–900 °C и просеянный через сито 04–01. Вместо кварцевого песка можно использовать шамотную крошку, которая незначительно расширяется при высоких температурах прокаливания форм.
   Опоки больших размеров для форм средней сложности заполняют тем же наполнителем с добавлением в качестве связующего 1–2 % технической буры или борной кислоты. Борная кислота и бура, имеющие температуру плавления 575 и 741 °C, при прокаливании форм расплавляются и, обволакивают зерна, скрепляют всю массу наполнителя в опоке.
   Оболочки формуют в целях предотвращения образования в них трещин или разрушения при прокаливании и заливке. Наиболее распространены такие способы – это засыпка холодных оболочек сыпучим наполнителем перед прокаливанием и заформование прокаленных оболочек в наполнитель с последующим подогревом. Технология формовки следующая.
   1. На дно опоки насыпают небольшой слой наполнителя, чтобы верхний уровень торца литниковой чаши был примерно на кромке верха опоки, ставят оболочки, чашу закрывают крышками и насыпают остальной наполнитель.
   2. Опоку ставят на вибростол с амплитудой колебаний 0, – 0,6 мм и частотой колебаний около 1400 мин -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

.
   3. После уплотнения наполнителя крышки снимают, и формы направляют для прокаливания в печь. Часто уплотнение наполнителя производят постукиванием молотком по стенкам опоки во время его засыпки. В качестве наполнителя обычно используют кварцевый песок, при нагреве расширяющийся и сдавливающий оболочку, в результате чего в ней могут образоваться трещины, через которые песок может попасть в форму и вызвать засор отливок. В случае использования крупных форм с развитыми поверхностями, когда возможность образования трещин очень велика, применяют жидкие цементные наполнители или наполнители с малым коэффициентом термического расширения, например, шамот или НКС (непрозрачное кварцевое стекло), а также наполнители с добавкой 1–3 % борной кислоты или буры. В последнем случае при нагреве наполнитель спекается, и даже при наличии трещин песок не попадает в полость формы. При этом возникают затруднения при выбивке залитых форм.
   Второй вариант включает следующие технологические операции.
   1. Оболочковые формы загружают в поддон и прокаливают в печи без наполнителя с медленным последующим охлаждением до комнатной температуры.
   2. Осматривают оболочку, так как в большинстве случаев на ней появляются трещины (если форма изготовлена из кристаллического кварца). При необходимости оболочку ремонтируют.
   3. Проводят операции по п. 1 и 2 первого варианта.
   4. Заформованную опоку ставят в термическую печь и нагревают до требуемой температуры.
   Формы прокаливают для удаления газотворных составляющих, повышения прочности и лучшего заполнения полостей расплавом в окислительной среде при 800-1000 °C.
   Полностью прокаленные оболочки должны иметь светлый излом (обычно белый или розовый). Недостаточно прокаленная оболочка (серый, черный излом) имеет повышенную газотворность и низкую газопроницаемость, вызывающие появление раковин в отливках.
   Режимы прокаливания оболочковых форм на ЭТС зависят от типа печи, размеров форм и применяемого наполнителя, параметры приведены на рис. 15.7, а, б.

   Рис. 15.7. Режимы прокаливания литейных форм: а – для оболочковых форм из материалов: 1 – плавленый кварц; 2 – шамот; 3 – кварцевый песок – загрузка в горячую печь; 4 – кварцевый песок – загрузка в холодную печь; б – для опочных и оболочково-опочных форм из материалов: 1 – плвленый кварц; 2 – кварцевый песок – сухой и спекающийся наполнитель; 3 – кварцевый песок – жидкий наполнитель на глиноземистом цементе [18, 82, 84]

   При использовании кристаллического кварца рекомендуется вести нагрев со скоростью не более 20 °C/мин, а начиная с 700 °C – со скоростью до 50 °C/мин.
   Оболочковые формы для заливки черных сплавов (чугун, сталь) должны быть нагреты до 800–900 °C, сплавов на основе никеля – до 900-1100 °C, на основе меди – до 600–700 °C, на основе алюминия – до 200–250 °C. Формы для литья медных и алюминиевых сплавов после прокаливания перед заливкой охлаждают до указанной температуры [18, 26, 82, 84].
   Применяют прокаливании оболочек в вакууме процессы деструкции и возгонки значительно интенсифицируются, в результате чего температура прокаливания может быть снижена до 500–550 °C, т. е. ниже температуры полиморфного превращения кварца, что исключает опасность растрескивания оболочек по этой причине.
   После окончания прокаливания формы в горячем состоянии подаются на площадку для заливки. Прокаленные оболочки заливают либо с опорным наполнителем (засыпка сухим песком в опоке), либо без него. Формы заливают при температуре 50-450 °C в зависимости от вида сплава, толщины стенки и массы отливки. С целью увеличения заполняемости формы желательно в момент поступления жидкого металла в литейную чашу подключить опоку к вакуумной системе. Перепад давлений способствует более четкому воспроизведению гравюры.

15.5. Инструкция по получению художественных отливок методом литья по выплавляемым моделям в оболочковые формы

   Оборудование, инструменты, материалы:
   1. Вулканизатор резиновых форм HD. Артикул: 10636. Система HD-PV предназначен для вулканизации прозрачных силиконовых форм под воздействием давления и температуры. Система позволяет снизить время вулканизации с 20 ч при комнатной температуре (23 °C) до 3-х ч на 10 форм (18 мин. на каждую форму). Применяют в крупных ювелирных фирмах.
   Краткое описание: Вулканизатор HD-PV позволяет осуществлять процесс затвердевания материалов под воздействием температуры и давления. Заполненные формы-рамки (до 10 шт.) помещаются в соответствующие лотки корзины напорной камеры (автоклава), после чего корзина помещается в камеру, которая надежно закрывается и фиксируется винтами. В камере нагнетается давление (до 4 бар) и удерживается в течение одного часа. Затем камера нагревается и на протяжении двух часов удерживается при температуре 460 °C (при неизменном давлении). После окончания времени процесса давление сбрасывается, после чего камеру можно открывать и вытаскивать из нее готовые формы с образцами (рис. 14.11).
   2. Пресс-форма для изготовления литниковой системы и эластичная пресс-форма для изготовления модели художественной отливки. (Лившиц В. Б замечает, что в случае, если модель художественного изделия выполнена в воскообразном материале вручную, пресс-форма для модели не потребуется) [84].
   3. Нагревательное оборудование для: расплавления модельного состава, выплавления модельного состава, прокалки огнеупорной оболочки в форме или без нее.
   4. Плавильная установка индукционного типа или нагревательная печь с нихромовыми нагревателями.
   5. Воронка для заливки модельного состава, сито 0063, термометр, профилометр, опоки короба, слесарный инструмент, спецодежда.
   6. Состав ПС50—50, масло машинное.
   7. ЭТС-32, маршалит, песок, металл, виксинт, пластилин, цапон-лак.
   Порядок проведения работы:
   1. Изготовить пластилиновую модель художественного изделия или изготовить ее из воска.
   2. Покрыть пластилиновую модель цапон-лаком.
   3. Высушить лаковое покрытие.
   4. Изготовить эластичную пресс-форму на художественное изделие из виксинта.
   5. Приготовить модельный состав или расплавить имеющийся.
   6. Изготовить пресс-формы на элементы литниковой системы из виксинта или гипса.
   7. Изготовить модели отливок и элементов литниковой системы из модельной массы заливкой или запрессовкой пасты.
   8. Собрать модельные блоки («елки»).
   9. Приготовить суспензию, воспользовавшись готовым связующим раствором.
   10. Нанести окунанием суспензию на поверхность литейного блока.
   11. Покрыть песком поверхность блока, смоченного суспензией. Обсыпать блок песком.
   12. Установить обсыпанный песком блок на просушку в воздушно-аммиачный сушильный шкаф или провести сушку на воздухе.
   13. Закончить сушку на открытом воздухе, получив однослойное керамическое покрытие.
   14. Нанести следующий оболочковый слой. Определить их количество, исходя из массы будущей отливки по п. п. 10–13.
   15. Выплавить модели из многослойной оболочки.
   16. Заформовать керамическую оболочку в опоку.
   17. Прокалить литейную форму.
   18. Залить форму расплавленным металлом на медной или алюминиевой основе согласно художественно-эстетическому замыслу дизайнера.
   19. После охлаждения, выбивки и очистки блоков отрезать литниковую систему от отливок. Исправить дефекты чеканкой, гравировкой и т. п.
   20. Очистить выщелачиванием оставшуюся керамическую оболочку (пригар) от поверхности отливки, особенно в углублениях, отверстиях, глухих полостях и т. п.
   21. Промыть отливку в воде.
   Примечание. Если модель отливки выполняется непосредственно из воска, то работы по пунктам 2, 3, 4 исключаются. Отливки из алюминия и алюминиевых сплавов очищают механическим способом [84].

15.6. Финишные операции

   После заливки формы охлаждаются естественным путем. После выбивки на отливках остаются остатки наполнителя и оболочки. Блоки предварительно очищают, ударяя по литниковой чаше. При этом оболочка удаляется только с наружных частей отливки, но остается в поднутрениях, в полостях, в отверстиях.
   От предварительно очищенных блоков отливки отделяются отрезкой на металлорежущих станках, вручную – ножовками и отрезными абразивными кругами.
   Очистку отливок производят механическим и химико-термическим способами. К механическим способам относятся очистка металлическими щетками и пескоструйная очистка мелким кварцевым или металлическим песком. При пескоструйной очистке образуется много пыли, поэтому операция обычно проводится с хорошей вентиляционной системой или может использоваться гидроабразивная очистка.
   Очистку отливок со сложным и тонким рисунком проводят химико-термическим способом в водных растворах щелочей NaOH или, что эффективнее, в KOH.
   Основными факторами, определяющими скорость очистки, являются содержание свободной щелочи и температура раствора. При кипении происходит интенсивное омывание отливок раствором и время очистки сокращается. Например, 30 %-й кипящий раствор щелочи эффективнее очищает отливки, чем 50 %-й при той же температуре.
   Параметры процесса очистки отливок от керамики в растворах КОН приведены на рис. 15.8. При работе со щелочами необходимо соблюдать меры предосторожности!

   Рис. 15.8. Параметры процесса очистки оболочки от остатков в растворах КОН [18]

   Для очистки и травления можно также использовать концентрированный 70 %-ный раствор плавиковой кислоты или раствор трилона Б.
   Для работы с плавиковой кислотой надо обязательно иметь вытяжку. Пары ее опасны при вдыхании. Кроме того, эта кислота очень агрессивно поражает тело, образуя язвы. Плавиковую кислоту хранят в специальных пластмассовых контейнерах.
   Алюминиевые отливки очищают исключительно механическим способом, так как химикотермический способ выщелачивания приводит к растворению не только керамики, но и материала отливки.
   Оставшийся на отливках металл после отрезки литника можно удалить напильником или на полировальной установке сначала наждачным кругом, а затем мягким резиновым кругом.

15.7. Дефекты отливок и способы их устранения

   При соблюдении технологии литья по выплавляемым моделям на всех стадиях изготовления отливок получаются качественные изделия, максимально приближенные к оригиналу по форме и размеру, с гладкой поверхностью, с минимальным припуском.
   При нарушении же технологии литья возникают различные дефекты в некоторых отливках. Ниже приведены виды дефектов, возможные при литье цветных и драгоценных металлов при вакуумном и центробежном литье по выплавляемым моделям.
   1. Недолив – отсутствие части или детали отливки.
   2. Пригар – наплывы неправильной формы с шероховатой поверхностью.
   3. Трещины – щели или углубления в теле отливки.
   4. Корольки – сферические выступы на поверхности отливок.
   5. Неслитины – несплошность, немонолитность отливки, слоистость отливки.
   6. Облой – плоский ободок неправильной формы вокруг отливки.
   7. Пористость – лунки, раковины, скопления пор и рыхлость. Установлено, что основным видом брака цветных сплавов, золота и серебра являются поры и раковины. Эти дефекты в основном связаны с усадочной пористостью и газосодержанием жидкого металла.
   Основными причинами пористости служат: неправильное присоединение литников; неполное выжигание воска; недостаточное время обжига; быстрое нагревание опоки при вытапливании воска (кипящий воск и пар в модельной полости будут расшатывать частицы формомассы при отливке, что приводит к включениям); плохой состав сплава, чрезмерное использование отходов и опилок (следует использовать не более 50 % отходов с новым металлом).
   Основные указания для устранения пористости следующие:
   1. Следует использовать низкую температуру литья.
   2. Если полости формы не заполняются, попытаться поднять температуру опоки, а не литья.
   3. Увеличить скорость вращения центробежной литейной установки.
   4. Проверить наличие воздушных карманов в восковой модели.
   5. Разработать литниковопитающую систему, обеспечивающую заполнение расплавом полости форм.
   Одной из главных причин появления дефектов является перегрев металла, происходящий из-за сложности измерения температуры непосредственно внутри расплава. Кроме того, возникают погрешности между реальной температурой металла и той, что показывают приборы, из-за скорости теплоотдачи между металлом и корпусом термопары. Величина погрешности между реальной температурой металла и той, что показывает прибор, может доходить до 50-100 °C.
   При перегреве металла происходит:
   1. Выгорание лигатуры.
   2. Загазование металла кислородом, которое снижает жидкотекучесть, ухудшает общее качество металла и ведет к образованию газовых пор.
   3. Активное выгорание графитовых тиглей, что заметно сказывается на сроках их эксплуатации. Осыпание графита также приводит к многочисленным порам.
   4. Уменьшение скорости роста кристаллов и образование крупнозернистой структуры металлов, что в итоге приводит к образованию трещин.
   5. Излишнее окисление металла в форме. Одна из причин угара – это соприкосновение металла с формовочной массой, которое приводит к образованию обогащенного слоя.
   Основная задача литейщика при литье – это получение мелкозернистой структуры, с одновременным образованием большого количества центров кристаллизации и большой скорости кристаллизации. Эти условия становятся выполнимыми, если не перегревать металл. Заливка перегретого металла в форму приводит к сильному внешнему и внутреннему окислению отливок. Причем в сплавах с большим содержанием меди окисление проявляется значительно сильнее, и при этом могут появиться внутренние окисные зоны.
   Дефекты и причины их возникновения при процессе литья по выплавляемым моделям можно найти в источнике [84], в литературе по литейному делу, а также см. табл. 3.18 и 4.23 источника [18].

Глава 16
Литье в гипсовые формы

Гипс и особенная благородная форма этого минерала – алебастр суть вещества весьма важные в техническом и художественном отношении.
Гартвиг, 1863 г.

16.1. Общие сведения

В современном технологическом процессе литья по выплавляемым моделям промышленных изделий модели из легкоплавких материалов получают в пресс-формах: гипсовых – при мелкосерийном производстве, металлических – при массовом. В некотором смысле аналог такого процесса существовал в глубокой древности, в частности в Египте. Техника его может быть расшифрована благодаря дошедшим до нас в большом количестве литым бронзовым предметам, найденным в Мемфисе и хранящимся в Каире в Египетском музее.
Р. Браунс писал в 1904 году: «Гипс является настолько распространенным материалом, и свойства его так бросаются в глаза, что совершенно не приходится удивляться знакомству с ним древних…», (Денисов-Уральский А. Урал и его богатство. М., 1904, с. 97). В. Б. Семенов пишет в источнике [110], что гипс гипсу рознь: один – обычный, другой – нет. К примеру, сравнительно редкий волокнистый гипс (рис. 16.1). Он состоит из тонких асбесто– или нитевидных плотно сомкнутых параллельно стоящих кристаллов. Этот камень шелковист, переливчат, богат тончайшими оттенками медового цвета. Будучи обработан, становится особенно красив переливами цвета и света, роднящими его с «тигровым глазом» – плотным прозрачным кварцем. Именно этот гипс привлек в первую очередь внимание камнерезов, формовщиков и литейщиков.

   Рис. 16.1. Залежи волокнистого гипса «селенита». Россия. Урал, Пермская обл., река Ирень. [110]

   В ученом мире конца XIX в., как в России, так и за рубежом, волокнистый гипс знали под именем фиброзного гипса (от лат. фибросум – волокнистый). В Екатеринбурге его назвали «селенитом». Так с легкой руки уральцев прохладный, шелковистый блеск волокнистого гипса ассоциируется с таинствами языческой богини Луны Селены.
   На протяжении тысячелетий человек дружен с гипсом, изготовляя из него амулеты, украшения, посуду, статуи и статуэтки, вазы, туалетные безделушки, кабинетные формы, строительные конструкции, архитектурный декор, вяжущие материалы, удобрения. Гипс сопровождал умерших в загробное царство. К нему обращались резчики, лепщики, формовщики, литейщики, ювелиры, алхимики, фармацевты, строители, земледельцы.
   Древние рано поняли преимущества белой поверхности гипса. Она мягка, нежна, бархатистая, матовая. Таким представляет гипс в паре серег египетского мастера из Саккары (XVI–XII вв. до н. э.), хранящихся в Каире. Серьги сделаны в виде катушек. На круглых гипсовых шайбах, оставляя чистой половину из белого поля, наклеены геометрически строгой розеткой треугольные цветные «лепестки». В центре, в невысокой зубчатой гипсовой коронке, чуть поднимается кабошон излюбленного египтянами густого полированного сердолика. Блеск сердолика, стеклянистая глянцевость и яркие, зеленые и желтые краски паст обретают новую меру декоративности на матовом, слегка просвечивающем в краях гипсе [110].
   Абсолютное соответствие гипсовой отливке оригиналу послужило признанию гипса как ценнейшего, хотя и недорогого формовочного материала, особенно незаменимого в художественной практике. Твердея, гипсовая масса увеличивается в объеме почти на 3 % и благодаря этому плотно прилегает в форме. Изготовление простейшей гипсовой отливки несложно. Предварительно с модели, которую надлежит тиражировать, снимается форма. В форму выливается жидкая гипсовая масса. Примерно через 15 мин отливка готова. Очистив, форму можно заливать снова.
   Формовка и литье сложных вещей – эта особая отрасль гипсолитейного дела со своими приемами и профессиональными секретами. Без мастерства здесь не обойтись. Необходимо умение «расчленить» поверхность модели на наиболее рациональные для формовки фрагменты, отформовать эти поверхности, причем каждую поодиночке, соединить с предельной точностью полученные формы [111].
   Формы и отливки, найденные в Мемфисе (Египет), позволяют реконструировать гипсолитейный процесс древности. Сначала гипсом покрывали какой-то один участок модели. Края тщательно заглаживали, а на одной стороне делали глубокую выемку. Когда эта первая часть затвердевала, заливали соседний с ней участок. Теперь уже на месте, противолежащем выемке, делали выступ. И так далее, пока вся модель не скрывалась под гипсовым покровом. Наконец формы снимали с модели и, пользуясь выступами и выемками, состыковывали все фрагменты для основной операции – литья. В мемфисских формах отливали металлические изделия. В римских гипсовых формах получали оттиски терракотовых украшений потолков и стен, использовали их для изготовления мисок из металла [110].
   У гипсового литья есть особенность: идеальная отливка еще не есть хорошая копия. В ней могут быть переданы все штрихи оригинала, но копия при этом все-таки может быть плоха. Секрет в том, что белый цвет обожженного гипса, оборачивается его слабостью в гипсовой отливке. Здесь он холоден и напоминает всего лишь о куске мела. Вот почему «сверхзадача» гипсовой копии – приблизиться еще и к материалу оригинала. Над этим билось не одно поколение мастеров гипсового литья. Ремесленники Вольтерры, чтобы придать гипсовой отливке теплоту и легкую, чуть ощущаемую просвечиваемость мрамора, окунали готовую копию в расплавленный или растворенный в нефтяном эфире или серно-кислом глиноземе парафин. Для защиты от атмосферного воздействия пропитывали раствором воска в льняном масле. Чтобы отливку можно было вымыть, ее пропитывали баритовым раствором, сушили, окунали в горячую мыльную воду и снова просушивали. Известны отливки, покрыты жидким стеклом. Существует и немало и других рецептов.
   В гипсолитейном деле были свои большие мастера: Бручиани в Лондоне, Садон и Пизаду в Париже, Кюстхардт в Гедельгейме, Мальпири, Герарди, Пьрнавелли с Меркантелли в Риме, Синья, Лели, Бенвенуто Челлини во Флоренции. Об их мастерстве можно судить по богатейшему в нашей стране собранию слепков, скульптур и «Кабинета для драгоценностей» 2-й половины XVI века Музея изобразительных искусств им. А. С. Пушкина (рис. 16.2) [127]. Анибалле Пьрнавелли и Джузеппе Лели делали находящиеся здесь слепки медичийских гробниц Микеланджело, Бручиани – слепки рельефов Ниневии, фронтонов Парфенона, статуи Мавсола, Садон – слепки угла Парфенона, портика кариатид, Кюстхардт – бронзированные слепки памятников романского стиля, Джузеппе Лели – слепки майолик Андреа делла Роббиа, статуи Давида Микеланджело, «Райских дверей» Гиберти…

   Рис. 16.2. Кабинет для драгоценностей (фрагмент) 2-я пол. XVI в. Италия (?). Зернистый гипс. Резьба, раскраска, позолота. Дерево тонированное, бронза золоченая, позолота. ГМИИ – Государственный музей изобразительного искусства им. А. С. Пушкина, Москва. Поступил из Музея мебели (Москва) в 1919 г. [110]

   Для гипсолитен конца XIX – начала XX века не было невозможного. Мастерская британского музея по заказу Москвы в срок отлила громадные рельефы из дворцов ассирийских царей, со скульптур Парфенона, некогда вывезенные в Англию из Греции лордом Эльджиным. Лувр изготовил слепки двух огромных крылатых быков-шеду. В Художественной школе Лувра был отлит угол Парфенона двадцатиметровой высоты. В Берлине сделаны отливки рельефов Пергамского алтаря [110].
   Так, что гипсовая литейная форма стала применяться давно. В качестве примера, итальянский скульптор Б. Челлини отлил скульптуру Персея, поразившего Медузу Горгону, именно в гипсовой форме (рис. 16.3).

   Рис. 16.3. Б. Челлини. «Персей». Бронза. 1545–1554 гг. Лоджия деи Ланци. Флоренция [26, 118]

   Это самое значительное произведение Челлини – бронзовая статуя Персея (1545–1554 гг.). Гордый своей победой Персей высоко поднимает отрубленную голову Медузы Горгоны. Внутренняя энергия дополняется благородной сдержанностью. В некоторой дробности и измельченности форм ощущаются отголоски маньеризма.
   Челлини известен также как теоретик искусства (книга «Два трактата о ювелирном искусстве и скульптуре», 1568 г.).
   Настоящим драматизмом насыщена сцена отливки «Персея» – главного произведения Челлини, он тщательно записывает все подробности своего титанического труда, словно маг, старающийся заклинаниями вызвать из огня чудесное видение. «Я начал с того, что раздобылся несколькими кучами сосновых бревен. и пока их поджигал, я одевал моего Персея теми самыми глинами, которые я заготовил за несколько месяцев до того, чтобы они дошли как следует. И когда я сделал его глиняный кожух. и отлично укрепил его и опоясал с великим тщанием железами, и начал на медленном огне извлекать оттуда воск, каковой выходил через множество душников, которые я сделал; потому что, чем больше их сделать, тем лучше наполняются формы. И когда я кончил выводить воск, я сделал воронку вокруг моего Персея. из кирпичей, переплетая одни поверх другого и оставляя много промежутков, где бы огонь мог лучше дышать; затем я начал укладывать туда дрова, этак ровно, и жег их два дня и две ночи непрерывно; убрав таким образом оттуда весь воск и после того как сказанная форма отлично обожглась, я точас начал копать яму, чтобы зарыть в нее мою форму, со всеми теми прекрасными приемами, какие это прекрасное искусство нам велит. Когда я кончил копать сказанную яму, тогда я взял мою форму и с помощью воротов и добрых веревок осторожно ее выпрямил; и, подвесив ее локтем выше уровня моего горна, отлично ее выпрямив, так что она свисала как раз над серединой своей ямы, я тихонько ее опустил до пода горна, и ее закрепили со всеми предосторожностями, какие только можно себе представить. И когда я исполнил этот прекрасный труд, я начал обкладывать ее той самой землей, которую я оттуда вынул; и по мере того как я там возвышал землю, я вставлял туда ее душники, каковые были трубочки из жженой глины, которые употребляются для водостоков и других подобных вещей. Когда я увидел, что я ее отлично укрепил и что этот способ обкладывать ее, вставляя эти трубы точно в свои места, и что эти мои работники хорошо поняли мой способ, каковой был весьма отличен от всех других мастеров этого дела; уверившись, что я могу на них положиться, я обратился к моему горну, каковой я велел наполнить множеством медных болванок и других бронзовых кусков; и, расположив их друг на дружке тем способом, как нам указывает искусство, то есть приподнятыми, давая дорогу пламени огня, чтобы сказанный металл быстрее получил свой жар и с ним расплавился и превратился в жидкость, я смело сказал, чтобы запалили сказанный горн. И когда были положены эти сосновые дрова, каковые, благодаря этой жирности смолы, какую дает сосна, и благодаря тому, что мой горн был так хорошо сделан, он работал так хорошо, что я был вынужден подсоблять то с одной стороны, то с другой, с таким трудом, что он был для меня невыносим; и все-таки я силился». Работа вызывает у него лихорадку, и он ложится в постель, уже не чая встать живым. В это время ученики докладывают ему, что в его отсутствие работа ими испорчена – металл сгустился. Услышав это, Челлини испустил крик «такой безмерный, что его было бы слышно на огненном небе». Он бежит «с недоброй душой» в мастерскую и видит там ошеломленных и растерянных подмастерьев. С помощью дубовых поленьев удается справиться с этой бедой. Он приступает к наполнению формы, но тут не выдерживает горн: он лопается, и бронза начинает вытекать через трещину. Челлини велит кидать в горн все оловянные блюда, чашки, тарелки, которые можно найти в доме, – их оказалось около двухсот, – и добивается наполнения формы. Нервное потрясение побеждает болезнь – он вновь здоров и тут же закатывает пир. «И так вся моя бедная семеюшка (т. е. ученики и подмастерья – примечание автора), отойдя от такого страха и от таких непомерных трудов, разом отправились закупать, взамен этих оловянных блюд и чашек, всякую глиняную посуду, и все мы весело пообедали, и я не помню за всю свою жизнь, чтобы я когда-либо обедал с большим весельем и лучшим аппетитом». Так заканчивается книга Бенвенуто Челлини о себе самом.
   Творчество Челлини оказало огромное влияние на скульпторов позднего итальянского маньеризма, а также на мастеров эпохи барокко.
   До последнего времени прошлого века для отливки скульптур использовались формы из смеси гипса с толченым кирпичом. Примерно с 20-х годов прошлого столетия гипсовый материал применяют в зубопротезной и ювелирной промышленности. Позднее благодаря созданию новых огнеупорных материалов: кристобалита, тридимита, шамота и других – область использования гипсовых форм значительно расширилась, что позволило отливать многочисленные художественные изделия практически любой сложности из любых цветных сплавов, в том числе из драгоценных металлов.
   В XIX веке гипсовая форма применялась в России для отливки изделий из олова. Отличительными особенностями процесса изготовления отливок в гипсовых формах являются: хорошая жидкотекучесть гипсовой массы, что позволяет получать гладкую поверхность отливок; достаточная прочность формы в нагретом до 800 °C состоянии; малая теплопроводность, обеспечивающая спокойное заполнение формы металлом без опасения его быстрого затвердевания, и относительно короткий срок изготовления отливки по сравнению, например, с литьем по выплавляемым моделям с использованием многослойных форм.
   Все гипсовые формы условно можно подразделить на две большие группы. Формы, состоящие из чистого гипса и обрабатываемые при невысоких (до 200 °C) температурах, представляют первую группу. Они предназначены для отливки оловянных и цинковых сплавов (см. ниже). Ко второй более многочисленной группе относятся формы, нагреваемые до 800 °C. В них заливают сплавы на алюминиевой, медной основах и драгоценные металлы.
   Вторую группу представляют:
   • гипсовые формы с асбестовыми наполнителями;
   • гипсовые формы с кремнеземистыми и кремнеземисто-асбестовыми наполнителями;
   • гипсовые формы с кристобалитовыми наполнителями.
   Наилучшими технологическими свойствами обладают гипсокристобалитовые формы, поэтому они получили наибольшее распространение при отливке изделий из драгоценных металлов.

16.2. Материалы формы

//-- ГИПС --//
   Связующим материалом в гипсовых формах является гипсовое вяжущее. Гипс в природе существует в виде двугидрата CaSO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·2H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

0, называемого гипсовым камнем (рис. 16.1). В нем содержится 20,93 % гидратной воды.
   Таким образом, исходным сырьем для гипсовых форм является полуводный сульфат кальция Ca[SO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

]·0,5Н -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

О – алебастр. Его получают при гидротермальной обработке гипсового камня насыщенным водяным паром в автоклавах (высокопрочный гипс, α-полугидрат) и в открытых сосудах (строительный гипс, β-полугидрат).
   Основные запасы гипса находятся в России на Урале по берегам реки Чусовой и ее притоках. При нагревании камня происходит его обезвоживание (дегидратация) с образованием полугидрата CaSO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·0,5H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

0, содержащего 6,2 % воды. При недостаточном нагреве (температура, время) в полученном гипсовом вяжущем может присутствовать неразложивщийся двугидрат.
   При смешивании полугидрата, на практике также называемого гипсом, с водой протекает реакция Ca[SO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

]·0,5Н -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

О + 1,5Н -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

О = Са[SO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

]·2Н -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

О, появляются кристаллы гипса игловидной формы. Они срастаются и образуют твердую массу, принимающую очертания той формы, в которой находилась суспензия полуводного сульфата кальция.
   В качестве материала для заливки цветных сплавов следует использовать высокопрочный гипс. Так, в зарубежной практике применяют гипс с пределом прочности при сжатии 50-100 МПа, в нашей промышленности, согласно ГОСТ 125-79, не менее 25 МПа.
   В зависимости от предела прочности при сжатии различают следующие марки гипса: Г-2 – Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Максимальный предел прочности каждой марки вяжущего должен соответствовать своим значениям, например, условное обозначение гипсового вяжущего Г-5АII расшифровывается следующим образом: гипсовое вяжущее с прочностью 5,2 МПа, сроки схватывания – начало 5 мин, конец – 9 мин, остаток на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм – 9 %, т. е. вяжущее марки Г-5 – быстротвердеющее, среднего помола.
   Для изготовления моделей, пресс-форм, фальшивых опок и других изделий возможно применение гипса всех марок с нормальным сроком твердения. Для изготовления литейных форм рекомендуется применять высокопрочные марки тонкого помола с нормальными сроками твердения.
//-- ОГНЕУПОРНЫЕ НАПОЛНИТЕЛИ --//
   В качестве наполнителя были опробованы различные типы огнеупорных материалов: кремнеземистые, алюмосиликатные, глиноземистые, магнезиально-силикатные, цирконовые и др. Наилучшие результаты показали кремнеземистые огнеупоры – аморфный и кристаллический кварц, кварцевый песок, кристобалит, а также динас и асбест. Именно эти огнеупоры наиболее часто используются при изготовлении гипсовых форм по постоянным и выплавляемым моделям. В зарубежной практике применяются исключительно кристобалит, а в отечественной его заменители – динас и асбест.
   Учитывая отсутствие в странах СНГ развитых запасов кристобалита и его промышленной добычи, в отдельных случаях прибегают к искусственному получению кристобалита из кремнеземистого сырья.
   Асбест и асбест-хризотил (ГОСТ 12871-93) состоит из смеси волокон различной длины и агрегатов и представляют гидросиликат магния. В зависимости от длины волокон асбест подразделяют на 8 групп – от группы 0 до группы 7. В свою очередь асбест групп 0–6 делится на марки в зависимости от его насыщенной плотности.
   При нагреве асбест теряет адсорбционную воду, большая ее часть выделяется при 360 °C. При 600–800 °C асбест полностью обезвоживается, становится непрочным, хрупким и легко растирается в порошок.
   Способность асбеста расщепляться на тонкие волокна приводит к созданию каркаса в гипсовой массе, который воспринимает значительную часть нагрузок, действующих на форму в процессе ее изготовления, сушки и заливки металлом.
   Распушенное волокно имеет высокую прочность, поэтому асбест при использовании первоначально активно распушают, а затем смешивают с другими наполнителями гипсовой смеси.
   При изготовлении литейных форм рекомендуется применять асбест групп 6–7. Не рекомендуется использовать асбест групп 0–5, так как при этом гипсовая смесь теряет текучесть и затрудняется заполнение узких полостей в модели.
   Кремнеземистые огнеупоры. В зависимости от химико-минералогического состава кремнеземистые огнеупоры подразделяются согласно ГОСТ 23037-78 на 5 марок: ЗКС (кварцевое стекло), ЗКС-97 (кварцитовый), ЗКС-95 (кварцитовый), ЗД-92 (динасовый [тридимитокристобалит]), ЗД-87 (тоже динасовый). В зависимости от зернового состава они делятся на 8 классов. Например, кремнеземистый огнеупор 1-й класса имеет минимальный размер зерен 15 мм, а максимальный – 25 мм.
   Огнеупоры классов 1–4, если отсутствуют огнеупоры более мелкой фракции, следует размалывать в мельнице с шарами, изготовленными из материалов, не содержащих железа. Обычно для гипсовых форм используют огнеупоры классов 5–8, причем, чем тоньше рисунок изделия, тем более мелкий класс огнеупора рекомендуется использовать.
   Специально для литья по выплавляемым моделям производится молотый пылевидный кварц, изготовленный из чистого кварцевого песка.
   Кристобалит. Это наиболее приемлемый наполнитель для гипсовых форм, широко применяемый в зарубежной и отечественной практике, что обусловлено его специфической динамометрической характеристикой. Большое термическое расширение кристобалита в интервале температур 230–260 °C (общее расширение кристобалита, нагретого до 260 °C, составляет около 1,6 %, а до 800 °C – около 1,8 %) позволяет компенсировать усадку гипсовых форм при их прокаливании перед заливкой металлом и устранять влияние усадки металлов и легкоплавких моделей на размеры получаемых изделий.
   Отсутствие в нашей стране промышленной добычи кристобалитовых материалов привело к использованию искусственных тридимитакристобалитовых динасов (см. выше) и к получению искусственного кристобалита из кварцевого песка.
   При нагреве до 1600–1650 °C в течение 1,5–2 ч кварцевый песок превращается в кристобалит. Введение в песок 0,5–1 % щелочного минерализатора Na2C03 позволяет снизить температуру обжига кварцевого песка до 1350–1400 °C, с выдержкой 10–35 мин. Полученный после такой обработки материал содержит 91–97 % кристобалита [18, 48].

16.3. Приготовление гипсовых смесей

//-- ВЛИЯНИЕ ВОДЫ --//
   Гипсовая смесь состоит из гипсового вяжущего, воды, наполнителей и различных присадок. Все эти компоненты определяют физико-технологические свойства гипсовой массы и формы [47].
   Чем больше воды в гипсовой смеси, тем ниже ее прочность. Различные сорта гипса имеют максимальный и минимальный пределы содержания воды. При повышении максимального уровня воды гипсовая масса становится непригодной: повышается ее текучесть, увеличивается время схватывания, уменьшается расширение массы.
//-- ВЛИЯНИЕ ГИПСА --//
   При увеличении содержания гипса прочность формы увеличивается. Для получения одной и той же прочности малопрочного гипса требуется больше. Для изготовления качественной отливки необходимо использовать смеси с минимальным содержанием гипса, обеспечивающим прочность формы без излишнего запаса на всех этапах технологического процесса.
//-- ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИСАДОК --//
   Органические присадки (лигносульфонаты, карбамидные смолы) резко увеличивают прочность гипсовой формы при ее сушке до 200 °C. При более высокой температуре органические присадки разлагаются. Минеральные присадки (борная кислота, цемент, кремнекислый натрий, каолин, тальк, асбест и др.) увеличивают прочность форм после прокаливания.
//-- ВЛИЯНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА --//
   Были проведены испытания, что наибольшую прочность имеют образцы, содержащие комбинированный наполнитель – 70 % кварцевого песка и 39 % пылевидного кварца. Это объясняется более плотной упаковкой зерен формовочного материала и уменьшенным содержанием воды, необходимой для затворения массы.
//-- ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ФОРМ --//
   При нагреве прочность гипсовых форм с любым огнеупорным наполнителем понижается (рис. 16.4). Повысить прочность форм при нагреве можно введением минералообразуюших присадок (борная кислота, бура).

   Рис. 16.4. Влияние температуры на прочность гипсовых форм при сжатии: 1 – 50 % гипса + 50 % кристобалита; 2 – 30 % гипса + 70 % кристобалита [18]

//-- ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СМЕШИВАНИЯ --//
   Влияние технологии смешивания гипсовой массы влияет на количество и размеры воздушных раковин, образующихся при перемешивании сухой смеси с водой. При ручном смешивании трудно избавиться от замешивания воздуха в смесь. Смешивание следует проводить механической мешалкой с частотой вращения 350–450 мин -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Радикальным средством для удаления пузырей является вакуумирование.

16.4. Изменение размеров гипсовых форм при затвердевании и охлаждении

   Значительные изменения размеров гипсовых форм в процессе изготовления и подготовки к заливке металлом сильно влияют на их качество (точность, трещины) и как следствие на качество отливки. Для получения тонкостенных отливок и качественного воспроизведения декора гипсовые формы прокаливают при 800 °C и заливают металлом. При изготовлении отливок из сплавов на медной основе (латунь, бронза, мельхиор) со стенками толщиной 10 мм форму рекомендуется подстуживать. В других случаях, например при отливке алюминиевых сплавов, необходимо форму после высокотемпературного прокаливания охлаждать до 150–200 °C.
   При схватывании гипсовая масса расширяется, что обеспечивает хороший отпечаток с модели. С другой стороны, расширение затрудняет извлечение модели из формы.
   Расширение гипса при схватывании колеблется от 0,08 до 0,5 %. Оно уменьшается при использовании малопрочных сортов гипса, снижении содержания гипса в смеси, увеличении водонасыщенности, применении таких добавок, как гашеная известь, жидкое стекло, глина, песок, асбест.
   Впервые 10–20 мин расширение форм не превышает 0,1–0,2 %, поэтому постоянную модель следует удалять немедленно, как только форма приобретет необходимую прочность.
   При нагреве и охлаждении происходит усадка гипсовой формы. Детальные дилатометрические исследования, проведенные О. Е. Кестнером, В. К. Бараданьянцем и другими [47], показали, что причинами объемных изменений гипсовых форм при нагреве являются собственно термическое расширение и физико-термические процессы, происходящие при дегидратации и модификационных превращениях формовочных материалов.
   При нагреве выше 680 °C усадка гипса резко увеличивается и доходит до 4 %. Это связано с полной потерей гипсом кристаллизационной воды и образованием ангидрида. Разложение ангидрида начинается при нагреве гипса выше 800 °C.
   Наличие в гипсовых формах наполнителей, асбеста, песка, кристобалита снижает усадку форм. Наименьшую усадку имеют формы, загруженные в печь при 300 °C и выдерживаемые после их нагрева до 800 °C в течение 10 мин.
   Для нейтрализации усадки применяются огнеупоры, сильно расширяющие при нагреве. К ним относятся кварцевый песок, пылевидный кварц, кристобалит. Особенно большое расширение при нагреве наблюдается у кристобалита, что позволяет при его содержании в форме до 70 % практически компенсировать усадку гипса.
   Таким образом, конечная усадка уменьшается в результате:
   • уменьшения водосодержания смеси;
   • снижения содержания в смеси гипса;
   • применение малопрочных сортов гипса;
   • использования наполнителей, особенно кристобалита;
   • снижения температуры прокаливания форм;
   • введения в гипсовую массу 1–2 % извести;
   • пропаривания форм.

16.5. Режимы прокаливания гипсовых форм

Режимы термообработки затвердевших форм зависят от состава формовочной смеси, габаритов формы, от вида заливаемого сплава, способа удаления из формы модели и какой-то степени от конструкции литниковопитающей системы.
В гипсе находится около 21 % кристаллизационной воды, в асбесте – 13 %, плюс вода, добавляемая в смесь для придания ей нужной консистенции. Вся эта вода удаляется в интервале температур от 250 до 800 °C. Чем выше температура, тем скорее удаляется кристаллизационная и адсорбционная вода (рис. 16.5). Как видно, при нагреве печи до 800 °C адсорбционная вода из формы удаляется за 1,5–2 ч, в то время как при нагреве печи до 400 °C – за 5–6 часов.

   Рис. 16.5 Динамика нагрева гипсовых форм в зависимости от температуры в печи: 1 – нагрев формы с печью до 800 °C; 2 – до 600 °C; 3 – до 400 °C [18]

   Гипсовый материал может выдержать нагрев до высоких (800 °C) температур. Гипсовые формы, полученные по постоянной модели, можно сразу помещать в печь, нагретую до 750–800 °C, не опасаясь образования в них трещин, или нагревать со скоростью 250–300 °C/ч. Не рекомендуется длительная выдержка форм при 750–800 °C из-за образования трещин, коробления и большой усадки. При высокотемпературном нагреве гипс разлагается с образованием сульфита, что может послужить причиной появления в отливках газовых раковин, засоров и пор.
   Гипсовые формы, полученные по выплавляемым моделям, следует нагревать медленно, поскольку они, кроме влаги, содержат значительную массу впитавшегося в них модельного состава. При быстром нагреве интенсивное горение модельного состава приводит к образованию газов, создающих большое давление. В результате форма может деформироваться и даже разрушится.
   Прокаливание форм рекомендуется производить при следующих температурах: для алюминиевых сплавов – 500–600 °C; для сплавов на медной основе и ювелирных – 650–800 °C. Заливать алюминиевые сплавы рекомендуется в охлажденные до 150–200 °C формы. Охлаждение обычно занимает продолжительное время. Это относится и к сплавам на медной основе при наличии массивных частей отливки. Следует помнить, что гипсовый материал очень чувствителен к резкому охлаждению.
   В литниковых системах предусматриваются каналы для удаления из форм паров воды и газов от сгорания модельного состава.
   Для получения ответственных отливок, особенно в ювелирной промышленности, часто применяют импортные гипсовые массы с кристобалитом: Суперкаст, К-90 (Италия), Сатинкаст. В этих гипсовых массах содержатся компоненты, замедляющие схватывание гипса и удлиняющие период живучести формовочной массы.
   Примерами таких замедлителей являются:
   • масса К-90 – 2 % H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

BO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·10H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O или 0,5 % Na -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

B -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

;
   • масса «Суперкаст» – 3 % Na -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

и H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

BO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·10H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O;
   • масса «Сатинкаст» – 1 % Na -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

иH -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

BO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

BO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

·10H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O.
   Достоинство импортных смесей – в их высокой технологичности на всех операциях изготовления форм и отливок, недостаток – высокое содержание гипса, имеющего склонность к разложению при температурах выше 650 °C. В табл. 16.1 приведены химические составы вышеприведенных смесей.
//-- Табл. 16.1. Химический состав импортных гипсовых смесей, % (по массе) [18] --//

   Смеси, приведенные в таблице, – мелкодисперсные с размерами частиц от 0,02 до 0,09 мм.
   Известно, что смесь К-90, широко используемая в отечественной технологии, содержит 25 % гипса, 35 % кварца, 40 % кристобалита. Максимально допустимая температура заливаемого металла – 1160 °C.
   С целью замены импортных формовочных смесей отдел металлургии ВНИИювелирпрома с 1968 года проводил исследования по созданию отечественных формовочных материалов. В 1972 году такая смесь была создана и названа «Ювелирной». Она содержит 80–88 % динаса сорта ЭД и 12–20 % гипса. Затворителем является подкисленная вода: до 5 мл ортофосфорной кислоты на 1 л воды.
   Динасовый порошок (низким содержанием CaO и Al -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) имеет около 90 % фракции размером меньше 0,08 мм, содержание кристобалита в динасе – 30 %. Скорость затвердевания гипса зависит от типа и содержания добавок в затворителе. Были опробованы в качестве добавок различные материалы (табл. 16.2).
//-- Табл. 16.2. Скорость затвердевания гипсовой массы [18, 49] --//

Сильные замедлители использовать нецелесообразно из-за потерь производительности.
Зависимость технологических свойств смеси «Ювелирная» от содержания гипса приведена в табл. 16.3.
//-- Табл. 16.3. Технологические свойства смесей «Ювелирная» и «Инвестрайт» --//

16.6. Последовательность исправления пониженной текучести или длительного затвердевания смеси

   1. Подготавливают смесь, состоящую из 85 % динаса и 15 % гипса. Затворитель – вода с 2 мл ортофосфорной кислоты на 1 л.
   2. Проверяют текучесть смеси и время ее затвердевания. Текучесть (диаметр лепешки) должна быть не менее 120 мм, время затвердевания – не более 30 мин.
   3. Если при достаточной текучести затвердевание продолжается более 30 мин, то следует уменьшить содержание ортофосфорной кислоты в воде до 0,5–1 мл на 1 л.
   4. Если после уменьшения содержания ортофосфорной кислоты время затвердевания остается длительным, т. е. превышает 30 мин, то в формовочной смеси следует увеличить содержание гипса до 20 %, соответственно уменьшив содержание динаса до 80 %.
   5. Если смесь с 15 % гипса затвердевает менее чем за 8 мин, то следует содержание гипса снизить до 10–12 %, увеличив соответственно содержание динаса.
   6. При низкой текучести смеси необходимо увеличить содержание ортофосфорной кислоты до 5 мл на 1 л воды.

16.7. Изготовление гипсовых форм

//-- ПОДГОТОВКА МОДЕЛЬНОЙ ОСНАСТКИ --//
   Оснастка должна быть чистой. Модели, модельные плиты, обечайки смазывают разделительным составом (минеральное масло). Выплавляемые модели собирают в модельный блок. Модельный блок должен быть укреплен литниковой чашей на плите и накрыт опокой.
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГИПСОВОЙ ФОРМОВОЧНОЙ СМЕСИ --//
   При использовании смеси первоначально подготавливают все компоненты. Асбест сушат и размалывают в шаровой мельнице с последующим просеиванием через мелкое сито. Гипс и все остальные компоненты твердой фазы также просеивают через сито.
   Подготовленные компоненты после дозирования (взвешивания) тщательно перемешивают во вращающемся барабане с перегородками до полного усреднения сухой массы.
//-- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТРАБОТАННОГО ГИПСОВОГО МАТЕРИАЛА --//
   С целью экономии можно использовать отработанную гипсовую массу. Для этого ее тщательно размалывают в шаровой мельнице и просеивают мчерез мелкое сито. На чистом возврате обычно не работают, его добавляют в смесь, приготовленную из свежих материалов. Добавка 40 % возврата снижает прочностные показатели формы примерно на 30 %. Обычно смесь с возвратом используют как наполнительную или для неответственных частей форм.
//-- ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЖИДКОЙ ГИПСОВОЙ МАССЫ --//
   Смешивание жидкой и твердой фаз следует проводить в миксере с частотой вращения мешалки 200–400 мин -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

в течение 3–4 мин. Сухую гипсовую массу добавляют в воду, а не наоборот. Водомассовое отношение для гипсовых масс составляет 360–400 мл раствора на 1 кг сухой смеси.
   Во время перемешивания в миксере поддерживается остаточное давление 104 Па (0,1 атм) для удаления пузырьков замешанного воздуха. Добавки кремнекислого натрия и борной кислоты способствуют удалению воздуха из массы, а добавка фосфорной кислоты повышает ее живучесть. На рис. 16.6 показана двухпозиционная установка, в которой совмещены операции смешивания сухой массы, приготовления суспензий, вакуумирования и заливки суспензии в две опоки.

   Рис. 16.6. Двухпозиционная установка для смешивания сухих составляющих, приготовления гипсовой суспензии и заполнения ею двух опок: 1 – люк для загрузки сухих материалов; 2 – мешалка для сухих материалов; 3 – сито; 4 – мешалка для суспензии; 5 – кран; 6 – вибростол; 7 – опоки с моделями; 8 – вакуум-кран; 9 – рассекатель; 10 – слив воды; 11 – подача воды [18]

//-- ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМ ЖИДКОЙ СМЕСЬЮ --//
   Приготовленную смесь заливают в модельную оснастку. Постоянную модель первоначально окрашивают гипсовой смесью с помощью мягкой кисти, тщательно заполняя все неровности и углубления в форме, а затем выливают основную массу. Приготовление жидкой гипсовой массы для постоянной модели можно осуществлять без разрежения при условии предварительного окрашивания модели кистью.
   При заполнении опок с выплавляемыми моделями смесь заливают по краям опок, так как при интенсивном гипсовом потоке хрупкие модели могут отломиться от стояка.
//-- ОБРАБОТКА ЗАЛИТОЙ ГИПСОВОЙ МАССЫ --//
   Опоки с залитой гипсовой смесью помещают на вибростол с вакуумной системой (остаточное давление 104 Па) и вибрируют 3–4 мин. Выделение воздушных пузырей приводит к возникновению пузырей в суспензии, и возможен перелив ее через края опоки. Поэтому при высоких опоках рекомендуется использовать манжеты, которые можно изготовить из полиэтиленовой пленки. Увеличение высоты опоки за счет манжеты позволяет избежать перелива суспензии и последующей ее доливки. Интенсивность вспенивания суспензии можно регулировать быстрым открытием и закрытием крана подачи воздуха. Схема установки для вибрации и вакуумирования опок показана на рис. 16.7.

   Рис. 16.7. Схема установки для вибрации и вакуумирования гипсовой массы: 1 – колпак; 2 – опока с моделями; 3 – вибростол; 4 – манометр; 5 – регулятор частоты; 6 – кран для воздуха [18]

//-- РАЗБОРКА ФОРМЫ --//
   После окончания формовки и отверждения гипсовой массы постоянную модель как можно скорее извлекают из формы (гипс при затвердевании расширяется и затрудняет извлечение модели). Формы выдерживают на воздухе в течение 1–3 ч. Чем крупнее форма, тем длительнее должна быть выдержка.
//-- УДАЛЕНИЕ ВЫПЛАВЛЯЕМЫХ МОДЕЛЕЙ --//
   Модельный состав обычно выплавляют в электрошкафах при 150 °C. Время выплавления определяется размерами моделей и форм, конфигурацией модели и конструкцией литниковой системы. При выплавлении значительная часть модельного состава впитывается формой, а качество выплавляющегося состава значительно ухудшается. При использовании качественных высокопрочных гипсов возможно выплавление модельного состава в кипящей воде. Время удаления моделей при этом сокращается, а качество возврата сохраняется. Резко уменьшается пропитывание форм модельным составом. Наилучшим способом удаления модельного состава считается выплавление моделей в паровом автоклаве.
//-- ПРОКАЛИВАНИЕ ФОРМ --//
   Форму прокаливают для удаления из нее остатков влаги или впитавшегося модельного состава. Режимы прокаливания зависят от мощности термической печи, размеров форм и от вида заливаемого металла.
   Алюминиевые сплавы обычно заливают в формы при 150–250 °C. Если форма достаточна газопроницаема (воздуховоды, выпоры), то ее можно заливать при остаточной влажности до 6 %.
   Высокотемпературные сплавы (медные, ювелирные) заливают в формы, нагретые до 800 °C. Температура формы также зависит от толщины заливаемых изделий. Толстостенные отливки рекомендуется заливать в подстуженные формы во избежание появления усадочного дефекта – пористости, особенно проявляющейся на поверхности отливок, что совершенно недопустимо для художественных изделий. Охлаждение прокаленных форм рекомендуется проводить со скоростью 200 °C/ч.
   На рис. 16.8 приведены режимы прокаливания опок различной величины. Для импортных смесей «Сатинкаст» и «Инвестрайт» рекомендуется следующий режим прокаливания: медленный нагрев до 300 °C за 4–5 ч с выдержкой при 230–250 °C за 2–4 ч, далее нагрев до 480 °C за 1–1,5 ч, а затем нагрев до 800 °C за 2,5–3 ч с выдержкой при 730–760 °C – 2 ч. Охлаждение до 600 °C за 1–1,5 ч.

Рис. 16.8. Режим прокаливания гипсовых форм: 1 – опока диаметром 100 мм и высотой 150 мм; 2 – опока диаметром 75 мм и высотой 100 мм [18]

//-- ЗАЛИВКА ФОРМ --//
В зависимости от принятой технологии заливку форм производят гравитационным способом, литьем методом всасывания и центробежным способом (см. главу 17).

16.8. Дефекты отливок

1. Гребешки (нарост) – тонкий выступ произвольной формы из того же металла, что и отливка. Причины возникновения – некачественный гипс; не выдержаны режимы изготовления и прокаливания форм, удаления модели.
2. Недолив – неполное образование отливки вследствие незаполнения полости литейной формы металлом при заливке. Причины – недостаточное разрежение формы при вакуумном способе литья; малая скорость вращения при центробежном литье; низкая температура формы или заливаемого металла.

Глава 17
Литье легкоплавких сплавов в гипсовые формы

17.1. Общие сведения

   Легкоплавкие сплавы весьма технологичны и поэтому их можно применять для приобретения навыков изготовления художественных изделий практически любой сложности. Эти сплавы имеют красивый цвет, схожий с цветом серебра, низкую температуру плавления, отличаются легкостью исправления дефектов путем гравировки, чеканки и подпайки паяльником, возможностью химического тонирования – меднения (под бронзу) или чернения (черненое серебро). Все эти свойства позволяют литейщикам изготавливать художественные отливки даже в домашних условиях.
   С помощью простейших приспособлений и относительно легкодоступных материалов из легкоплавких сплавов изготавливают выразительные, хорошо передающие пластику миниатюры: скульптуры, медали, броши, браслеты, запонки. Булавки для галстуков, ажурные пуговицы и т. п. Более крупными отливками можно отделать шкатулки, дверные петли, ручки, замочные скважины. Рельефные отливки на обработанном дереве или камне могут служить настенными украшениями. Для получения крупных изделий типа фонарей, люстр, бра, подсвечников используют отдельные сборные отливки.
   Весьма оригинальные изделия получают при комбинировании литого металла со вставками из бисера, цветного стекла, камня или керамики. С той же целью можно применять так называемую «холодную эмаль» – эпоксидный клей, смешанный с пигментом или с масляной краской [18, 39].

17.2. Материалы форм и моделей

//-- ВИДЫ МАТЕРИАЛОВ --//
   Для получения отливок из легкоплавких сплавов применяются материалы модельные, формовочные, металлические и вспомогательные (материалы, регулирующие живучесть гипсовой массы, разделительные составы, материалы для покрытия поверхности отливок).
   В качестве модельных материалов при создании художественного произведения, которое должно отливаться из легкоплавкого сплава, обычно используют пластичные материалы, легко поддающиеся лепке. Такими материалами являются пчелиный воск, пластилин или глина. (Более подробно о модельных восках см. гл. 14). Если гипсовая форма выполняется разъемной, то в качестве модельных материалов могут использоваться дерево, металл, пластмассы, стекло и т. п. Копии отливаются по оригиналам.
   Формовочным материалом служит гипс, способы применения которого приведены в главе 16.
   В качестве металлических материалов, как уже было указано, можно использовать любые легкоплавкие сплавы, однако наиболее часто применяется чистое олово или сплав олова со свинцом, так называемый третник, содержащий 38 % свинца и 62 % олова.
//-- ПЛАСТИЛИН --//
   Применяется для выполнения небольших моделей медалей. Он не сохнет, сохраняет пластичность и достаточную прочность, незаменим там, где требуется тонкая и четкая проработка фактуры модели. Пластилин изготовляется из очищенного, тщательно размельченного порошка глины с добавлением воска, церезина, животного сала, вазелина и других веществ, препятствующих высыханию. Обычно он окрашивается в разные цвета. Степень мягкости пластилина зависят от его температуры, что позволяет продолжать работу через любой промежуток времени.
   При отсутствии готового пластилина его можно приготовить. Рецепты пластилина, выпускаемого промышленностью, приведены в табл. 17.1.
//-- Табл. 17.1. Составы пластилина, выпускаемого промышленностью, %, по массе [18] --//

   Примечание. Глина молотая – остальное.

   Все компоненты пластилина расплавляются на водяной бане. Застывшая масса пропускается через мясорубку и опять расплавляется. Эту операцию повторяют 2–3 раза.
//-- ПЧЕЛИНЫЙ ВОСК --//
   Это жироподобное зернистое вещество, состоящее из смеси сложных эфиров (до 75 %), свободных карбоновых кислот и предельных углеводородов. Плотность – 950–970 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, плавится при 62–72 °C, нерастворим в воде. Подобно пластилину не высыхает и приобретает разную степень мягкости в зависимости от температуры. В отличие от пластилина позволяет легко исправлять модель, расплавляя воск паяльником.
   Издавна пчелиные воски применяются как пластический материал для произведений искусства. Восковые отливки масок, которые давали возможность получать точный отпечаток лица, были изобретены в Риме еще в III в. н. э. В русских дворцовых описях XVIII века встречаются упоминания о «вощаных» фигурах. В Эрмитаже хранятся восковые бюст и статуя Петра I, выполненные Б. К. Растрелли, в Русском музее – барельеф Ф. П. Толстого. В XVII–XVIII вв. мебель и резные панели в интерьерах покрывали воском, что придавало им приятный блеск, подчеркивало структуру древесины и предохраняло ее от влаги и разрушения.
//-- ГЛИНА --//
   Для изготовления моделей глину следует использовать только в том случае, если по каким-либо причинам отсутствуют пластилин или воск. Она обладает пластичностью только во влажном состоянии, поэтому работу над моделью необходимо производить быстро. При высыхании глина теряет пластичность, модель усаживается, в ней могут образоваться трещины. При заливке гипсовой массой сухая глиняная модель набухает, и ее размеры изменяются. Свойства глин приведены в главе 8.

17.3. Модельная оснастка

   Модельная оснастка состоит из моделей отливки и моделей литниковой системы, модельной плиты и обечайки (невысокой опоки без дна). В некоторых случаях используется фальшивая опока (плита).
   Если модель простой формы, например типа барельефа с плоской обратной поверхностью, или объемная, не позволяющая выполнить одну плоскость разъема, даже криволинейную, то она может быть изготовлена практически из любого материала – металла, дерева, пластмассы, гипса, пластилина и т. д. Это относится и к моделям литниковой системы. В качестве модели можно использовать оригинал, копию которого требуется получить из легкоплавкого сплава. Учитывая инертность гипсовой формовочной массы и отсутствие усилий при изготовлении формы, оригинал может быть изготовлен из любого материала – фарфора, стекла, керамики, гипса, дерева и др. При этом он не будет испорчен.
   Модельной плитой может служить ровная деревянная доска, фанера, металлический лист или стекло. Обечайка в зависимости от размеров изготовляется из тонкого металлического листа (фольги), дерева или картона. Для небольших моделей можно использовать пластины из воскообразного материала или пластилина.

17.4. Последовательность операций при изготовлении отливок

//-- ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ ОТЛИВКИ И ПОДГОТОВКА ЕЕ К ЗАЛИВКЕ ГИПСОВОЙ МАССОЙ --//
1. Если требуется воспроизвести уже готовое изделие с плоской обратной стороной, например медаль, значок, барельеф, то моделью служит само изделие. При создании изделия с плоской обратной стороной, модель лепят на модельной плите; удобнее на стеклянной. Фигуру из пластилина или воска тщательно прорабатывают соответствующими инструментами (ножом, шилом, чеканом и т. д.). Проработанное изделие готово для заливки гипсовой массой.
2. Для изделия сложной формы с одной, а иногда и несколькими плоскостями разъема, требуется подготовка фальшивой плиты. Первоначально модели заформовывают в песчано-глинистые смеси, в гипсе или пластилине таким образом, чтобы обеспечить съем будущей гипсовой формы. Если изделие выполнено из воска или пластилина, то при изготовлении фальшивой плиты возможно ее деформирование, поэтому эту операцию проводят очень аккуратно (рис. 17.1). Рекомендуется первоначально охладить пластичную модель в холодильнике, чтобы она приобрела достаточную твердость. Для предупреждения прилипания фальшивой плиты изделие следует смазать любым растительным или минеральным маслом (рис. 17.1, а).

   Рис. 17.1. Схема изготовления гипсовой формы: а – модель будущей отливки; б – заливка гипсом первой половины формы; в – заливка второй половины формы; г – половина гипсовой формы с литниковой системой; 1 – модель; 2 – гипсовая суспензия; 3 – фальшплита; 4 – обечайка; 5 – половинка формы; 6 – фиксаторы; 7 – полуформа; 8 – выпоры; 9 – литниковая чаша [18, 41]

//-- ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГИПСОВОЙ ФОРМЫ ПО МОДЕЛИ С ПЛОСКОЙ ОБРАТНОЙ СТОРОНОЙ --//
   1. Гипсовую массу лучше приготавливать в резиновой посуде (срезанный резиновый мяч). Если масса готовится в неэластичной посуде, то после использования ее необходимо промыть, так как затвердевший гипс отделяется с трудом. Гипс следует насыпать в воду, а не наоборот. Его должно быть столько, чтобы получилась смесь типа жидкой сметаны, что зависит и от его сорта. Ориентировочно на 1 л воды берется 1,8–2,5 кг гипса. Масса должна быть тщательно перемешана. Если по каким-то причинам необходимо увеличить время загустевания, то к гипсовой массе добавляется столярный клей (0,1–0,25 % массы воды), бура (0,35-0,5 %), борная кислота (1,5–2 %).
   2. Первый слой гипса наносят на модель кисточкой, тщательно прокрашивая те места, чтобы избежать образования воздушных пузырьков. На модельную плиту с окрашенной моделью устанавливают обечайку для предупреждения растекания гипса при заливке модели, пригружают ее и заливают гипсовой массой (рис. 17.1, б). Аналогичным способом получают вторую половину формы – плоскую гипсовую плиту. Если литниковая система не была заранее выполнена вместе с моделью, то ее обычно прорезают на второй плоской плите. Литниковый канал желательно подводить к той части модели, которую впоследствии легче будет зачистить на отливке. В том случае, если модель имеет вертикальные части, которые будут заполняться из-за затрудненного выхода воздуха, на них должны быть выполнены тонкие наколы-выпоры (рис. 17.1, в).
   3. Через 10–15 мин гипс затвердевает и форму снимают с модельной плиты. При затвердевании гипс расширяется и поэтому извлечение модели, особенно если она жесткая, следует проводить сразу же после его схватывания (рис. 17.1, г).
//-- ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГИПСОВОЙ ФОРМЫ ПО ОБЪЕМНОЙ МОДЕЛИ --//
   1. Первая половина формы по модели, размещенной в фальшивой плите, изготавливается описанным выше способом.
   2. После снятия полуформы с фальшивой плиты (модель должна оставаться в снятой полуформе) на ее плоскости разъема выполняют не менее двух фиксаторов. Это углубления любой кофигурации с уклонами, обеспечивающие фиксирование двух полуформ. Прорезать фиксаторы следует, пока форма сырая, так как именно в таком виде гипс легко режется и сверлится.
   3. Снятая половина формы помещается в обечайку, смазывается маслом, окрашивается гипсовой массой, а затем ею заливается.
   4. После отверждения (10–15 мин) снимают обечайку и осторожно разжимают обе половины. Из формы извлекают модель и на плоскости разъема выполняют литниковую систему, как описано выше.
//-- ПОДГОТОВКА ФОРМЫ К ЗАЛИВКЕ --//
   1. Гипсовые формы выдерживают на воздухе в течение 2–3 ч для окончательного затвердевания. Если при разъеме полуформ получились дефекты в виде отдельных сколов, вырывов, их следует отремонтировать.
   2. Перед заливкой дефектов их поверхность следует очистить, смочить водой и на сырую поверхность нанести жидкий состав, тщательно выравнивая его ножом или шпателем, не допуская, чтобы отремонтированные места выступали над плоскостью разъема. После этого форму следует подсушить.
   3. Полуформы собирают, скрепив их мягкой проволокой или струбциной, нагревают до температуры, несколько превышающей температуру заливаемого сплава, и выдерживают 1–2 ч.
   Примечание. Гипсовая форма получается прочной, если гипс замешивают на жидкости, составленной из 4 объемов воды и 1 объема насыщенного раствора буры. Можно использовать и так называемый мраморный гипс. Его получают двумя способами: 1) на 4 части гипса добавляют одну часть буры и, заливая воду, доводят до консистенции жидкой сметаны; 2) гипс замешивают на растворе столярного клея. В воду его добавляют столько, чтобы пальцы лишь слегка склеивались. Все эти добавки увеличивают время затвердевания гипсовой массы.
//-- ПЛАВКА И ЗАЛИВКА СПЛАВА --//
   1. Расплавляют металл и доводят его до температуры, превышающей температуру плавления на 10–15 °C. Замер температуры производится термометром, а при отсутствии ориентируются на цвет пленки, образующейся на сплаве. Признаком достижения нужной температуры является соломенно-желтый цвет.
   2. Температура заливаемой формы зависит от вида отливки (более 2 мм) металл можно заливать в холодную, но обязательно просушенную форму, при малых сечениях и большой протяженности отливки форму следует подогреть до температуры, равной половине или одной трети температуры плавления заливаемого металла.
   3. Форму заливают спокойной струей без ее разрыва до тех пор, пока металл не покажется в выпорах.
   4. При изготовлении очень ажурных изделий со сложным декором прибегают к принудительному заполнению сплавом – под давлением и к центробежному способу (см. параграф ниже).
//-- ЗАЛИВКА ПОД ДАВЛЕНИЕМ --//
   1. При этом способе торцевая поверхность собранной формы, где располагается вход литниковой чаши, должна быть ровной. Для этого торец в собранной полуформе выравнивается металлическим ножом или напильником. После этого форму следует разобрать и очистить ее полость от попавшего в нее гипсового порошка (сдуванием или мягкой кистью).
   2. На торец подготовленной к заливке, собранной и скрепленной формы укладывается тонкая резина или несколько слоев тонкой бумаги (фильтровальной, газетной) с отверстием под литниковую чашу и выпоры.
   3. После заливки формы на жидкий металл в литниковой чаше кладут кусочек черного хлеба, листок влажной бумаги или тряпку и тут же плотно закрывают торец низкой глухой крышкой. От теплоты заливаемого металла образуется пар, который создает давление на металл.
//-- ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ЛИТЬЕ --//
   1. Форму, подготовленную к заливке, помещают в стакан центробежной установки. В домашних условиях и небольших литейных мастерских можно использовать самодельные центрифуги (рис. 17.2 а, б).

   Рис. 17.2. Схема установки для центробежной заливки металла: а – механизированной; б – ручной [18]

   2. Быстро заливают металл и включают или начинают интенсивно вращать центрифугу в вертикальной плоскости в течение 0,5–1 мин, соблюдая при этом необходимые меры предосторожности. Под действием центробежных сил на отливке получается четкий отпечаток.
//-- ЛИТЬЕ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ --//
   1. Модель изготавливают из пчелиного воска или воскообразных материалов. Она может быть литая по имеющемуся образцу и изготовляемая в той же гипсовой пресс-форме, резная или лепная авторская. К модели припаивают элементы литниковой системы или втыкают в нее проволоку диаметром 2–3 мм с таким расчетом, чтобы ее можно было впоследствии извлечь из гипсовой формы.
   2. По модели получают гипсовую форму.
   3. Зачищают гипсовую форму таким образом, чтобы торцы литниковой системы (чаши и выпоров) были открыты. При наличии металлических проволок их извлекают и вырезают литниковую чашу.
   4. Просушенную форму погружают в кипящую воду и выдерживают в ней до полного расплавления и вытекания воскообразного состава. Литниковая система должна быть выполнена так, чтобы из всех ниш модели воскообразный состав мог всплыть на поверхность.
   5. Дальнейшие операции были рассмотрены выше.

17.5. Микролитье небольших изделий

   Как овладеть технологией микролитья? Художник И. Малаховский рекомендует следующую технологию изготовления авторских ювелирных и простых изделий [22, 53].
   Главное – тщательно продуманная подготовка и подробные записи о выполняемой работе. Это поможет учесть первые ошибки, а в будущем даст возможность экспериментировать.
   Вот основные материалы и инструменты: олово или третник (сплав 2/3 олова с 1/3 свинца), пластилин и пчелиный воск для лепки моделей, гипс, тальк (можно заменить порошком пемзы), мастика белая скипидарная для натирки паркетных полов (может быть заменена мыльным кремом для бритья), раствор медного купороса с марганцовокислым калием, самодельная или механизированная центрифуга, газовая горелка и опока (рис. 17.3). Миниатюрные чеканы, сделанные из вязальных спиц [41].

   Рис. 17.3. Горелка, центрифуга, опока [41, 53]

   Как вы уже узнали, что существует несколько основных способов литья, вобравших в себя опыт древнего ремесла и современной технологии изготовления художественных произведений из металла. Применительно к олову это способы барельефного литья, ажурного литья, объемного литья и кокильного литья.
   Все оборудование для микролитья можно изготовить своими руками. Опока – это отрезок трубы с толщиной стенки 2–3 мм. Заготовить нужно несколько опок различного диаметра для моделей разной величины. Но учтите, что самая большая опока должна свободно умещаться в подставке ручной центрифуги.
   Центрифуга изготовляется так. В деревянную ручку пропустите металлический стержень толщиной около 5 мм. К стержню неподвижно прикреплена серьга. Ручка длиной 4–5 см должна свободно вращаться на стержне (рис. 17.3 и 17.4, поз. 1). Подставку для опоки изготовьте из железа. Диаметр ее 7–8 см, высота бортика 2,5–3 см. К бортику приклепайте скобу высотой 11–12 см от основания подставки. Вверху скобы приварите или сделайте витое кольцо. Соедините его с серьгой проволочным коромыслом с согнутыми на концах кольцами. Места соединения должны быть прочными и подвижными. Длина коромысла 25–50 см, толщина 4 мм. Чтобы уверенно пользоваться центрифугой, потренируйтесь сначала: поставьте в нее сосуд с водой и вращайте, стараясь не пролить воду.
   Наиболее простой и удобный аппарат для плавки металла состоит из портативного баллончика с пропаном, бронированного шланга к нему и самодельной горелки (рис. 17.3).
   Отрежьте от железной трубы подходящих размеров втулку для сопла горелки. Затем, прорезав в нескольких местах ножовкой край трубки, ковкой сузьте на конус одну из сторон и опилите. После этого вдоль втулки просверлите и пропилите отверстия. Из латуни выточите пробку и плотно вгоните молотком в сопло. В центре пробки просверлите отверстие и нарежьте резьбу для трубки, которая будет подавать газ в горелку. Трубку подберите с таким расчетом, чтобы в ней можно было нарезать резьбу для капсюля. Капсюль вывинчивают из шланга. Трубку с капсюлем ввинтите в пробку, аккуратно изогните и насадите на другой конец ручку из дерева или эбонита. Бронированный шланг удлините прочным резиновым шлангом, способным выдержать давление газа.
   Регулируют подачу газа краном, расположенным на шланге. Зажигайте горелку при минимальной подаче газа, а потом увеличивайте пламя. Горелка развивает температуру до 1000 °C – ее вполне достаточно, чтобы заниматься художественным микролитьем (различного типа горелки см. описание выше).
   Во время работы с горелкой баллон с газом не должен находиться рядом с пламенем.
   Различных сплавов для мелких отливок существует множество. Можно взять, например, такой: 63,7 % меди, 33,5 % цинка, 2,55 % олова, 0,25 % свинца. Пусть вас не пугают десятые и сотые доли процента – не обязательно слишком точно придерживаться этой пропорции.
   Хорошо продумайте, что вы будете отливать, потом приступайте к изготовлению восковой модели. Учтите, что расплавленный металл повторит все огрехи модели, поэтому тщательно отделывайте ее.
   К модели прикрепите расплавленным воском металлические литниковые штифты толщиной 1–2 мм. Хороший штифт получается из швейной иглы, если отломать острие. Чаще всего для равномерного и быстрого заполнения формы требуется несколько штифтов – в этом случае они обязательно должны пересекаться в одной точке, где также скрепляются воском.
   Впоследствии точка пересечения окажется вне формовочной массы – это видно на рис. 17.3.
   Учитывая габариты модели, подберите опоку. Высота опоки определяется с таким расчетом, чтобы расстояние ее воображаемым дном и моделью составляло 1–1,5 см, а вверху можно было вырезать в формовочной массе литниковую чашу для плавки металла.
   Формовочную массу приготовьте из двух частей гипса и одной части талька или пемзового порошка или приготовьте из тех составов, что были описаны выше. Хорошо перемешайте состав и засыпайте в воду. Масса должна приобрести консистенцию негустой сметаны. Поставьте опоку на лист асбеста и заполните формовочной массой. Пока масса не затвердела, возьмите модель за штифт и погрузите в нее, слегка вибрируя, чтобы удалить пузырьки воздуха. Не раньше чем через полчаса скальпелем вырежьте литниковую чашу и плоскогубцами осторожно удалите штифты. Литниковые каналы, оставшиеся после удаления штифтов, должны располагаться в центре литниковой чаши, имея каждый самостоятельный выход.
   Поместите опоку в духовку или муфельную печь литниковыми каналами вниз и в продолжение двух часов постепенно (иначе пар разорвет форму) повышайте температуру до 350 °C. После этого положите опоку боковой стороной на газовую плиту, подстелив лист асбеста, и, увеличивая огонь, выжгите оставшийся воск, поворачивая опоку для равномерного прогрева. Продолжайте нагрев и после того, как выгорит весь воск: обжиг необходим для повышения газопроницаемости формы. Как только стенки опоки станут красными, перенесите ее в ручную центрифугу. В литниковую чашу аккуратно заложите нужное количество металла и начните плавку, подсыпав немного буры. Плавящийся металл не пойдет без давления в узкие литниковые каналы. Но вот металл расплавлен весь, вы начинаете быстро вращать центрифугу, и металл устремляется в форму. Двадцати оборотов центрифуги достаточно, чтобы не только заполнение формы, но и кристаллизация металла произошли под давлением (рис. 17.3).
   Чтобы извлечь отливку из формы, надо горячую опоку подставить под струю воды, направленную в литниковую чашу. Форма разрушится, и вы увидите почти готовое изделие.
   Отливку отбелите в 15 %-ном растворе серной кислоты.
   Из мелких фрагментов можно с помощью пайки монтировать более крупные художественные произведения.
   Занимаясь микролитьем, не забывайте ни на минуту о технике безопасности. Внимательно прочтите и запомните инструкцию, как обращаться с газовыми баллонами, – такая инструкция есть в каждом обменном пункте газовых баллонов и на самих баллонах. Приготовляя раствор серной кислоты, помните, что нужно кислоту лить в воду и ни в коем случае не наоборот. Раствор нужно готовить осторожно, не проливая кислоту. Прорезиненный фартук, резиновые перчатки, очки необходимы.

17.5.1. Барельефное литье брошей и кулонов

Характерной особенностью барельефного литья является определенная высота рельефа над фоном – она не превышает обычно 1 / 3 плоскостных размеров изделия [22].
Работа начинается с изготовления модели из пластилина. Удобнее всего лепить на стекле или пластмассе (рис. 17.4, поз. 2). Готовая модель, например, барельефное изображение человека, животного, веточки растения с плодами (например, красной смородины с листочком для брошки) заливается раствором гипса. (Изготовление слепка растения достаточно просто. К размягченной пластилиновой пластинке прикладывается растение и прижимается. При этом на пластилине отпечатываются все мельчайшие подробности строения растений: волоски, устьица, жилки и плоды).

   Рис. 17.4. Центрифуга. Формовка кулона. Заливка гипсом

   Следующий этап – заливка гипса. Первый слой гипса наносят на модель кисточкой, не допуская образования пузырьков воздуха в углублениях; затем модель помещается в ограждающую рамку из картона или другого материала (опоку), которая не позволит гипсу растечься при заливке всего объема (рис. 17.4, поз. 3). Через 10–15 минут гипс затвердеет и слепок (полуформа) с модели готов. Весь комплект нужно опустить в таз с горячей водой. После этого пластилиновая форма легко снимается. Остатки пластилина, если он все же остался, удаляют стеком под струей теплой воды.
   Если нужно сделать слепок цветка, например, тюльпана, его предварительно надо загипсовать. Первый и второй слои гипса внутри цветка наносятся кисточкой, а когда гипс застынет, цветок доливают «до краев». Теперь он не оминаясь, входит в пластилин. Слепок внутренней части цветка делается аналогично. Теперь гипс наносится сверху.
   При помощи этой же пластилиновой опоки отливают вторую полуформу – цельную пластину из гипса. На ее гладкой стороне прорезают литники и выпоры (рис. 17.5, поз. 4).

   Рис. 17.5. Прокалка (сушка) формы объемного изделия на газовой плите

   Обе полуформы складывают вместе и обвязывают мягкой медной проволокой, шов заливают гипсом. В верхней торцевой части полуформ делают воронку (от дна которой начинается литник), в нее будет заливаться расплавленное олово или третник. Готовую гипсовую форму сушат на очень слабом огне газовой плиты примерно около 3 часов при температуре не более 150–200 °C (рис. 17.5, поз. 5). Нужно следить, чтобы сушка шла медленно, иначе форма может разрушиться.
   После того как изготовление формы заканчивается, можно приступить к литью. Оно начинается с расплавления металла. Для получения качественной отливки важно выдержать оптимальную температуру расплава. Признаком достижения нужной температуры, как вы уже знаете, служит пленка соломенно-желтого цвета, образовавшаяся на поверхности жидкого олова. Расплав такой температуры и следует заливать в форму. Пренебрежение этими требованиями отрицательно скажется на отливке: недогретый металл даст смазанный отпечаток, перегретый (более 360 °C) – перекристаллизует гипс формы, и пары кристаллизованной воды оставят раковины на поверхности отливки.
   Остывшую форму помещают в чашу центрифуги, быстро заливают металл и начинают энергично вращать центрифугу в вертикальной плоскости. Под действием центробежных сил расплавленный металл заполнит все мельчайшие углубления формы. Если модель не имеет мелких деталей и значительных углублений, можно обойтись без центрифуги.
   Вращение центрифуги продолжается не более полминуты. За это время металл кристаллизуется и застывает. Как только олово в форме застынет, форму опускают в миску с водой. Размокший гипс легко удаляется, и отливка освобождается, с нее срубают весь лишний металл: литники, выпоры и т. д. Если отливка получилась с дефектами – раковинами, недоливами, – нехватку металла можно восполнить с помощью электропаяльника мощностью 80 Вт.
   Затем приступают к окончательной отделке. То, что не удалось сделать в пластилине, доводят теперь на металле. Отливку крепят сургучом на деревянной пробке или дощечке и зажимают ее в тиски. Обработку отливки ведут шаберами, чеканами, штихелями.
   В процессе обработки олово приобретает блеск, и блики мешают видеть форму. Убрать их можно тонированием раствором медного купороса. Купорос придает изделию серовато-черный оттенок, напоминающий старое серебро. После окончательной полировки тонировку нужно сохранить в углублениях. Таким приемом удается еще больше подчеркнуть рельефность. Изделия, выполненные при помощи барельефного литья можно отделать плавленым бисером, инкрустировать жемчугом, эмалевыми вставками (рис. 17.6).

   Рис. 17.6. Кулон. Олово. Инкрустирован плавленым бисером. Автор И. Малаховский [22]

   Нередко, чтобы уменьшить вес изделия и получить тонкостенную отливку, например той же веточки красной смородины с листочком (она меньше подвержена усадочным раковинам), пластилин из первой полуформы удаляют частично, сохраняя только лицевую оболочку толщиной 2–3 мм. Вторая полуформа должна быть выпуклой и соответствовать пустотам на полях первой половины, затем делают полукруглые замковые лунки, и вместе с пластилином смазывают ее растительной смазкой – скипидарной мастикой или мыльной пеной. Вторая полуформа отливается на разделительную смазку поверх первой полуформы. Затем полуформы разнимают и удаляют пластилин. На второй полуформе прорезают литники и выпоры, и на обеих режется литниковая воронка.
   Форма для отливки медалей изготовляется примерно так же. Нужно только во время литья размещать ее не строго вертикально, а наклонно, под углом 30–40°. При таком положении отливка медалей идет качественнее.

17.5.2. Объемное литье

В отличие от барельефного с помощью объемного литья можно получить выгнутые рельефы, кольца и перстни с орнаментом по всему периметру (рис. 17.8 – перстень из алюминия или олова). Также изготовляются и полнообъемные фигуры.

Рис. 17.7. Формовка кольца и литье кольца

   Рис. 17.8. Перстень. Алюминий. В. Островский [22, 53]

   Технологию объемного литья мы опишем на примере изготовления художественного перстня из олова (рис. 17.7). Художник И. Малаховский рекомендует следующую технологию изготовления изделий [18, 22].
   Работа начинается с создания пластилиновой модели. Кольцо задуманной формы лепят стеками на стеклянной пробирке диаметром 18–20 мм (по размеру пальца). Не надо огорчаться, если не удается тонко проработать все детали кольца. Из-за мягкости материала этого и невозможно добиться. Вся мелкая доводка пойдет в оловянной отливке.
   После того как модель закончена, приступают к изготовлению литейной формы. Разведенный до густоты сметаны гипс наносят в несколько слоев на модель. Первый слой, так называемый облицовочный, толщиной 2–3 мм накладывают тонкой кисточкой. Ее острием заполняют все углубления в пластилине. Большими каплями гипс накладывать нельзя, иначе между гипсом и моделью могут остаться пузырьки воздуха. Второй слой большей толщины наносится стеком, когда разведенный гипс уже начинает схватываться. Далее на модель наращивают гипс так, чтобы скульптурное изображение было внизу, а литейная коронка вверху (рис. 17.7, поз. 6), первые 5 позиций смотрите в барельефном литье. Когда форма схватится, ее помещают под струю теплой воды. Пластилин размягчится, и тогда не составит труда вынуть из формы стеклянную трубку.
   Далее под струей теплой воды стеком удаляют пластилин модели. Вынутую стеклянную трубку нужно заменить пустотелым гипсовым стержнем, который встанет на ее место в блок-форме. Стержень делается так: ту же стеклянную трубку обертывают в два слоя мокрой писчей бумагой (рис. 17.7, поз. 7), бумажное кольцо сдвигают по трубке-пробирке к ее донышку (рис. 17.7, поз. 8), и в образовавшийся бумажный стаканчик до половины наливают гипс. Через 1–2 минуты, когда гипс начнет схватываться, его разгоняют стеком по стенкам и дну бумажного стакана, а затем заделывают гипсом и верхнее отверстие. Полость в гипсовом стержне нужна будет при литье, в ней образуется тот запас расплавленного металла, где соберутся усадочные раковины. Готовый стержень под струей воды вставляют в отверстие формы, слегка поворачивая в обе стороны для притирки.
   Гипсовую форму необходимо снабдить системой литников и выпоров. Сначала сверлятся литники в стержне, соединяющие его объем с небольшим объемом формы. Затем стержень вставляют в форму и сверлят основной вертикальный литник, между литейной воронкой и полостью стержня. Далее сверлятся выпоры (рис. 17.7, поз. 9). Мокрая гипсовая форма настолько мягка, что литники и выпоры можно сверлить, держа сверло прямо в пальцах. Сверлить литники и выпоры вполне доступно стеком, кончик которого имеет форму круглой лопаточки.
   После сверления стержень нужно вынуть из формы и смыть остатки размельченного гипса. Промытый стержень окончательно вставляется в форму, а две кольцевые щели между стержнем и формой замазываются жидким гипсом. Форма готова к сушке. Сушат блок-форму очень тщательно. Операция заливки олова в форму, а также все последующие технологические операции идут в том же порядке, что и при барельефном литье.
//-- ЛЕПКА ФИГУРКИ ЧЕЛОВЕКА, ЖИВОТНЫХ И Т. Д. --//
   Фигурки отливают в полнообъемные неразъемные формы. В этом случае модель лепят из мягкого пчелиного воска или режут из твердого технического. Для изготовления модели берут металлический стержень, и конец его окунают несколько раз в расплавленный воск, чтобы получилась булька – заготовка для лепки. В готовую модель перед формовкой в гипс втыкают два куска тонкой проволоки – они создадут каналы для выпоров. Литник будет образован вынутым металлическим стержнем.
   Гипсовую форму изготавливают так, как было описано выше. После отвердевания ее выдерживают в кипятке, пока воск не растает и не выйдет по литнику и выпорам на поверхность воды.

17.5.3. Литье в гипсовый кокиль

Прочная гипсовая форма получается, если гипс замешивают на жидкости, состоящей из 4 объемов воды и 1 объема насыщенного раствора буры. Используют при кокильном литье и так называемый мраморный гипс. Эти составы описаны выше.
В домашних условиях и мелких литейках кокильные формы можно изготавливать не только из гипса (рис. 17.9), но и из пришедших в негодность абразивных камней. При желании формы из абразивных камней можно изготовить, хотя это и сложнее, из оселков для правки бритв, столярного инструмента и сланцевых мягких камней. Объемное скульптурное изображение гравируют в их толще. Выпоры прорезают штихелем вокруг изображения и отводят их в стороны вверх. Для заливки олова в разъемных формах вырезают воронку (рис. 17.9, поз. 10), затем обе половины соединяют вместе и заливают металлом (рис. 17.10).

Рис. 17.9. Форма, подготовленная для заливки оловянного солдатика

   Рис. 17.10. Гипсовый кокиль, подготовленный для заливки металлом

   Более подробно технология кокильного литья описана в специальной главе (см. ниже).
   Этим способом можно отлить фигурки оловянных солдатиков и т. п. изделия мелкой пластики. Металл следует заливать в кокильную форму тонкой непрерывной струйкой, следя, чтобы он не перелился через край литника. При заливке по форме можно слегка постукивать, чтобы лучше выходил воздух.
   Внимание: не наклоняйтесь над формой – воздух может скопиться в форме и затем выбросить брызги расплава.
   После заливки необходимо дождаться полного отвердения металла (если кристаллизовался металл в литнике, это не значит, что фигурка тоже затвердела).
   Осторожно разгибая, разомкните форму. Возьмите щипцами за литник (если брать за саму отливку, щипцы ее повредят) и аккуратно выньте отливку (рис. 17.11).

   Рис. 17.11. Кокиль с фигуркой солдатика раскрыт

   Если фигурка отлилась нечетко, размыто – не отчаивайтесь и не спешите прорезать в форме новые выпоры или расширять отверстие литника: первая отливка в непрогретую форму часто получается бракованной. Можно прогреть ее заранее до 150 °C.
   Облой (лишний материал) с отлитой заготовки из оловянного сплава легко удаляется с помощью ножа.
//-- ОТДЕЛКА --//
   Отливка требует дальнейшей обработки. Обычный недостаток – облой: небольшое затекание металла в шов между частями формы. Маленьким шабером или скальпелем облой соскабливают, радиотехническими бокорезами срезают литники и выпоры, штихелем или кончиком узкого скальпеля вычищают пузырьки воздуха в углублениях. Затем можно пройтись по швам мелкой наждачной бумагой (№ 600–800). Если фигурка состоит из нескольких частей, их спаивают сплавом Розе или Вуда, пользуясь маломощным паяльником.
   Можно склеить детали эпоксидным, цианоакрилатным и другим клеем. Места пайки зачищают надфилем, шабером, мелкой шкуркой. Обязательно промойте фигурку с содой или щелочью – остатки флюса со временем могут разрушить металл и красочный слой. Убрать некоторую шероховатость можно, почистив отливку щеточкой для замши (или из тонкой латунной проволоки) или зубной щеткой с мелким абразивом (порошки для чистки посуды, зубной порошок). Не пользуйтесь полировальными пастами (ГОИ и т. п.) – микропоры на фигурке забиваются жирной грязью, фигурку очень трудно обезжирить перед покраской.
   Готовую фигурку, например солдатика раскрашивают гуашью, темперой или масляными красками, а затем покрывают лаком или эпоксидным клеем. Можно отделать под старинное серебро.
   Ганс Христиан Андерсен писал: «Это были славные, бравые ребята: ружье на плече, грудь колесом, мундир красный, отвороты синие, пуговицы блестят. Ну, словом, чудо, что за солдатики!»
//-- ФИНИШНЫЕ ОПЕРАЦИИ --//
   Полированную поверхность следует защитить пассивированием или покрыть бесцветным лаком. При желании отливки можно отделать под серебро, омеднить или отсеребрить с нанесением соответствующей патины.
   Всем, кто желает стать автором военноисторической миниатюры при изготовлении модели из пластилина и технологии формовки в гипсовые формы, предлагаю воспользоваться книгой: Военноисторическая оловянная миниатюра. Технология изготовления. Методическое пособие/Ф. Е. Ломзин, при участии А. М. Жданкина, В. В. Белова, В. Н. Куликова. М., 1992. Эта книга выпущена небольшим тиражом – 500 экз., в ней много рисунков, описаны подробно приемы лепки, формовки, обработки и покраски отлитых из олова миниатюрных изделий. Можно также найти сведения в Интернете.

17.6. Ажурное оловянное литье

Из-за хрупкости олова ажурное литье из него в старину применялось чаще всего в тех случаях, когда отливки крепились на основании из более прочного материала, например на дереве (деревянные сундуки, обитые жестью).
Отлитые в мастерских ажурные полоски и бляшки с низким узорным рельефом набивали мелкими гвоздиками на стенки деревянных ларцов и рам для зеркал. Иногда для большей декоративности под ажурные оловянные пластины подкладывали ярко окрашенную слюду, а сам узор золотили. Так отделаны деревянные панели Благовещенского собора Московского Кремля (рис. 17.12).

   Рис. 17.12. Фрагмент деревянной рамы, отделанной оловом. XVII в. Москва, ГИМ. [41]

   Технология старинного способа украшения изделий ажурными оловянными пластинками довольно проста и не требует сложного оборудования. Этим способом можно декорировать ларцы, шкатулки, настенные панно из дерева и металла.
   При разработке дизайнерского эскиза, особенно для настенного панно интерьера, желательно использовать не только традиционные растительные мотивы, но и стилизованные изображения архитектурных сооружений, зверей, птиц, рыб, насекомых. В эскизе нужно заранее учитывать технологические особенности ажурного литья, следить за тем, чтобы все элементы будущего рельефа, соприкасаясь, образовывали монолитную ажурную решетку. Если предполагается украсить крупные изделия, рельеф на эскизе следует разделить на несколько частей и потом отливать каждую отдельно.
   Художник Г. Я. Федотов рекомендует следующую технологию литья мелких ажурных бляшек [41].
   Любой узор состоит из повторяющихся элементов, так называемых раппортов. Достаточно изготовить литейную форму для одного такого раппорта, чтобы потом в ней отлить последовательно весь узор. Из двух-трех раппортов можно составить более сложный узор. Литейная форма в этих случаях для каждого раппорта изготовляется отдельно (рис. 17.13).

   Рис. 17.13. 1 – стеки и лощильники; 2 – эскиз ажурного узора бляшки; 3 – вырезание формы и лощение; 4 – заливка металла; 5 – крепление бляшки на деревянную основу [41]

   Эскиз нужно делать на тонкой бумаге, с которой будет проще перевести изображение на материал для формы.
   Отливку производят в глиняной или гипсовой форме. Формы для небольших отливок из металла можно изготовить из жирной глины, для более крупных – из тощей, в которую добавлено небольшое количество мелкого речного песка. Чтобы глина была однородной, в течение нескольких минут тщательно разминайте ее руками. Затем из хорошо промятой глины слепите прямоугольную плиту по размерам отливки, с небольшим припуском на поля. В зависимости от размеров толщина плиты будет колебаться от 1 до 2 см.
   Если плита для формы выполняется из гипса, то ее нужно формовать с помощью деревянной рамки-опалубки или воспользоваться пластмассовым детским конструктором LEGO, плотно прилегающим к ровной поверхности стола. Разведите гипс чистой водой до вязкости сметаны и заполните доверху рамку-опалубку. Резать литейную форму можно будет только после того, как схватится гипс, но не затвердеет. Во время работы затвердевший гипс, после снятия опалубки, время от времени слегка сбрызгивайте чистой водой из пульверизатора.
   Резать литейную форму удобно специальными стеками, наконечники которых можно сделать из старой спиральной пружины от будильника. Пружину отпустите в муфельной печи или на огне и разрежьте ножницами на полосы шириной 2–3 мм. Заточив у каждой полоски одну из сторон, согните их, как показано на рис. 17.13, поз. 1. Затем, закалив, вставьте в отверстия, заранее просверленные в деревянных рукоятках. Стеки нужно изготовить не только различной конструкции, но и различных размеров. Чем больше разных стеков, тем удобнее работать.
   Кроме стеков потребуются скальпель и лощильники. Лощильники можно вырезать из плотной древесины твердых пород: самшита, груши, яблони, бука, клена или березы. Лощильники нужно пропитать горячим льняным маслом или натуральной олифой (рис. 17.13, поз. 1).
   Когда масло или олифа высохнут, рабочие части лощильников, имеющие в основном шаровидную форму, нужно отшлифовать до блеска мелкозернистой наждачной бумагой.
   Лощильники будут более надежными, если их рабочую часть выточить из стали, латуни или алюминия на токарном станке. Хорошие наконечники лощильников можно сделать из шариков от подшипников. Различной величины шарики приварите к металлическим стержням, которые затем насадите на деревянные рукоятки. Лощильниками уплотняют и выглаживают стенки формы до получения глянцевитого блеска.
   Переводить рисунок на плиту и резать форму можно только при таком состоянии материала, когда глина подсохнув, станет достаточно твердой, но не утратит способности легко резаться. Рисунок на гипсовую плиту перенесите способом припороха, а на глиняную – передавливанием. Чтобы переведенный рисунок был более четким, обведите его концом шила или иглы (рис. 17.13, поз. 2).
   Литейная форма, вырезаемая на плите, представляет собой обратный рельеф. Каждому углублению в литейной форме будет соответствовать выступ рельефа на отливке.
   Вырезав форму, следите за тем, чтобы срезы были четкими и чистыми. Качество резьбы во многом зависит от состояния формовочного материала. Слишком влажная глина прилипает к инструментам, а сухая, наоборот, крошится. Форму начинайте резать широкими стеками, а заканчивайте более узкими. Некоторые особо мелкие детали удобно вырезать кончиком скальпеля.
   Закончив вырезать форму, смахните кистью попавшие в нее глиняные крошки и обработайте стенки лощильниками (рис. 17.13, поз. 3).
   Готовую литейную форму можно залить не только расплавленным оловом, но и сплавом олова со свинцом (третником), оловянным припоем. Если нет муфельной печи и графитного тигля, металл довольно легко расплавить на газовой или электрической плите в жестяной банке. Чтобы не обжечь руки, прикрепите к банке толстой проволокой деревянную ручку.
   Расплавленный металл должен заполнить все мельчайшие углубления формы. Чтобы металл быстро не остывал и долго сохранял текучесть, необходимую для заполнения формы, плиту с формой нужно предварительно нагреть. Нагретую плиту необходимо положить строго горизонтально на обитый жестью стол с асбестом. Осторожно влейте в форму расплавленный металл (рис. 17.13, поз. 4).
   Помните, работать необходимо в рукавицах и защитных очках, в хорошо проветриваемом помещении!
   Извлечь отлитый рельеф из литейной формы можно только когда металл остынет, слегка поддев его кончиком скальпеля. Рельеф будет значительно легче отделяться от формы, если перед заливкой форму слегка присыпать тальком или графитовой пудрой.
   Остывая, металл дает усадку, но она настолько незначительна, что практического значения при ажурном литье не имеет.
   Если грани рельефа на отливках получатся не очень четкими, их можно подправить гравировальными штихелями и заодно, если хотите, нанести гравировальный рисунок.
//-- ОТДЕЛКА --//
   Когда будут отлиты все элементы узора, можно приступить к их монтажу на украшаемом изделии. Ажурные бляшки и полоски крепят на деревянной основе мелкими гвоздиками (рис. 17.13, поз. 5). В нескольких точках каждой бляшки или полосы просверлите сквозные отверстия по диаметру гвоздиков, предусмотрев углубления под шляпки. Можно и просто приклеить – это, конечно, проще. Под ажурное литье можно подложить яркую цветную бумагу или фольгу.
   Если ажурные отливки вы предполагаете крепить на металлической основе, например на медном или стальном листе, то припаяйте их к основе в нескольких точках паяльником. Эффектно выглядит ажурный узор на стали, меди или латуни, предварительно декорированный патинированием. Если ажурное литье выполнено из чистого олова, патинировать металлический фон различными химикатами можно и после монтажа: олово не вступает в реакцию с патинирующими растворами, в то время как сталь или медь приобретает определенную окраску.
   Прикреплять ажурные отливки к металлу можно и более надежным способом. Наложите отлитое ажурное изделие на лист стали или меди, предварительно покрытой слоем декоративной патины. Просверлите сквозные отверстия одновременно на отливке и металлическом листе. Затем вставьте в отверстия кусочки медной проволоки и припаяйте их концы к отливке, тщательно замаскировав место спайки. Выступающие концы проволок загните с обратной стороны листа и тоже припаяйте.
   Небольшую ажурную отливку можно приклеить эпоксидной смолой или другим клеем к керамической вазе или плитке, предварительно украсив фольгой. Это простые рекомендации – все остальное будет зависеть от вашей фантазии дизайнера (рис. 17.14).

Рис. 17.14. Настенное панно. Керамика, олово, фольга. Современный дизайн

17.7. Формовка по гипсовым моделям изделий из чугуна и бронзы

//-- СПОСОБ ФОРМОВКИ ПО ГИПСОВОИ МОДЕЛИ БАРЕЛЬЕФА --//
Оригиналы различного рода скульптурных групп изготовляют из пластилина, воска или гипса. Эти материалы удобны для лепки, но недостаточно прочны для моделей. Модели, изготовленные из пластилина и воска, легко изменяют свою форму под незначительным давлением. Оригиналы из гипса несколько прочнее, поэтому их используют как модели. Однако при незначительной толщине стенки они тоже недолговечны, поэтому для большей прочности изготовляют гипсовые модели с обратной стороны плоскими, т. е. без впадин, соответствующих рельефу из лицевой стороны.
Гипсовая модель (вследствие малой плотности материала), имеет небольшую массу, отливка же, изготовленная по ней из металла, будет тяжелой. Кроме того, массивная отливка будет иметь на поверхности большой пригар. Для уменьшения массы отливки на ее обратной стороне делают впадину, соответствующую рельефу лицевой стороны, т. е. толщину стенки отливки делают одинаковой по всей ее поверхности. На рис. 17.15 показаны гипсовая модель барельефа и полученная по ней отливка «А. С. Пушкина» из чугуна (рис. 17.16). Рельеф на обратной стороне отливки делает в процессе изготовления литейной формы сам формовщик, зная заданную толщину стенки будущей отливки.

Рис. 17.15. Гипсовая модель (а) барельфа и металлическая отливка (б), полученная по ней [82]

   Рис. 17.16. Барельеф «А. С. Пушкин». d=21,5 см. Чугун, литье, покраска. 1954 г. Касли

   Существуют два способа формовки по гипсовой модели: с рамкой и с подрезкой болвана.
//-- ФОРМОВКА С РАМКОЙ --//
   Формовку с рамкой применяют при изготовлении литейных форм по гипсовым моделям, имеющим небольшую высоту и пологие стенки барельефов. Процесс изготовления формы заключается в следующем:
   1. Гипсовую модель укрепляют на подмодельной плите с отверстиями для штырей нижней опоки. На модельной плите формуют нижнюю опоку с подложенной под края рамкой; при этом смесь уплотняют особенно тщательно (рис. 17.17, а). Высоту рамки делают равной толщине тела будущей отливки.

   Рис. 17.17. Формовка по гипсовой модели с рамкой [82]

   2. Заформованную опоку переворачивают вместе с модельной плитой.
   3. Постукивая по поверхности модельной плиты деревянным молотком, ее снимают с опоки. После этого с опоки снимают рамку.
   4. Образовавшийся после удаления рамки выступ формовочной смеси над краями опоки срезают по всей поверхности разъема формы до уровня краев опоки (рис. 17.17, б). Таким образом, в полуформе получают отпечаток, который меньше высоты модели на толщину подкладываемой под края опоки рамки или толщину будущей отливки.
   5. По отпечатку в нижней опоке как по модели изготовляют верхнюю полуформу с литниковым каналом и выпором (рис. 17.17, в). Верхнюю опоку формуют более внимательно и аккуратно, так как непрочную поверхность песчаной модели можно легко повредить при уплотнении смеси трамбовкой.
   6. Удалив щелевую литниковую систему, верхнюю полуформу снимают, исправляют и отделывают. Заформованную вначале нижнюю опоку с рамкой, служившую моделью для изготовления верхней полуформы, выбивают.
   7. Выбитую нижнюю опоку устанавливают на модельную плиту и формуют ее без рамки.
   8. Нижнюю полуформу переворачивают, модельную плиту снимают, отделывают получившийся отпечаток модели, прорезают питатель литниковой системы.
   9. Полуформы барельефа собирают и заливают металлом (рис. 17.17, г).
//-- ФОРМОВКА ПО ГИПСОВОЙ МОДЕЛИ С ПОДРЕЗКОЙ БОЛВАНА --//
   Изготовление литейной формы по гипсовой модели способом формовки с рамкой можно применять не всегда. Например, если гипсовая модель имеет высокие вертикальные стенки с малым уклоном, то при формовке с рамкой эти стенки отливки получаются значительно тоньше верхних, и металл при заливке может заполнить не всю полость формы, а только ее верхнюю часть.
   В таких случаях при формовке по гипсовой модели применяют формовку с подрезкой болвана (рис. 17.18). Процесс формовки, например бронзовой подставки для статуэтки следующий:

   17.18. Формовка по гипсовой модели с подрезкой болвана [82]

   1. На модельную плиту, как и прежде, устанавливают верхнюю опоку и формуют ее, сильно уплотняя в ней смесь (рис. 17.18, а).
   2. Заформованную опоку вместе с плитой переворачивают, модельную плиту снимают (рис. 17.18, б).
   3. Полученный отпечаток припыливают и по нему как по модели формуют нижнюю опоку, устанавливая элементы крепления болвана (рис. 17.18, в).
   4. Опоки переворачивают, верхнюю опоку снимают с болвана нижней полуформы. (рис. 17.18, г).
   5. Сняв нижнюю опоку, выбивают и производят ее повторную формовку на модельной плите, изготовляя на этот раз верхнюю полуформу с литниковой системой (рис. 17.18, д).
   6. Поверхность болвана в нижней полуформе припыливают и накалывают специально изготовленным щупом на глубину, равную толщине стенки будущей отливки (рис. 17.18, г). Затем поверхность болвана срезают на глубину наколов и хорошо заглаживают.
   7. Нижнюю и верхнюю полуформы спаривают для заливки (рис. 17.18, е). При массовом или серийном производстве отливок формовку по гипсовым моделям не производят, так как гипсовая модель не прочна и требует от формовщика чрезвычайно аккуратного обращения. Кроме того, при формовке по массивной гипсовой модели приходится иметь дело с формовкой по отпечатку модели в верхней или нижней опоке, что требует от формовщика большого опыта. Все это делает формовку по гипсовым моделям непроизводительной. При большом числе отливок барельефов и подобных им изделий выгоднее и проще отливать описанным выше способом металлические модели и, обработав их, изготовлять по ним отливки обычным способом в двух опоках с нижним и верхним болваном.
   Литейные формы для объемных художественных изделий (бюсты, статуэтки и др.) изготовляют по гипсовым моделям обычным способом, как и по металлическим моделям. Но применение гипсовых моделей при кусковой формовке ограничивается тем, что при подрезке кусков в форме на ее сравнительно мягкой поверхности остаются следы подрезов. Это является причиной того, что модель быстро становится непригодной для дальнейшей работы [82].

Библиографический указатель использованной и рекомендуемой литературы к разделам III и IV

   1. Википедия – свободная энциклопедия. Иртернет.
   2. Спиридонов А. А. В служенье ремеслу и музам. М., «Металлургия», 1982.
   3. Новое о древнем Суздале // Наука и жизнь 1983. № 9.
   4. Русское медное литье / Сост. С. В. Гутов // Сб. Статей. М., 1993. Вып. 2.
   5. Рыбаков Б. А. Ремесло Древней Руси. М., 1948.
   6. Агаев Н. И. Оград узор чугунный //Нива, 1913. № 38 и 39.
   7. Одноралов Н. В. Скульптура и скульптурные материалы. М., 1982.
   8. Чурсин В. М., Тимофеева Н. В., Касатонова И. В. К истории памятника Минину и Пожарскому // Литейное производство 1992. № 2.
   9. «Клад в Будде» // Наука и жизнь 1986. № 5.
   10. Бернар Брие. Дикие кошки. М.: Диалог, 1995.
   11. «В ничто прошедшее не канет…» // Наука и жизнь 1987, № 2.
   12. Е. Осадчий и др. К вопросу о происхождении самородного алюминия. «Доклады АН СССР», том 266, № 5, 1982.
   13. Одноралов Н. В. Кто отлил Диану Габийскую // Декоративное искусство СССР. 1958. № 12.
   14. Грихелес С. Я. Защита металлов оксидными и фосфатными пленками. М., 1958.
   15. Линнакс Л. Алюминий в искусстве. Таллин, 1988.
   16. На стендах «Юности» // Юность 1990, № 11.
   17. Игорь Светлов. Обращено к человеку // Юность. 1983, № 6.
   18. Иванов В. Н., Карпенко В. М. Художественное литье: Учеб. Пособие. – Мн.: Выш. шк., 1999.
   19. А. Ефремкин. Патина: что это такое? // Наука и жизнь 2003, № 8.
   20. В. Сорин. Она защищает бронзу // Наука и жизнь 2003, № 8.
   21. И. Л. Аптекарь, А. Д. Стыркина. Реферат. «Заражение при оловянной чуме» // Доклады АН СССР, т. 265, № 5, 1982.
   22. И. Ю. Малаховский. Художественное литье из олова // Наука и жизнь 1979, № 10.
   23. Honour H., Fleming J. A World History of Art. – L.: Fleming Honour Ltd., 1982. – 639 p.
   24. Гумилев Л. Хунну: Степная трилогия. – СПб.: Тайм-аут-Компасе. 1993. – 212 с.
   25. Монгайт А. Археология Западной Европы. – М.: Наука. 1974. – 407 с.
   26. Бех Н. И., Васильев В. А., Гини Э. Ч., Петриченко А. М. Мир художественного литья история технологии // УРСС. Москва. 1997.
   27. «Твоих оград узор чугунный» // Наука и жизнь 1967, № 4,
   28. Р. Щербаков: «Через узор решетки тонкой» // Наука и жизнь 1989, № 9.
   29. Магницкий О. Н., Пирайнен В. Ю. Художественное литье. СПб, Политехника, 1996.
   30. Медведев Я. И., Валисовский И. В. Технологические испытания формовочных смесей. М., 1973.
   31. Ледзинский В. С. И др. Художественная ковка и литье Москвы. М., 1989.
   32. Медаль Волостона // Наука и жизнь 1974, № 12.
   33. Менделеев Д. И. Уральская железная промышленность в 1899 г. Собр. соч.: В 12 т. М.; Л., 1949. Т. 12, ч. 1. Гл. 18. С. 594–596.
   34. Елфимов Ю. Н. Парижское чудо // Вечерний Челябинск 1975. 17 окт. С. 3
   35. Галайбо Н. Старое каслинское литье // Художник, 1981. № 1. С. 60.
   36. Пешкова И. М. Искусство каслинских мастеров. Челябинск, 1983.
   37. Художественный металл Урала XVIII–XIX веков Екатеринбург, Изд-во УрГУ, 2008.
   38. Свистунов В. М. К вопросу об истории и технологии художественного литья из чугуна // Красное знамя, 1991, 6-25 апреля.
   39. Аксенов П. Н. Оборудование литейных цехов. М., 1977.
   40. Федотов Г. Я. Литье. // Юный техник. 1987, № 7.
   41. Федотов Г. Я. Ажурное литье. // Юный техник. 1981, № 4.
   42. Егоров В. С. Изготовление пресс-форм методом электрометаллизации // Информационно-технический листок. 1979, № 75.
   43. Иванов В. Н., Зарецкая Г. М. Литье в керамические формы по постоянным моделям. М., 1975.
   44. Урвачев В. П. и др. Ювелирное и художественное литье по выплавляемым моделям сплавов меди. Челябинск, 1991.
   45. Иванов В. Н. и др. Литье по выплавляемым моделям. М., 1984.
   46. Чулкова А. Д., Иванов В. Н. РТМ 37.002-0361-81. МАП СССР – ПО ЗИЛ. М., 1982.
   47. Кестнер О. Е. и др. Точное литье цветных сплавов в гипсовые и керамические формы. М., 1968.
   48. Серова Г. А. Разработка способа и исследование процесса получения кристобалита для наполнителя гипсовых форм: Автореф. дис. канд. хим. Наук / МХТИ им. Д. И. Менделеева. М., 1960.
   49. Кондаков Е. Н., Старченко И. П. Разработка состава и опыт использования формовочной смеси «Ювелирпром» // сб. трудов ВНИИювелирпрома. Л., 1982.
   50. Мезенин Н. А. Занимательно о железе. М. «Металлургия», 1972. 200 с.
   51. Титановое литье // Другие новости 22-06-2010.
   52. Работы по металлу (чеканка, ковка, литье). – М.: Вече, 2004.
   53. Прекрасное своими руками / Сост. С. С. Газарян; Цв. Фото Н. Зимина. – М.: Дет. лит., 1979. – 158 с.
   54. Стрюченко А. А., Захарченко Э. В. Керамические формы в точном литье по постоянным моделям. М., 1988.
   55. Озеров В. А. Литье по моделям из пенополистирола. М., 1969.
   56. Чудновский А. Р. Литье по моделям из полистирола. М., 1970.
   57. Яновский А. М. Вакуумно-пленочная формовка // ИТБ «Литье Украины». 2007, № 8.
   58. Минаев А. А. и др. Вакуумная формовка. М., 1984.
   59. Горбунов О. А., Петров И. Г. Опыт изготовления художественных отливок вакуумно-пленочной формовкой // Литейное производство. 1993, № 11.
   60. Тавадзе Ф. Н., Сакварелидзе Т. Н. Бронзы древней Грузии – Тбилиси: Изд-во АН Груз. ССР, 1959. – 85 с.
   61. Богачевский Б. Л. Техника первобытно-коммунистического общества. История техники. Т. 1. – М-Л: Изд-во АН СССР, 1959. – 635 с.
   62. Иассен А. А., Деген-Ковалевский Б. Е. Из истории древней металлургии Кавказа. – М.-Л.: Огиз, 1935. – 419 с.
   63. Игорь Светлов. Обращено к человеку // Юность. 1983, № 6.
   64. Рубцов Н. Н. История литейного производства в СССР. – М.: Машгиз, 1962. – 287 с.
   65. Очерки по истории техники древнего Востока / Лурье И., Ляпунова К., Матье М., Пиотровский Б., Флиттнер Н. – М.-Л.: АН СССР, 1940. – 352 с.
   66. Русское медное литье. Выпуск 1, Выпуск 2. Сборник статей. / Составитель и научный редактор С. В. Гнутова. «Сол Систем». М., 1993.
   67. Косцова А. Художественное олово в России XVII в. Л., 1982.
   68. Шаталова И. В., Сарапурова И. В. Возраждение традиционного материала – олова в современном ювелирном искусстве //Сб. трудов ВНИИювелирпрома. Л., 1982.
   69. Завадская Л. А. Рака Александра Невского в собрании Эрмитажа. Александр Невский и история России // Материалы научно-практической конференции. Новгородский государственный музей-заповедник. 1996.
   70. Архив ГЭ, ф. 1, оп. V, д. 238, л. 3.
   71. Нижнетагильский государственный музей-заповедник горнозаводского дела Среднего Урала. Екатеринбург. Издательство «Баско», 1995.
   72. Справочник по ювелирному делу / С. Н. Зубрилина. Ростов н / Д: Феникс, 2006.
   73. Простаков С. В. Ювелирное дело. Ростов н / Д.: «Феникс», 2000.
   74. Бродерсен Г. Г. Золотая рецептура. – СПб: НИЦ «Альфа», 1991.
   75. Одноралов Н. В. Декоративная отделка скульптур и художественных изделий из металла, М., «Искусство», 1954.
   76. Павловский Б. В. Касли: Свердловское книжное издательство, 1957.
   77. Павловский Б. В. Декоративно-прикладное искусство промышленного Урала. М.: Искусство, 1957.
   78. Бриполь Э. Теория и практика ювелирного дела. Пер. с нем. В. П. Кузнецова, Л., «Машиностроение», 1973.
   79. Способы химической отделки декоративных изделий из металла. Декоративное покрытие деталей. // Ж-л «Школа и производство», № 3, 1975, с. 62; № 6, 1975, с. 65.
   80. Н. Кудряшов. Платиновая семейка // Наука и жизнь, № 7, 2000.
   81. Лямин И. В. Художественная обработка металлов. – М.: Машиностроение, 1988.
   82. Зотов Б. Н. Художественное литье. – М.: Машиностроение, 1988. – 304 с.
   83. Handbuch der Eisen – und Stahlgie SSerei. Zweiter Band. Formen und Giessen – Berlin: Verlag von Julius Springer. 1927. – 618 s. herausgegeben von Geiger С. / Пер. К. Гайгер. Литейное дело. Т. 2. Формовка и заливка. – М.-Л.: Металлургиздат, 1935. – 345 с.
   84. Лившиц В. Б. Художественное литье. Ювелирные и декоративные изделия: самоучитель / В. Б. Лившиц. – М.: АСТ: Астрель, 2009.
   85. Милицин К. Н. и др. Плавка и литье цветных металлов и сплавов. М., Металлургиздат, 1956.
   86. Бакс К. Богатство земных недр: Пер. с нем. / Общ. ред. и предисл. Г. И. Немкова. – М.: Прогресс. 1986, 384 с.
   87. Руководство золотых и серебряных дел мастерства. Составил Нижегородский Губернский пробирер, Горный инженер А. И. Андрющенко. Нижний Новгород. Типография Губернского правления, 1904.
   88. Пиотровский Б. Б. Искусство Урарту VIII–VI вв. до н. э. Издательство Государственного Эрмитажа. 1962 г.
   89. Сборник Русского исторического общества. Спб., 1876. т. 17.
   90. Вестник изящных искусств. Спб., 1883. Т. 1.
   91. Урвачев В. П., Кочетков В. В., Горина Н. Б. Ювелирное и художественное литье по выплавляемым моделям сплавов меди. – Челябинск: Металлургия, ЧО. 1992. – 168 с.
   92. Бриполь Э. Теория и практика ювелирного дела / Пер. с нем., под. ред. Л. А. Гутова и Г. Т. Оболдуева. – 4-е изд. – Л.: Машиностроение, ЛО., 1982. – 384 с.
   93. Новиков В. П., Павлов В. С. Изготовление ювелирных изделий. – СПб.: Континент. 1993. – 300 с.
   94. Цветное литье: Справочник / Н. М. Галдин, Д. Ф. Чернега, Д. Ф. Иванчук и др.; под общ. ред. Н. М. Галдина. – М.: Машиностроение, 1989. – 528 с.
   95. Производство отливок из сплавов цветных металлов / Курдюмов А. В., Пикунов М. М., Чурсин В. М., Бибиков Е. Л. – М.: Металлургия, 1985. – 414 с.
   96. Одноралов Н. В. Декоративная отделка скульптуры и художественных изделий из металла: Учеб. пособие. – М.: Изобраз. Искусство, 1989. – 208 с.
   97. Эйдлин А. Л. Авт. Свид. № 36124. 1935.
   98. Специальные способы литья: Справочник / В. А. Ефимов, Г. А. Анисович, B. Н. Бабич и др.; под общ. ред. В. А. Ефимова. – М.: Машиностроение, 1991. – 436 с.
   99. Литье по выплавляемым моделям / Под ред. Я. И. Шкленника и В. А. Озерова. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1971. – 436 с.
   100. Литье по выплавляемым моделям / В. Н. Иванов, С. А. Казеннов, Б. С. Курчман и др.; под общ. Ред. Я. И. Шкленника, В. А. Озерова. – М.: Машиностроение, 1984.
   101. Художественное литье из драгоценных металлов / Л. А. Гутов, Е. Л. Бабляк, A. П. Изоитко и др.; под общ. ред. Л. А. Гутова. – Л.: Машиностроение, ЛО. 1988. – 224 с.
   102. Вестник машиностроения. 1950. № 9.
   103. ТЕХСО, ЦИТЕИН. 1934. № 11.
   104. Калиш М. К. Естественные защитные пленки на медных сплавах. М., 1971. 200 с.
   105. В. Е. Белановский, ГИМ, Москва. Научная библиотека. Художественный металл России.
   106. Тельтевский П. А. Художественный металл в архитектуры Москвы. М., 1984.
   107. Михайлов А. М. и др. Литейное производство. М., 1987.
   108. Справочник по чугунному литью / Под. Ред. Н. Г. Гиршовича. Л., 1978.
   109. Степанов Ю. А. и др. Технология литейного производства. Специальные виды литья. М., 1983.
   110. Семенов В. Б. Камни Урала. Селенит. Свердловск. Средне-Уральское книжное издательство. 1984.
   111. Бройдо Д. Руководство по гипсовой формовке художественной скульптуры. Государственное издательство «Искусство». Ленинград – Москва. 1949. – 395 с.
   112. Центральный государственный архив древних актов (ЦГАДА), фонд Берг-коллегии, кн. 12, лл. 155–160.
   113. Шишонко В. Указ. соч., с. 111–113. Пермская летопись, V период, ч. 3. Пермь, 1889.
   114. Шакинко И. М. Загадка уральского изумруда. Свердловск, Средне-Уральское кн. изд-во, 1980. – 304 с.
   115. М. Седова, И. Пешкова. Музыка, застывшая в металле. – Екатеринбург: Издательство ООО «Корпорация «Левъ», 2002. – 128 с.
   116. Н. Доронина. Ландшафтный дизайн – Фитон+, 2006. – 144 с.
   117. В. Кавелин. Великолепная четверка // Вокруг Света. № 4, 2005.
   118. Искусство. Современная иллюстрированная энциклопедия. Издательство: Росмэн – Пресс 2007 г.
   119. Всеобщая история искусств. Том 1 / Ред. Р. Б. Климов – М.: Государственное издательство «Искусство», 1956 г. – с. 920.
   120. Краткая химическая энциклопедия. – М.: Сов. энциклопедия, 1961-67. Т. I–V.
   121. Высоцкий Н. К. Платина и районы ее добычи. Ч. 5. Обзор месторождений вне Урала. – Л.: Издво АН СССР. 1933. – 240 с.
   122. Округин А. В., Ким А. А. Топоминералогия платиноидов из россыпей восточной части Сибирской платформы //Редкие самородные металлы и интерметаллиды коренных и россыпных месторождений Якутии. Якутск. 1992.-С. 77-102.
   123. Платина Алданского щита / И. С. Рожков, В. И. Кицул, Л. В. Разин, С. С. Боришанская – М.: Изд-во АН СССР, 1962. – 119с.
   124. Виноградов А. Первобытные мастерские // Наука и жизнь. № 3, 1973.
   125. Э. Вардиман. Мода в древности. Перевел с немецкого М. Харитонов // Наука и жизнь. № 1, 1988.
   126. Шаталова И. В. Стили ювелирных украшений. – Издательский дом «6 карат», 2004.
   127. Демская А. А. Государственный музей изобразительного искусства им. А. С. Пушкина. М., 1979.
   128. Коллекция сведений не слишком известных // Наука и жизнь. № 2, 1979.
   Дополнительная литература:
   1. Алеврас Н. Н. История Урала XIX в. – 1914 год / Н. Н. Алеврас, А. И. Конюченко. – Челябинск: ЧелГу, 2008-206 с.
   2. Крживицкая Е. Э. Художественная культура Урала / Е. Э. Крживицкая, А. Ю. Сергеев, Н. Б. Аллахвериева. – Екатеринбург: Издательский дом Coкрат, 2003-248 с.
   3. Шабалина Н. М. Промыслы и ремесла / Н. М. Шабалина. // Челябинская область: энциклопедия. – 2008. – Т. 5 – с. 402–406.
   4. Барсанов Г. П. Минералогия яшм СССР / Г. П. Барсанов, М. Е. Яковлева. – М.: Наука, 1978. – 147 с.
   5. Малаева З. Г. Художественное литье из чугуна. Касли. / З. Г. Малаева. – М.: Интербук-бизнес, 2005. – 437 с.
   6. Шабалина Н. М. Развитие центров народных художественных ремёсел русского населения на Южном Урале. / Н. М. Шабалина. – Челябинск: Абрис, 2004. – 189 с.
   7 Попов Г. М. Мастерские декоративно-прикладного искусства ЛиК / Г. М. Попов – М.: Интербук-бизнес, 2004. – 238 с.
   8. Хорев С. А. Промышленный переворот в России / С. А. Хорев – М.: Вече, 1997. – 57с.
   9. Архипов Н., Раскин А. Прогулка по Петродворцу. Л.-М., «Искусство» 1966 г. стр. 152.
   10. Федотов Г. Я. Послушная глина. Основы художественного ремесла. М.: АСТ – Пресс, 1997.
   11. Борохо В. В. Забытая живинка // Урал, 2008, № 12.
   12. Галайбо Н. Старое каслинское литье // Художник, 2001, № 9.
   13. Гилев А. С. Состояние и активные проблемы каслинского литья // Творческие проблемы современных народных художественных промыслов. Ленинград «Художник РСФСР», 1981.
   14. Борисова Е. А. Из истории русского искусства второй половины XIX – начала XX в. М., 1978.
   15. Бочаров Г. Н. Художественный металл Древней Руси. М., 1984.
   16. Бубнов Е. Н. Оград узор чугунный. Свердловск. 1982.
   17. Гермонт Г. Решетки Ленинграда и его окрестностей. М., 1938.
   18. Евангулова О. С. Дворцово-парковые ансамбли Москвы первой половины XVIII века. М., 1969.
   19. Забелин И. Е. О металлическом производстве в России до XVII столетия. Спб., 1853.
   20. Забелин И. Е. Русское искусство, черты самобытности в древнерусском зодчестве. М, 1900.
   21. Петриченко А. М. Практика литья в металлические формы. Киев – М., 1952.
   22. Петриченко А. М., Суходольская Е. А. Чугун: настоящее и будущее. Киев. 1987.
   23. Розенблюм С. Г. Архитектурные металлические ограждения. М, 1950.
   24. Соловьев К. А. История художественного металла древнего мира. М, 1963.
   25. Соболев Н. Н. Русский орнамент. М., 1948.
   26. Соболев Н. Н. Чугунное литье в русской архитектуре. М., 1951.
   27. Пронина И. А. Декоративное искусство в Академии художеств. М., 1983.
   28. Елфимов Ю. Н. Каслинские мастера. Челябинск: ЮУКИ, 1977.

Раздел V
Специальные виды литья

   «Нужно больше отдавать идущим на смену поколениям, чем брать себе».
   И еще об отношении к жизни: «Коммерция – это не богатство.
   Богатство – это талант».
З.К. Церетели

Глава 18
Технологический процесс изготовления отливок в единые гипсовые смеси (эстрих-процесс)

18.1. Общие сведения

   Литье по выплавляемым моделям по классической технологии (с использованием керамических форм и связующих на основе ЭТС) широко использовалось литейщиками-ювелирами, однако при этом были ограничения, связанные с рядом причин:
   • на ювелирные изделия не создаются чертежи, а ограничиваются лишь изготовлением эскизов, хотя часто и очень подробных. В последние годы эти эскизы дизайнеры выполняют на компьютере, по универсальным и специализированным SD программам;
   • изготовление металлических форм по сравнению с эластичными в 50-100 и более раз дороже;
   • извлечение восковых моделей из жестких форм часто невозможно из-за наличия отрицательных уклонов, поднутрений и т. д.;
   • для заполнения расплавленным модельным составом наиболее пригодны пресс-формы из материала с низкой теплопроводностью, что практически исключает применение металлических пресс-форм;
   • удаление прочного и твердого керамического слоя с поверхности относительно мягкой отливки – процесс трудоемкий. Для исключения повреждения отливок керамический слой приходится удалять путем длительного кипячения в расплавленной щелочи или плавиковой кислоте;
   • сложно полностью удалить частицы кремнезема с поверхности отливки. Даже после полировки оставшиеся частицы препятствуют дальнейшему проведению золочения, серебрения, патинирования, металлизации и т. д.;
   • изготовление отливок – многостадийный и длительный процесс.
   В начале 50-х годов XX века за рубежом был разработан и получил широкое распространение метод производства отливок из драгоценных (серебро, золото) и полудрагоценных (нейзильбер и др.) металлов, получивший название эстрих-процесс и заключающийся в литье по выплавляемым моделям в гипсодинасовые формы на центробежных или иных установках с внешним воздействием на металлический расплав в процессе заполнения формы и кристаллизации.
   В практике литья по выплавляемым моделям особое место в России занял сейчас эстрих-процесс. Его возникновение связано с экономикой – более высокая производительность при низкой себестоимости отливок и высоком качестве изделий, т. е. шероховатость поверхности и точность размеров отливок не уступают отливкам, полученным стандартным процессом литья по выплавляемым моделям (ЛПВМ).
   При литье эстрих-процессом изменяется технология, оборудование и материалы, поскольку высокое качество поверхности и точность воспроизведения ажурного рисунка обеспечиваются эластичными пресс-формами, тонкодисперсными огнеупорными материалами и принудительным заполнением форм металлом. Вместо дорогостоящего этилсиликата, используемого в ЛПВМ для изготовления форм, в эстрих-процессе применяется гипс [1].
   При затворении водой гипс быстро схватывается, и гипсодинасовая форма не нуждается в дополнительных связующих, выдерживающих высокие температуры заливаемого сплава.
   К преимуществам эстрих-процесса нужно отнести возможность получения отливок в единую смесь без дополнительной оболочки, которая необходима в стандартном процессе с этилсиликатным связующим (ЭТС-связующим).
   К недостаткам эстрих-процесса следует отнести тот факт, что в формы, выполненные на гипсовом связующем, нельзя заливать черные металлы, поскольку прокалка форм проводится при температуре 750–820 °C, выше которой происходит распад гипса и форма разрушается. Тем не менее, художественное литье из сплавов на медной, алюминиевой основе и драгоценных сплавов (золото, серебро) ювелирных изделий прекрасно обеспечивается заполнением форм, выполненных эстрих-процессом.
   Технологический процесс литья изделий малой пластики в единые гипсовые смеси (эстрих-процесс) можно представить в следующем виде: изготовление мастер-модели, – изготовление резиновых пресс-форм, – изготовление восковых моделей, – сборка блока восковок («елочки»), – изготовление гипсовых литейных форм, – вытопка воска и прокалка форм, – заливка металла в форму, помещенную в опоку, – очистка отливок от формовочной массы, – отрезка отливок от литниковой системы, – окончательная обработка отливок (обрезка питателей), – отделка отливок с целью получения готового изделия, включая чернение, эмалирование, нанесение гальванических покрытий, окрашивание и т. д.

18.2. Изготовление модели

   Для получения восковой модели последнюю вырезают из специального воска либо получают ее заливкой модельного состава в виксинтовую или резиновую пресс-форму. Промоделью, например, для ювелирных изделий из золота или других драгоценных металлов служит изделие из малоокисляемого металла на основе меди или само золотое изделие 583 пробы, поверхность которого для твердости покрывают родием. Это необходимо в случае изготовления пресс-формы из сырой резины с последующей вулканизацией при 150–160 °C. В результате вулканизации из резины выделяется небольшое количество азотной кислоты, которая может отрицательно воздействовать на эталон. Из-за усадки жидкого металла во время кристаллизации размеры изделия уменьшаются, и поэтому эталон выполняют на 1,5–1,6 % больше готового изделия. Кроме того, при изготовлении эталона предусматривают всевозможные припуски и напуски для последующей механической и ручной доработки [2].
   Изготовление пресс-форм производится, как и при стандартном процессе на ЭТС в опоках, снабженных направляющими штифтами, которые кладут на стеклянную или выполненную из оргстекла поверхность основанием вниз и заполняют пластилином. В него вдавливают до половины модель или эталон модели. Далее на нижнюю опоку устанавливают вторую и заливают ее раствором гипса. После схватывания гипса обе опоки переворачивают и удаляют пластилин. Затем в пресс-форме, заполненной гипсом, делают несколько углублений, которые будут являться направляющими выступами резиновой формы. В нижнюю опоку, заполненную гипсом, укладывают модель, выступающая часть которой будет формоваться в верхней опоке. После установки верхней опоки ее заполняют кусками сырой резины, сдавливают пуансоном и вулканизируют от 45 до 60 мин, при температуре 150–160 °C. После вулканизации опоки переворачивают, гипс удаляют, эталон и элементы литниковой системы укладывают на полуформу с вулканизованной резиной, верхнюю опоку заполняют кусочками сырой резины и повторяют вулканизацию.
   После вулканизации второй половины пресс-формы изделие извлекается вместе с литником. В случае изготовления модели без литника последний прорезается в гипсовой пресс-форме.
   Недостатком описанного процесса является факт сваривания при вулканизации обеих половинок пресс-формы. В этом случае пресс-форма разрезается. Поэтому изготовление резиновой пресс-формы на ряде производств проводится в одной опоке (разборной), а затем после удаления разборной опоки формовщик (форматор) разрезает полученную пресс-форму вдоль выступающего литника таким образом, чтобы из пресс-формы легко можно было извлечь эталон изделия и будущие восковки.
   Запрессовку пасты модельного состава осуществляют с помощью инжекторной установки (рис. 14.15). Перед запрессовкой пресс-форма очищается от посторонних веществ и смазывается смесью 1 ч воды и 1 ч глицерина. Давление запрессовки составляет 2-15 Мпа (0,2–1,5 кгс/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) при температуре 60–85 °C, при температуре пресс-формы – 35 °C. После запрессовки пресс-форму охлаждают в холодильнике или опускают в холодную воду. Сборка восковок в блоки ничем не отличается от сборки блока при ЛПВМ. После обезжиривания блока в спирте или четыреххлористом углероде его сушат на воздухе.
   В предыдущем IV разделе были описаны приемы изготовления эластичных пресс-форм, которые выполняются для изготовления ювелирного литья и отливок малой и средней пластики со сложнопрофильным контуром. Модели этих отливок невозможно извлечь из металлических, пластмассовых, гипсовых и других твердых неэластичных материалов без повреждения или поломки легкоплавких моделей.
   Однако существуют художественные отливки малой пластики, модели которых можно извлечь из гипсовых кусковых пресс-форм, не нарушая при этом восковой модели. При изготовлении пресс-формы съемные куски снимают непосредственно с модели, минуя изготовление резиновой эластичной оболочки. Изготовление кусковой пресс-формы напоминает технологический процесс изготовления кусковых песчано-глинистых форм, изготовляемых «по-сырому» (см. главу выше). Сборка и укладка кусков в полость кожуха пресс-формы производится так же как и при сборке кусковых песчаноглинистых форм.
   В технологическом процессе эстрих-процеса описанного вида литья участвует много жидких, твердых и кремоподобных веществ, а также большое количество растворителей (эфир, спирт, ацетон, кислота, щелочь) – это существенный минус. Отсюда дороговизна и длительность этого процесса. Технология данного процесса требует высокой квалификации рабочих, ее осуществляющих, даже несмотря на то, что операции проводятся и параллельно, и последовательно. Данный способ производства отливок более трудоемкий, чем другие и здесь требуется скрупулезный выбор номенклатуры, в особенности при художественном литье, подразумевающем отливку каждой части изделия с последующей сборкой при помощи сварки, пайки, свинчивания и прочее [2, 3].

18.3. Расчет литниково-питающих систем при центробежной заливке форм для производства ювелирных изделий. Изготовление блока моделей

   Литниково-питающая система (ЛПС) для литья ювелирных изделий на центробежных установках, как и методы ее расчета, отличаются от применяемых при других методах литья [3]. При литье ювелирных изделий на центробежных установках стояк обычно имеет диаметр 6–8 мм. Восковые модели собирают вокруг стояка под углом для обеспечения «спокойного» заполнения полости формы расплавом. Если питатель расположен перпендикулярно стояку, то исключается воздействие на питатель скоростного напора. При этом создается большое гидравлическое сопротивление на входе в питатель, что снижает скорость потока расплава.
   Сечение питателя выбирается, исходя из следующего условия: заполнение полости формы расплавом должно заканчиваться раньше, чем затвердевание металла в самом тонком сечении отливки. Питатель должен обеспечивать подвод расплава в отливку в течение всего времени кристаллизации.
   Разрабатывать ЛПС необходимо с учетом того, чтобы в направлении течения расплава площадь сечения каналов постепенно уменьшалась без резкого изменения сечений. В массивных узлах отливки следует делать поднутрения. Если это не удается, лучше выполнять изделия из нескольких частей с последующим их креплением между собой (пайкой, сваркой, клепкой и т. п.).
   При проектировании ЛПС требуется также обеспечить удаление воздуха из полости формы. Учитывая высокую скорость заполнения формы, рассчитывать на удаление газов через ее поры не приходится (при относительно толстых отливках). Для этого рекомендуется установка выпоров или дополнительных питателей по высоте отливки (заполнение полости формы при центробежном литье происходит последовательно по высоте стояка). Кроме того, дополнительные питатели увеличивают жесткость крепления модели на стояке, что уменьшает вероятность ее облома (чаще по питателю) во время вибрации и вакуумирования при изготовлении формы.
   Модели на стояке располагают достаточно плотно (рис. 14.27) с целью уменьшить расход дорогостоящей формовочной массы, повысить производительность процесса и увеличить коэффициент использования металла. Кроме того, достигается формирование более однородного температурного поля в форме. Модели устанавливают на стояке таким образом, чтобы расстояние от них до литниковой чаши было не менее 10–15 мм, а от модели до «дна» опоки – не менее 20 мм. Стояк обычно закрепляют в резиновом поддоне, в котором формируется профиль литниковой чаши и крепят опоку. После этого можно приступать к изготовлению литейной формы.

18.4. Изготовление литейной гипсодинасовой формы

   После изготовления модельных блоков приступают к изготовлению литейной формы. Для литья ювелирных изделий и изделий из медно-никелевых сплавов с температурой заливки не более 1200–1250 °C широкое распространение получили смеси с гипсом в качестве связующего.
   Использование «чистого» гипса недопустимо в основном из-за низкой огнеупорности, склонности к образованию трещин при сушке и прокалке, относительно высокой прочности после заливки формы металлом (свойства гипса см. гл. 16).
   Недостатки формы, приготовленной на основе одного гипса, можно скомпенсировать, например, добавкой кварца. Кварц (SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) при нагревании претерпевает ряд полиморфных превращений. Диаграмма устойчивости различных модификаций SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

приведена на рис. 18.1. Тридимит (греч. тридимос – тройной, так как встречается в виде строенных кристаллов) имеет две модификации – β и γ; кристобалит (по местности Сан-Кристобаль в Мексике) – модификации α и β. Указанные на диаграмме превращения (при нагревании) сопровождаются увеличением объема. Чтобы скомпенсировать усадку гипса при потере воды, необходимо на одну его часть добавить примерно четыре части молотого кварца (кварцевой муки, маршалита). Однако большее распространение получила добавка динаса – дробленого обожженного кварца (60–70 % тридимита, 20–30 % кристобалита и 3–6 % кварца). Наибольшее положительное влияние оказывает кристобалит, который при 80-300 °C компенсирует усадку гипса.

   Рис. 18.1. Диаграмма устойчивости разных модификаций SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

[3]

   На прочность гипсодинасовой смеси существенно влияет водомассовое соотношение (В /М), т. е. количество воды на 1 кг сухой смеси (л/кг). Влияние В /М на пенетрацию, газопроницаемость и осыпаемость приведено на рис. 18.2, 18.3, 18.4. Изменение вязкости суспензии во времени показано на рис. 18.5.

Рис. 18.2. Зависимость максимальной нагрузки при вдавливании конуса в кристобалитно-гипсовых смесях от водомассового соотношения В / М: 1 – смесь К-90; 2 – смесь «SUPER CAST»; 3 – смесь «SATIN CAST» (все производства США) [3]

Рис. 18.3. Зависимость относительной газопроницаемости К кристобалитно-гипсовых смесей от В/М после прокаливания при 800 °C (обозначения на рис. 13.2) [3]

Рис. 18.4. Зависимость осыпаемости от водомассового соотношения прокаленных при 800 °C образцов (обозначения на рис. 16.2) [3]

   Рис. 18.5. Зависимость коэффициента вязкости μ кремнеземисто-гипсовых смесей от рН суспензии: 1 – смесь К-90, рН = 2,6 2,8; 2 – смесь «SUPER CAST», рН = 6,65 6,85; 3 – смесь «SATIN CAST», рН = 0,4 5,6 [3]

   Процесс приготовления литейной гипсодинасовой формы заключается в следующем [3]. Стояк с обезжиренными в спирте или ацетоне моделями и опоку закрепляют в резиновом поддоне. Опоку наращивают, закрепляя на ней с помощью резиновых жгутов тонкий листовой полистирол или полиэтилен, свернутый в виде трубки. Зная объем опоки (в него не входят объемы стояка и восковых моделей) и плотность суспензии (ориентировочно 1,77 г/ см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

), рассчитывают количество формовочной массы и воды. При смешивании массу добавляют в воду (не наоборот!). В случае использования отечественной формовочной массы воду подкисляют ортофосфорной, соляной кислотами, бурой или борной кислотой (для регулирования продолжительности отвердевания). После перемешивания (1–2 мин) суспензию необходимо подвергнуть вакуумированию в течение 2–3 мин при остаточном давлении 2–5 кПа, далее залить суспензию в опоку, не допуская замешивания воздуха. После этого форму вакуумируют с вибрацией по двум-трем направлениям при остаточном давлении 5-10 кПа в течение 3–5 мин. Уровень суспензии при вакуумировании поднимается (под действием выделяющихся газов) и удерживается от выливания нарощенной частью опоки. Если во время заливки суспензии вакуумирование идет через боковые отверстия опоки, то пластиковая пленка предохраняет суспензию от вытекания через вентиляционные отверстия.
   Определить текучесть суспензии можно по способу Суттарда [3]. Для этого цилиндр с внутренним диаметр 50 мм и высотой 100 мм, ставят на ровную горизонтальную пластину размерами не менее 250x250 мм. В него заливают суспензию и через 4 минуты (после введения гипсодинасовой смеси в воду) цилиндр резко поднимают. Суспензия растекается по пластине. Если диаметр образовавшейся «лепешки» более 120 мм, то суспензия по текучести считается пригодной к работе.

18.5. Прокаливание форм. Плавление и заливка металла. Финишные операции

   Теперь можно приступать к выплавлению модельного состава и прокаливанию форм. При выборе температурных режимов необходимо учитывать фазовые превращения в гипсодинасовой смеси, ее низкую газопроницаемость. Так, выделяющиеся пары воды могут привести к возрастанию давления внутри пор формы и появлению трещин. Именно этим определяется малая скорость прокаливания (0,02-0,03 °C/с) и относительно длительная выдержка при температурах фазовых превращений.
   После вывяливания опоки помещают в печь вытапливания, где их выдерживают при 120 °C в течение 8 ч литниковой чашей вниз. Расплавленная модельная масса частично впитывается в поры гипсодинасовой смеси (до 60–70 % общего количества модельной массы – в зависимости от сложности гравюры и развитости поверхности) частично стекает в специальную емкость под опокой. Выплавленную таким образом модельную массу используют для изготовления менее ответственных изделий [3, 4, 5]. Далее опоки либо переставляют в печь прокаливания, либо продолжают прокаливать в той же печи, предварительно удалив емкость для сбора модельной массы. Режим прокаливания зависит от состава формовочной массы, диаметра и высоты опоки. Для опок диаметром 70 мм и высотой 150 мм режим прокаливания следующий: нагрев до 220 °C со скоростью 0,02 °C/с и выдержка 1 ч; нагрев до 350–370 °C со скоростью 0,025 °C/с и выдержка 4–5 ч; нагрев от 370 до 480 °C со скоростью 0,025 °C/с и выдержка при 480 °C 1–1,5 ч; нагрев от 480 до и 740–800 °C со скоростью 0,05 °C/с и выдержка при и 740–800 °C – 1,5–2 ч. После этого печь переводят на режим охлаждения со скоростью 0,03 °C/с до температуры формы при заливке (по данным работы [6], – до 250 °C/ч).
   Чем меньше толщина стенки отливки, тем выше должна быть температура формы при заливке. Так, для женских колец, сережек и т. п. – 480–540 °C, для мужских колец – 370–480 °C, для отливок толщиной более 3–5 мм – 200–450 °C. При температуре заливки форма должна выдерживаться не менее 1–2 ч; общая продолжительность выдержки 14–16 ч. Режим обжига форм, по Л. А. Гутову [5], приведен в табл. 18.1.
//-- Табл. 18.1. Режим обжига форм --//

Для смеси «SATINCAST 20» в зависимости от размера опок рекомендуемые режимы прокаливания представлены в табл. 18.2.

//-- Табл. 18.2. Режимы прокаливания опок из смеси «SATINCAST 20» --//

   Из приведенных данных следует, что выбор режимов прокаливания форм определяется составом гипсодинасовой смеси и качеством ее приготовления. По крайней мере, для отечественных смесей даже одного замеса (берут обычно даже из 12 бочек по 40 кг) необходимо корректировать режим прокаливания форм из смесей разных бочек.
   В процессе прокаливания в печи необходимо поддерживать окислительную атмосферу, чтобы продукты деструкции модельного состава полностью газифицировались, в том числе произошло полное окисление образующегося пироуглерода во внутренних частях формы. Иначе рабочая поверхность формы окажется шероховатой, а качество отливок невысоким. Это связано с тем, что пироуглерод может смываться потоком расплава и замешиваться в металл, повышая количество неметаллических включений.
   Пока прокаливается форма, можно приступить к плавке металла, стремясь, чтобы прокаливание и плавление закончились одновременно [3, 7, 8].
   Для художественного литья в основном применяются сплавы на медной основе, позволяющие получать различные цветовые оттенки отливок, включая имитацию золота (см. гл. выше) и его сплавов (цыганское золото, хризокальк, симилор или майнгемское золото и т. д.); серебра и его сплавов (мельхиор, нейзильбер, белая бронза) при соответствующих физико-механических и эксплуатационных свойствах (адмиралтейская бронза, шпеактр, бидар, куниаль); требуемые технологические литейные свойства; высокую коррозионную стойкость в различных средах, включая агрессивные (кислотные и щелочные дожди и т. п.); эмалированные и патинированные; сварные и паяные изделия. Прежде всего, это бронзы для художественного литья: БХ1 (для отливок бюстов, статуй), БХ2 (крупное декоративное литье), БХЗ (мелкое декоративное литье); классические оловянистые бронзы; бронзы БрОЗ Ц7 С5 HI, БрА7, БрА9 Ж4, БрМц5 и многие другие. Хорошими литейными свойствами и красивым золотистым цветом обладают латуни: ЛЦК 17-3; ЛЦКС 14-3—3; ЛА 85-0,5, Л90 и др. В художественном литье широкое распространение находят и медноникелевые сплавы – нейзильберы: МН15 Ц20; MHI5 Ц30 К0,3; МН16 Ц29; МН16 Ц29 С18 и др. [3].
   Плавку в малых объемах в атмосфере воздуха необходимо вести под шлаком с прокаленным древесным углем или в графитовом тигле (часто шамотно-графитовом) в форсированном режиме, сокращая по возможности окислительный период плавки (на кондиционных или чистых материалах) и развивая восстановительный период.
   Кроме газонасыщенности (авторы [3] рассмотрели только часть этого вопроса, не затронув условий образования пористости), к литейным свойствам сплавов относятся вязкость их расплавов, жидкотекучесть, усадка, трещиноустойчивость и склонность к образованию горячих трещин. Подробно они рассмотрены в специальной литературе, например [11, 12].
   Из выше приведенного следует, что выбор сплава для художественной отливки и условия его плавления для получения требуемых литейных и эксплуатационных свойств являются очень сложной задачей, которую часто решают без учета рассмотренных выше закономерностей и при этом иногда получают неплохие результаты. Однако опыт показывает, что качественная подготовка расплава – основа дальнейшего получения качественной отливки. Проиллюстрируем это на следующем примере. На рис. 6.2 (см. титановые сплавы, гл. 6) показана отливка «Паучок», изготовленная по натуре. Сложность изготовления, кроме всего прочего, определяется выявлением мест подвода питателей. В данном случае металлический расплав подводили через лапки, которые закрепляли на прибыльной части. Определенную сложность вызывало удаление остатков хитинового покрова после прокалки формы (о технологии удаления «хитинового покрова» авторы не сообщают; может ртутью – прим. автора) (см. гл. 6, описание ниже) и устранение деформации формы при прокалке перед заливкой и во время ее. Отливку после выбивки практически не подвергали обработке, кроме отделения от прибыли и удаления остатков формовочной массы. Никакой способ механической очистки в данном случае не может быть применен, так как это повредило бы волоски и шипы на хитиновом покрытии.
   На рис. 18.6 показаны серьги диаметром 20 и толщиной 0,2 (!) мм, отлитые в гипсодинасовую форму [3]. Основная сложность при этом – уменьшение деформации формы при прокаливании и заливке. Положительный эффект достигается выбором водно-массового отношения и термовременными режимами при прокаливании формы и заливке металлического расплава. Без использования современных достижений в области технологии литейных материалов получить подобные отливки невозможно.

Рис. 18.6. Отливка «Серьги» диаметром 20 мм и толщиной 0,2 мм. Автор В. А. Васильев [3]

18.6. Инструкция по получению художественных отливок методом литья по выплавляемым моделям в гипсовые формы (эстрих-процесс)

   Оборудование, инструменты, материалы:
   Модель, опоки (обечайки), подмодельные плиты, комплекты формовочных и слесарных инструментов, включающих гипсовку, ланцеты, ножи, скальпели, гладилки, ложечку, иглу, бумагу, модельную массу ПС 50–50, разделительную смазку (50 % парафин и 50 % керосин), емкость с водой, гипс, муфельная печь, весы с точностью делений 5 г, мерный стакан на 1 л с ценой деления не более 50 мл, пластилин [2].
   Порядок проведения работы:
   1. Для снятия кусков пресс-формы, не повреждая их стенок сгладить поднутрения поверхности модели, установив на модель пластилиновые перегородки.
   2. Залить первый кусок.
   3. Снять пластилиновую перегородку.
   4. К затвердевшему куску прилить второй кусок. Прилегающие друг к другу поверхности кусков промазать слоем разделительной смазки или разделить их слоем полиэтиленовой пленки.
   5. Выровнять поверхность модели. Для этого набить в поднутрения модели гипсовую смесь так, чтобы каждый из них мог свободно сниматься, не повреждая соседние куски.
   6. Выровнять наружную поверхность кусков так, чтобы стенки стали пологими.
   7. На поверхность кусков для фиксирования их положения вырезать знаки в виде продолговатых углублений и залить раковину, покрывая куски разделительной смесью.
   8. Изготовить общий кожух для всех раковин и кусков, покрывая наружную поверхность мокрой газетной бумагой.
   9. Не вынимая модель, и не снимая гипсовый кожух, изготовить нижнюю гипсовую плиту со стержнем для получения пустотелой отливки.
   Примечание: для легкого извлечения стержня внутреннюю поверхность модели промазать пластилином и покрыть мыльной кашицей.
   10. В местах соприкосновения металлической модели с плитой в гипсовом основании высверлить два отверстия до соприкосновения сверла с моделью.
   11. Перевернуть пресс-форму и снять кожух, раковины и куски.
   12. Извлечь модель. Куски, кожух и раковины поместить в воду на 30–40 мин.
   13. Собрать пресс-форму (без модели).
   14. Через высверленные отверстия заполнить пресс-форму модельной массой ПС 50–50 (допускается заполнение пресс-форм массами ПС 30–70, СЭ 87–13, ПС 70–30 и проч.).
   15. После затвердевания модельной массы разобрать пресс-форму, извлечь выплавляемую модель, аккуратно сняв раковину и куски.
   16. Отделать восковую выплавляемую модель и приступить к сборке модельного блока.
   17. Обезжирить поверхность модельного блока; для чего обработав его техническим спиртом или ЭАФ.
   18. Подготовить гипсо-динасовую или гипсо-кристобалитовую суспензию.
   19. Суспензию формовочной смеси кистью нанести на поверхность воскового блока. Дать время для затвердеваний этого тонкого слоя суспензий.
   20. Устанивить блок в цилиндрическую опоку чашей вниз.
   21. Заформовать блок гипсо-динасовой суспензией.
   22. Для окончательного затвердевания гипсодинасовой суспензии дать время 4–5 часов.
   23. Вытопить модельный состав из затвердевшей литниковой формы с помощью пара, для чего поместить опоку чашей вниз на решетчатой подставке над сосудом с кипящей водой.
   24. Просушить вытопленную форму при температуре не выше 150 °C.
   25. Установить опоку чашей вверх в муфельную печь для прокаливания.
   26. Прокалить литейную форму при температуре 750 °C по режиму, приведенному в параграфе «Режимы прокаливания гипсовых форм».
   27. Охладить форму до 600 °C.
   28. Залить форму расплавленным металлом, применив центробежное вращение с помощью ручной центрифуги или произвести заливку под давлением пара под крышкой, см. источник [2].
   29. Форму с закристаллизовавшимся металлом охладить на воздухе до 200–300 °C.
   30. Опоку перед выбивкой охладить струей воды до комнатной температуры.
   31. После охлаждения формы удалить блок отливок под струей воды с ударами молотком и очистить отливки от формовочной массы.
   32. Отрезать литниковую систему от отливок. Произвести визуальный контроль отливок.
   33. Оценить качество и шероховатость поверхности. Провести окончательную обработку ювелирных и художественных отливок.

Глава 19
Литье в керамические формы, изготовленные по постоянным моделям (композайт-шоу-процесс)

19.1. Общие сведения

   Этот способ литья в керамические формы, изготовленных по постоянным моделям, основан на принципе быстрого связывания частиц огнеупорных материалов-наполнителей гидролизованным этилсиликатом в результате щелочной поликонденсации. Прообразом всех разновидностей технологии получения керамических форм на основе этилсиликата является так называемый Шоу-процесс, разработанный братьями Шоу и впервые заявленный в Англии в 1938 году.
   Одна из первых американская фирма «Осборн» испытала процесс производства отливок шоу-процессом в 1949 году в специально оборудованной литейной. Отливки, полученные шоу-процессом, получаются довольно точными примерно 0,127 мм.
   Первый патент на Шоу-процесс получен в 1951 году. В отечественной промышленности этот способ называют также литьем в керамические формы по постоянным моделям, хотя возможно использование одноразовых выплавляемых моделей. Этим процессом также охвачены работы по изготовлению пресс-форм для получения отливок из таких материалов, как медь, и сплавов на медной, магниевой, и цинковых основах, а также для пресс-форм, стекла, резины, пластмасс, штампов для холодной и горячей ковки и для выколодочных операций, модельных плит и пр.
   Для перечисленной номенклатуры были опробованы латунь, бронза, алюминиевые и магниевые сплавы, чугун, стали – улеродистые, нержавеющие, высоколегированные и др. Качественное получение деталей подтверждает широкие возможности шоу-процесса для различных сплавов.
   Литье в керамические формы практически не имеет ограничений ни по виду металла, ни по массе отливки (от 0,2 до 10000 кг). По параметрам шероховатости получаемой поверхности способ конкурентоспособен с литьем по выплавляемым моделям. Преимущества литья в керамические формы по сравнению с литьем по выплавляемым моделям (ЛПМ) – возможность отливки крупногабаритных изделий большой протяженности (от мелких медалей до плит и т. п.) и короткий цикл их изготовления. Недостатки – наличие плоскости разъема, необходимость соблюдения строгой технологической дисциплины при изготовлении форм и повышенная стоимость из-за высокого расхода связующих и огнеупорных материалов.
   На первых порах разработки процесса в качестве рекламы отливались кисти рук человека по «живой модели». Благодаря эластичности кисть с пальцами извлекалась из формы. По отливкам можно было различить возраст: морщинистая у старца и гладкая у юноши [1].
   Процесс изготовления отливок в керамических формах состоит в следующем. Приготавливают суспензию из гидролизованного раствора этилсиликата и смеси огнеупорных материалов определенной зернистости. В нее вводят гелеобразователь и выливают ее в модельную оснастку, в которой она через несколько минут затвердевает. Затверденную форму или стержень извлекают из модельной оснастки и поджигают пары спирта, испаряющиеся из керамики. После выгорания спирта керамическую форму прокаливают и заливают металлом.

19.2. Сущность процесса

   Шоу-процесс точного литья состоит из восьми операций:
   1. Изготовление увеличенной модели на усадку и припуск, связанных с плоскостью разъема. В безразъемных сложнопрофильных отливках, модели которых выполняются один раз, например из воскообразных составляющих, парафина, стеарина, полистирола, припуска, связанного с плоскостью разъема, не требуется.
   2. Изготовление модельной оснастки – верстачных ящиков. Модельная оснастка изготавливается из гипса или дерева.
   3. Приготовление быстротвердеющей суспензии.
   4. Изготовление точных огнеупорных форм с моделей в течение не более 3 мин. Сложнопрофильные художественные модели удаляются через литниковую систему во время вытопки, а наиболее простые, но больших габаритов извлекаются механически из открытой формы, когда масса формы находится в резиноподобном состоянии.
   5. Прокаливание огнеупорных форм проводится либо в неразъемном состоянии для художественных сложнопрофильных отливок рабочим отпечатком вверх, либо разобранном состоянии, если многокусковая форма состоит как минимум из двух полуформ с последующей сборкой.
   6. Заливка форм металлом.
   7. Очистка и обрезка отливок от литниковой системы с последующей термообрабокой.
   8. Контроль литья.
   На примере изготовления отливки по постоянной модели покажем вышеприведенную последовательность изготовления отливки, полученную Шоу-процессом.
   Формовщику подается суспензия, составленная из гидролизованного этилсиликата, пылевидного кварца и песка. Консистенция суспензии позволяет свободно заливать ее в опоку, которая устанавливается на подмодельную плиту, на которой установлена деревянная или гипсовая постоянная модель. Внутренняя поверхность опоки и поверхность модели смазываются минеральным маслом. В подготовленную таким образом опоку заливается огнеупорная суспензия, которая спустя определенное время затвердевает (время затвердевания регулируется).
   При затвердевании масса суспензии проходит через резиноподобное состояние, во время которого производится извлечение модели (в данном случае опока с формой снимается с модели) или в случае более сложной формы опока снимается в первую очередь, после чего форма разбирается по кускам, и они снимаются с модели.
   После чего полученные куски вновь собираются в опоке (ящике) и поступают на обжиг. Обычно обжиг производится газовыми горелками.
   Обожженные полуформы (или куски) после остывания при небольшом развесе деталей в индивидуальном производстве собираются в одну форму. Для предупреждения подъема полуформ при заливке металла блок с поверхности обмазывается (цементируется) такой же суспензией, чтобы избежать вытекания металла. Такой блок готов к заливке.
   При необходимости, перед заливкой собранные полуформы могут быть нагреты и залиты в горячем состоянии (тонкостенное литье).
   Отделение деталей от литниковой системы и зачистка остатков литников производится обычным, принятым в литейном деле способом.

19.3. Изготовление модельной оснастки

   Ни при одном виде литья не применяют так много различных материалов для модельной оснастки, как при литье в керамические формы. Это объясняется тем, что керамическую форму получают наливным способом без приложения усилий прессования. Следовательно, материалом модели может быть любой состав, в том числе такой непрочный, как пластилин, воск, резина и т. п. В том случае, если требуется воспроизвести изделия, имеющие художественную ценность, моделью является сам оригинал. Модель может изготавливаться из любого металла или сплава, можно использовать деревянные, пластилиновые или гипсовые модели.
   Размеры моделей делаются с учетом усадки тех сплавов, которые должны отливаться. Часто для установления размеров моделей применяют теоретические и эмпирические методы. При получении мелкого художественного литья моделью отливки может служить сама деталь.
   Модельная оснастка часто изготовляется из гипса. Особенно часто его применяют для получения художественных отливок несложной конфигурации, форма которых позволяет собрать литейную форму из двух полуформ или небольшого количества кусков.
   Сами ящики должны быть изготовлены таким образом, чтобы они определяли линии разъема на готовой огнеупорной форме, обеспечивали фиксацию изготовленных полуформ и образовывали общую литниковую систему. В целях уменьшения расхода огнеупорной суспензии внутреннюю часть гипсового ящика делается такой же конфигурации, как и находящаяся в нем модель, с тем, чтобы толщина стенок огнеупорной формы составляла не более 15 мм.
   В случае применения одноразовых выплавляемых моделей из воскообразных материалов изготавливают значительное количество моделей, поскольку сама операция изготовления легкоплавкой модели является несложной. Обжиг форм после вытопки легкоплавких модельных составов производится газовыми горелками. При этом формы устанавливаются заливаемой поверхностью вверх.
   Если форма для отливки детали должна предусматривать стержень, то он изготавливается в стержневом ящике такого же типа, какой применяется при обычном литье в песчаноглинистые смеси.
   Номенклатура деталей, которые были отлиты шоу-процессом, была расширена благодаря внедрению в этот процесс гибких моделей. Эти модели, выполненные из эластичных материалов (каучук, синтетический материал), успешно изготовляются в металлических, гипсовых и деревянных формах. Благодаря применению гибких моделей могут быть выполнены отливки с поднутрениями, при изготовлении которых обычными способами невозможно извлечь модель из формы. Хотя указанные модели часто используются в литье по выплавляемым моделям, тем не менее, в литье шоу-процессом ювелирных отливок их применение незначительно [2].
   Надо отметить, что наиболее точные, с хорошей чистой поверхностью отливки получают по полированным металлическим моделям, обычно из медных или алюминиевых сплавов.

19.4. Материалы для керамических форм

   Для изготовления керамических форм используются этилсиликаты, органические растворители, вода, кислоты, огнеупорные порошки различной зернистости, т. е. те же материалы, что и при литье по выплавляемым моделям. Новый дополнительный материал – гелеобразователь. В первом патенте на литье в керамические формы использовался спиртовой раствор соляной кислоты. В настоящее время используются в основном щелочные гелеобразователи, позволяющие управлять процессом отверждения (структурирования) в требуемых пределах. Например, применяются:
   • NAOH – 10–15 % + H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O остальное;
   • KOH – 10–15 % + H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O остальное;
   • (HOCH -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

CH -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

) -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(триэталонамин) – 50 % + H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O остальное;
   • NH -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

OH – 10–15 % + H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O остальное;
   • тонкодисперсный порошок MgO;
   • мочевина – 20–30 % + Н -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

О остальное.
   Установлено, что использование растворов NaOH и KOH делает процесс гелеобразования «жестким», т. е. не гарантирует плавного гелеобразования. Из-за неравномерного распределения щелочи и суспензии создаются участки с повышенным содержанием гелеобразователя, что приводит к жесткому преждевременному гелеобразованию связующего и снижение качества формы [1, 17].

19.5. Составы гидролизованных растворов этилсиликата и суспензий

   Суспензию приготавливают раздельным способом, т. е. сначала проводят реакцию гидролиза этилсиликата, а затем готовят порцию суспензии для заливки приготовленной модельной оснастки. Содержание условного SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

в гидрализованном растворе находится в пределах 12–25 %. С увеличением в суспензии содержания этилсиликата прочность керамических форм возрастает. Как правило, гидролиз проводится в малом объеме воды при низкой концентрации соляной кислоты.
   Методика расчета состава раствора и способ его приготовления такие же, как и при литье по выплавляемым моделям. Приводим типовые составы растворов гидрализованных растворов этилсиликата [1, 2, 15], компоненты, %; концентрация в ГРЭТС, %:
   • ЭТС-92 – 46,63 %, Вода – 6,33 %, Этиловый спирт – 23,42 %, Ацетон – 23,42 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 14,4 %, HCl – 0,25 %.
   • ЭТС 92–60 %, Вода – 7,5 %, Ацетон – 32,5 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 18,4 %, HCl – 0,08 %.
   • ЭТС – 77,8 %, Вода – 9,34 %, Ацетон – 12,44 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 24 %, HCl – 0,54 %.
   • ЭТС40 – 40 %, Вода – 4 %, Ацетон – 56 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 16,7 %, HCl – 0,08%
   • ЭТС40 – 42 %, Вода – 4,5 %, Ацетон – 53 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 18 %, HCl – 0,3%
   • ЭТС40 – 50 %, Вода – 14 %, C -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

H -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

O -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

(этиловый спирт) – 36 %, SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– 21,7 %, HCl – 0,5 %.
   При изготовлении суспензии важно соблюдать:
   1) соотношение жидкой фазы (гидрализованного раствора этилсиликата) и твердой фазы (огнеупорный наполнитель);
   2) гранулометрический состав огнеупорного наполнителя;
   3) продолжительность и скорость перемещения суспензии.
   От выполнения этих условий зависит прочность, газопроницаемость и трещинообразование затвердевшей формы. Во многом эти параметры определяются конкретным производством и подбираются эмпирически. В зависимости от состава наполнителя соотношение «жидкая фаза – твердая фаза» колеблется от 45:55 до 20:80. С увеличением дисперсности наполнителя доля жидкой фазы возрастает. Увеличивая долю твердой фазы на единицу связующего, можно получать суспензии с меньшей усадкой и меньшей склонностью к трещинообразованию. Однако чем больше в суспензии наполнителя, тем ниже ее текучесть и хуже воспроизводимость поверхности модели. Е. К. Алексеевской предложен способ, позволяющий увеличивать в суспензии долю наполнителя (до 88 %). При этом суспензия сохраняет хорошую текучесть, что достигается интенсивным ее перемешиванием в мешалках с большой частотой вращения [16]. В табл. 19.1 приведены данные влияния на вязкость интенсивности перемешивания суспензии. Интенсивность премешивания, составы связующего и наполнителя влияют на прочностные показатели затвердевшей суспензии, например состоящей из 19 % связующего, 48,6 % пылевидного кварца и 32,4 % кварцевого песка [1].
//-- Табл. 19.1. Влияние интенсивности перемешивания на вязкость суспензии --//

Интенсивность перемешивания, составы связующего и наполнителя влияют на прочностные показатели затвердевшей суспензии (рис. 19.1, 19.2) источника [1]. Для увеличения прочности особенно крупногабаритных форм керамику изготавливают с использованием упрочняющих добавок – буры, фенолформальдегидной и карбамидоформальдегидной смол. В сухом состоянии смолы повышают прочность в 5–6 раз, но при прокаливании выгорают и форма разупрочняется до первоначального состояния. Бура повышает прочность после прокаливания в 2–3 раза.

Рис. 19.1. Зависимость прочности при изгибе керамики от состава и интенсивности перемешивания: 1 – ручное перемешивание суспензии с наполнителем из 60 % пылевидного кварца и 40 % песка с размером песчинок 0,2 мм; 2 – то же, но перемешивание механическое; 3 – механическое перемешивание суспензии с наполнителем из 40 % пылевидного кварца и 30 % крошки плавленого кварца [1]

   Рис. 19.2. Прочность при разрыве керамики в зависимости от концентрации SiO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

в связующем 1 и состава 2 [1]

   Тип гелеобразователя сказывается на газопроницаемости форм. Наибольшую газопроницаемость обеспечивают гексаметилентетрамин и пипередин (табл. 19.2).
//-- Табл. 19.2. Влияние типа гелеобразователя на свойства прокаленной формы [1] --//

    -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

По массе наполнителя в суспензии

   Для снижения склонности к образованию трещин во время затвердевания суспензии в нее вводят наряду с пылевидным материалом, который обеспечивает чистоту поверхности, крупный огнеупорный порошок с частицами от 0,2 до 3 мм и более (крошка). Соотношение между пылевидным и порошковым материалом колеблется от 4:6 до 8:2. крошку огнеупоров размерами 3-15 мм добавляют обычно в крупные формы. Согласно источника [1], в табл. 19.3. приведены некоторые составы суспензий, а в табл. 19.4 – составы гелеобразователя для этих суспензий.
//-- Табл. 19.3. Составы суспензий [1] --//

//-- Табл. 19.4. Состав и содержание гелеобразователя [1] --//

19.6. Гелеобразование суспензии

   Гелеобразователь вводят в суспензию непосредственно перед ее заливкой на модельную оснастку, предварительно тщательно его перемешав. Иногда его вводят в связующий раствор, а затем засыпают наполнитель и перемешивают. Время огеливания является одним из важнейших технологических параметров, и в каждом конкретном случае оно различно.
   Технологически время гелеобразования должно быть минимальным, но достаточным для качественного приготовления суспензии и подготовке ее к заливке на модель. Оно складывается из времени добавления и смешивания материалов, обработки суспензии (например, вакуумирование) и заливки ее на модель. При большой продолжительности процесса суспензия в форме будет расслаиваться (осаждение твердой фазы), что приведет к трещинам, особенно в верхней части формы.
   Время огеливания зависит от массы и концентрации гелеобразователя, от массы и состава связующего и суспензии, времени и интенсивности перемешивания и от температуры суспензии. Соблюдение этих параметров ускоряет гелеобразование.
   Учесть все факторы при выборе гелеобразователя, его концентрации и массы практически невозможно при литье в керамические формы, изготовленные по постоянным моделям, поэтому при изготовлении партии суспензии предварительно на контрольном образце подбирают концентрацию и массу гелеобразователя.
   Хорошо перемешенная суспензия, как правило, содержит много пузырьков воздуха. Для их удаления применяют вакуумирование суспензии пред ее выливанием в оснастку или вакуумировании оснастки, заполненной суспензией. Время вакуумирования 30–40 с. Другим способом удаления пузырьков воздуха является вибрирование суспензии при чистоте вибратора 180 кГц с амплитудой 0,1 мм. Оба эти приема не только освобождают суспензию от пузырьков воздуха и обеспечивают высокое качество поверхности формы, но и улучшают рельефность отпечатка, в особенности на вертикальных стенках.

19.7. Удаление жидкой фазы из затвердевшей суспензии

   В процессе отверждения керамика достигает эластичного состояния, при котором следует снять форму с оснастки. В противном случае из-за продолжающейся усадки керамика сильно обожмет охватываемые части оснастки, что затруднит съем формы и приведет к появлению трещин.
   Из снятой отвердевшей формы перед заливкой металлом удаляют жидкую среду. Эта операция весьма ответственна, так как именно при ней в форме возникают микротрещины. Учитывая нестабильность процесса удаления жидкой фазы, в производстве используются разнообразные способы его осуществления, которые можно подразделить на ускоренные, замедленные и комбинированные.
   Наиболее широко используют ускоренные способы, а из них, прежде всего, способ поджигания на воздухе. При этом удаляется 80–90 % жидкой фазы. Оставшуюся часть удаляют при последующем обжиге.
   Замедленные способы обеспечивают равномерное удаление жидкой фазы по всему объему формы, что является основным условием получения керамики с минимальными усадкой, деформациями и трещинами. Последующая сушка должна быть весьма умеренной.
   Комбинированные способы предусматривают двухстадийную обработку, и их применяют при Компазайт-процессе. Первоначально облицовочный слой поджигают, а затем прокаливают газовой горелкой (см. параграф 19.11 ниже).

19.8. Подготовка форм к заливке металла

   В зависимости от конфигурации художественной отливки форма может состоять из одной части и заливаться в открытом виде или, что встречается чаще, из двух, реже из нескольких частей, и тогда ее собирают. Сборку формы производят или склеиванием половин, или их сборкой с последующим пригруживанием и промазыванием по линии разъема.
   Склеивают керамические формы суспензией на основе жидкого стекла с наполнителем – пылевидным кварцем и т. д. Склеивание производят после обжига или обработки пламенем газовой горелки, когда формы достаточно горячие. Жидкостекольная суспензия быстро высыхает с образованием прочной связки. Если полуформа холодная, то подогревают суспензию и после ее нанесения подсушивают газовой горелкой. Склеивание производят до или после обжига, в зависимости от того, в горячую или холодную форму заливают металл.
   Важным технологическим преимуществом применения сборных форм помимо высокой скорости операций является то, что после обжига каждую полуформу можно осмотреть и исправить дефекты непосредственно перед заливкой. Очевидное преимущество применения жидкостекольной суспензии – более высокая прочность шва по сравнению с материалом формы.
   В связи с низкой теплопроводностью керамики формы прокаливают в течение длительного времени. При прокаливании газовой горелкой (1500 °C) за 16 мин прогревают смесь керамики толщиной 10 мм. Согласно источников [1, 2], ниже приведена продолжительность нагрева керамики до 900 °C.

На практике время прокаливания форм пламенем газовой горелки составляет 20–40 мин. При прокаливании форм в термических печах их можно загружать в печь при 200–400 °C и нагревать со скоростью 5-10 °C/мин с выдержкой при 850–900 °C около 1 ч.
Заливать черные металлы рекомендуется в формы с температурой около 800 °C, медные сплавы – 300–500 °C, алюминиевые – 100–150 °C [1].

19.9. Последовательность операций при изготовлении отливок

   1. Подготавливают модельную оснастку, осматривают ее, очищают и смачивают одним из разделительных составов по содержанию компонентов, %:
   • Вода – 45; машинное масло – 34; мыло – 17; парафин – 4.
   • Парафин – 70; машинное масло – 30.
   • Олифа – 83,5; канифоль – 5,5; вода – 11.
   • Бензин – 80–90; парафин – 10–20.
   • Вазелиновое масло – 50; трансформаторное масло – 35; желтый вазелин – 15.
   • Скипидар – 70–80; воск – 20–30.
   • Керосин – 80–90; стеарин – 10–20.
   • Полиэтилсилоксановая жидкость ПЭС-100-100.
   • Полиэтилсилоксановая жидкость ПЭС-5-70; керосин – 30.
   2. Приготавливают гидролизованный раствор этилсиликата согласно рецептурам, приведенным в параграфе 19.5. Желательно по экономическим соображениям использовать составы на основе ЭТС-40. Приготовленные растворы можно хранить в герметической посуде, в прохладном месте 7-10 дней. При более длительном хранении требуется корректировать состав суспензии и массу гелеобразователя в связи с возможным ухудшением качества формы и отливки.
   3. По объему заливаемой оснастки берут требуемую массу связующего и огнеупорных наполнителей. Состав суспензии выбирают по табл. 19.3. Рекомендуется использовать огнеупорный материал с малым коэффициентом термического расширения (шамот, плавленый кварц, силлиманит). Кристаллический кварц (в виде песка и пыли) наименее желателен.
   4. В небольшую долю суспензии вводят рассчитанный объем гелеобразователя (табл. 19.4), после перемешивания выливают в фарфоровую чашку и включают секундомер для проверки времени гелеобразователя.
   Объем гелеобразователя нормируют с таким расчетом, чтобы контрольная проба суспензии затвердела не более чем за 30 с после заполнения оснастки.
   5. Вводят уточненный объем гелеобразователя в суспензию и интенсивно ее перемешивают. После этого суспензию вакуумируют или подвергают вибрации. Возможен второй вариант: вакуумируют или вибрируют суспензию в залитой оснастке.
   6. Сразу же после отверждения осторожно извлекают полученную форму из оснастки.
   7. Форму устанавливают на плиту под вытяжной зонд и поджигают пары спирта, выделяемые из формы.
   После сгорания спирта форма покрывается сетью мельчайших трещин, которые не оказывают влияния на качество поверхности отливки, но увеличивают податливость и газопроницаемость форм. В случае появления на форме макротрещин применяют замедленный или комбинированный способ обработки форм.
   8. Из отдельных отработанных частей собирают и склеивают форму.
   9. Обжигают форму по принятому режиму и заливают в горячем или подстуженном состоянии в зависимости от вида металла и габаритов формы.

19.10. Дефекты отливок

Дефекты отливок, методы определения и причины возниконовения показаны в табл. 19.5.
//-- Табл. 19.5. Дефекты отливок --//

19.11. Композайт-шоу-процесс

   К недостатку шоу-процесса следует отнести сложность технологического процесса, требующего скрупулезного соблюдения операций, таких как время, температура, состав и др., а также большой расход формовочных материалов при высокой стоимости (75 % стоимости отливок приходится на формовочные материалы).
   Для того чтобы снизить расход дефицитных материалов – связующего и пылевидных огнеупоров – применяют процесс, который носит название Композайт-процесс или литье в комбинированные формы.
   В этом процессе, чтобы экономить рабочую керамику, добавлен поддерживающий слой из огнестойких формовочных материалов, которые имеются в избытке (шамотная крошка, динасовая крошка на основе жидкого стекла). Если делают заливку цветных металлов из медных и алюминиевых сплавов, не нуждающихся в высокотемпературном прокаливании, применяют смесь гипса с пылевидным кварцем (маршалит).
   Для формовки пользуются двумя моделями, одна из них (черновая) намного больше, чем оригинал. Можно еще делать формовку главной модели, сначала намазанной глиной либо пластилином.
   Технология состоит в следующем: на модель отливки наносится тонкий слой мокрой бумаги, которую сверху обмазывают пластом глины или пластилина. Затем полученную модель ставят в опоку и заливают раствором шамотной или динасовой крошки на жидком стекле, или смесью гипса и пылевидного кварца. После того как затвердеет гипсовая масса, намазанная глиной модель должна извлечься из формы.
   Затем с нее убирают бумагу с глиной, и опять ставят в сделанную форму, в этот раз являющуюся поддерживающим слоем. А в зазор заливают рабочую керамическую суспензию, которая после того как модель затвердеет и достанется из формы, ставится в печь для выжига спиртовых паров, последующего обжига керамики, сборки и заливки металлом [2].
   В качестве примера на рис. 19.3 показана схема изготовления комбинированной формы. В этом случае основную модель 4 обкладывают мокрым войлоком или слоем глины 1 и заформовывают опоку 3 жидкостекольной быстротвердеющей смесью 2. После отверждения смеси из нее извлекается войлок или глина и опока устанавливается на плиту 5. Между формой и моделью образуется зазор, в который заливается этилсиликатная суспензия 6. Ее расход при этом резко сокращается. Получается комбинированная жидкостекольная форма с облицовочным слоем на этилсиликатном связующем. После прокаливания облицовочного слоя горелкой 7 форму заливают металлом 8.

   Рис. 19.3. Схема изготовления комбинированной формы (композайт-процесс): а – заполнение опоки жидкостекольной смесью 2 по основной 4 и вспомогательной глиняной или войлочной модели 1, расположенной на модельной плите 5 с опокой 3; б – форма с отвержденной смесью, из которой извлечена вспомогательная модель; в – заливка суспензии 6; г – прокаливание формы газовой горелкой 7; д – форма, залитая металлом 8 [1]

   Керамические стержни используют для оформления протяженных и узких, сложных полостей или отверстий, например в узких щелях шириной 0,5–0,8 мм. Часто керамические стержни применяют при литье по выплавляемым моделям. Для этого стержни устанавливают в пресс-формы и запрессовывают модельным составом. После формообразования оболочки и выплавления модельного состава стержень остается в полости оболочки, зафиксированный в ней знаками.
   Материалы для керамических форм можно найти в источнике [1, 17]. Составы гидрализационных растворов этилсиликата и суспензий найдете в источнике [18].

19.12. Инструкция по получению отливок методом литья в керамические формы

   Оборудование, инструменты, материалы:
   Разъемные или целиковые модели, опоки разборные, подмодельная плита, модель элементов литниковой системы, гладилка, ланцет для отделки и ремонта полученных форм, ЭТС гидролизованный, песок, маршалит, гелеобразователь, резиновая емкость для составления огнеупорной суспензии, газовая горелка, нагревательная печь, смеситель, плавильная печь, литейный ковш, набор плавильных инструментов, шихтовые материалы для выплавки алюминиевого сплава или сплава на основе меди, разделительная смазка, жидкое стекло, огнеупорная шамотная крошка [2].
   Порядок проведения работы:
   1. Подготовить модель отливок и элементов литниковой системы, разборные опоки, подмодельную плиту, инструмент и рабочее место.
   2. Установить модель и элементы литниковой системы на подмодельную плиту и закрепить их на ней.
   3. На поверхность моделей и плиты нанести разделительную смазку.
   4. Приготовить суспензию, состоящую из 20–25 % гидролизованного раствора этилсиликата и смеси огнеупорных материалов – пылевидного маршалита (50 мкм) и песка с размером зерен 0,1–0,2 мм.
   5. Перемешать все в смесителе.
   6. Во время смешивания в суспензию ввести гелеобразователь NaOH или KOH.
   7. Немедленно вылить подготовленную суспензию на модельную оснастку, предварительно установив на ней разборную опоку.
   8. При отверждении смеси дождаться, когда залитая смесь перейдет в студнеобразное состояние.
   9. Во время студнеобразного состояния полуформы снять подмодельную плиту и извлечь модели.
   10. Дождаться полного затвердевания полуформы или формы, т. е. момента перехода ее в твердое керамическое состояние.
   11. При необходимости изготовить вторую полуформу.
   12. Произвести ремонт формы или полуформы, если это возможно.
   13. Направить факел горящего газа на лицевую поверхность полуформы с целью удаления паров спирта.
   14. Поместить полуформы на драйерах или подопочных плитах в термическую печь с целью окончания прокаливания полуформ.
   15. Извлечь охлажденные полуформы из охлажденной печи.
   16. Произвести сборку формы и загрузить верхнюю полуформу.
   17. Подготовить расплавленный металл.
   18. Залить керамическую собранную форму.
   19. Выдержать отливку в форме до полной кристаллизации отливки.
   20. Выбить отливку из формы и очисть ее поверхность.
   21. Отрезать отливки от литниковой системы.
   22. Оценить качество поверхности отливки, выявить поверхностные дефекты.
   23. При необходимости произвести термообработку отливки.
   24. Произвести отделку отливки до получения художественного изделия.

Глава 20
Литье по газифицируемым моделям

20.1. Общие сведения

Литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) является одним из новейших способов производства отливок, появившийся в результате научнотехнической революции во второй половине XX века наряду с такими технологическими процессами, как вакуум-пленочная формовка (см. 21 главу ниже), непрерывное литье, литье под низким давлением и др. Однако наибольший интерес у литейщиков вызвало сообщение о способе литья по моделям, которые не удаляются из формы, а остаются в ней и газифицируются под действием тепловой энергии металла, заливаемого в форму. Такая технология решала важнейшую задачу литейного производства – повышение точности отливок, в том числе и художественных, до уровня литья по выплавляемым моделям при издержках производства литья в песчано-глинистые формы.
Основоположником ЛГМ был американский архитектор Г. Шроер, который в 1956 году применил модели из пенопористирола для получения художественной отливки. В 1958 году он получил патент США на способ Cavityls Castins Mold and Method for Making Same. В том же году архитектор А. Дука в лаборатории Массачусетсского технологического института получил первую художественную отливку из бронзы скульптуры «Пегас» весом 150 кг (рис. 20.1). В 1961 году английский архитектор Кларк применил данный способ для получения отливки чугунной мачты массой 3500 кг для колокола, украшенной орнаментом. Однако промышленное применение ЛГМ-процесса произошло только спустя четыре года после его изобретения [1, 2, 19].

   Рис. 20.1. «Пегас», бронза, модель из пенополистерола. 1958 г. Автор А. Дука. [1, 19]

   На первоначальной стадии освоения ЛГМ использовались плиты из пенополистирола повышенной плотности, из которых путем механической обработки получали модели. Так, например, модель скульптуры «Пегас» была изготовлена из пенополистирола плотностью 80-110 кг/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

[1]. В Англии для изготовления моделей использовался полистирол марки Styrosell, который применялся для изготовления изделий для строительства, бытовой техники и упаковки [19]. При освоении ЛГМ для производства промышленных отливок были сделаны попытки использовать для изготовления моделей и другие пенопласты, такие как пенополиуретан, фторопласт и пенополиэтилен. Однако применение этих материалов для получения отливок привело к значительному ухудшению их качества из-за появления на поверхности большого количества коксового остатка, образующегося после газификации модели.
   В СССР исследования ЛГМ были начаты в 1963 году инженером А. Чудновским в Научноисследовательском институте специальных способов литья (г. Одесса), и в том же году ему было выдано свидетельство на отечественный вариант ЛГМ. Промышленное применение данная технология получила уже в 1965 году на Горьковском автомобильном заводе, где была получена первая партия отливок (227 наименований, общая масса около 100 т). В середине 1960-х активизируется работа по исследованию технологии ЛГМ в различных научно-исследовательских институтах и в вузах.
   В 1965 году при Научно-техническом обществе машиностроительной промышленности был создан Комитет литья по газифицируемым моделям под руководством д. т. н., проф. Г. Ф. Баландина, который существует и по настоящее время в составе Российской ассоциации литейщиков. Технология ЛГМ в настоящее время внедряется на многих предприятиях Российской Федерации.
   На Украине в НИИСЛе (г. Одесса) был разработан новый технологический процесс получения отливок в вакуумированные формы из песка массой до 2000 кг под фирменным названием ГАМОЛИВ, который был успешно внедрен на Одесском заводе «Центролит». В ФТИИМС г. Киев был разработан процесс ЛГМ с применением вакуума в заливки формы металлом под регулируемым давлением, который получил название ГАМОДАР. В Москве в НИИТАвтопроме организуется новый научнотехнический центр по ЛГМ, который в 1990-х становится основным разработчиком технологии и оборудования в России.
   За последние 40 лет на основе применения газифицируемой модели были разработаны технологические процессы, которые предопределили широкое внедрение ЛГМ в промышленность и, в том числе, художественное литье (табл. 20.1).
//-- Табл. 20.1. Перечень различных способов литья по газифицируемым моделям [19] --//

//-- ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ ЛГМ --//
   Технология литья по газифицируемым моделям – ЛГМ является одной из самых современных, перспективных и наиболее экономически – ориентированных в литейной индустрии благодаря сравнительно низким затратам на внедрение при высоком качестве отливок, гибкости производства ЛГМ. Более 25,0 млн. тонн отливок в мире производится этим способом.
   Технология литья по газифицируемым моделям имеет преимущества перед иными технологиями точного литья:
   • уменьшение капитальных затрат на оборудование и затрат на материалы;
   • исключение из производственного процесса стержневого, и смесеприготовительного оборудования;
   • применение в качестве материала формы сухого кварцевого песка и упрочение формы вакуумом;
   • снижение требований к квалификации рабочего персонала;
   • сокращение числа технологических операций и оборудования для финишной обработки отливок;
   • использование недорогой и сравнительно простой оснастки;
   • использование металла до уровня 0,85-0,95, что способствует снижению объемов механической обработки отливок на 20–40 % в сравнении с отливками, полученными в песчано-глинистые и металлические формы;
   • значительное улучшение условий труда.
   Оригинальная технология литья по газифицируемым моделям (ЛГМ) позволяет выпускать продукцию высокоточных, сложных отливок для промышленных целей и при художественном литье.
   Суть применяемой технологии основана на том, что жидкий металл при заливке формы, вытесняя (газифицируя) пенополистирольную модель, принимает ее форму. Модель, изготовленная механической обработкой из пенополистирольной плиты или вспененного полистирола в пресс-форме, покрытая противопригарным покрытием и высушенная, предварительно помещается в опоку и засыпается сухим песком.
   В определенных случаях, таких как небольшая серия производства, невысокая размерная точность (по 12-му классу ГОСТ 26645-85) и несложные отливки, затраты на технологическую подготовку производства несоизмеримо меньше подобных затрат при использовании других технологий литья, так как в подобных случаях не изготавливается дополнительная оснастка (пресс-формы).
   Отсутствие процесса сборки формы и ее элементов способствует повышению размерной точности отливок до уровня 8–9 класса ГОСТ 26645-85, а шероховатости их поверхности до 12,5.25,0 мкм.
   Достижение высокой точности и низкой шероховатости поверхности отливок позволяет снизить массу литых изделий на 15–30 %, повысить коэффициент.
   Важным преимуществом технологии ЛГМ является возможность изготовления единичных (разовых) отливок, при этом стоимость не превышает стоимость серийных изделий.
   Для изготовления газифицируемой модели применяется пенополистирол, поэтому процесс также называется методом литья по пенополистироловым моделям.
   По схожей технологии для серии отливок модели производят задуванием порошка полистирола в легкие алюминиевые пресс-формы (весьма простые в изготовлении и часто многоместные) с последующим вспениванием гранул при нагреве пресс-форм. Для разовых и крупных отливок (иногда весом до нескольких тонн) подходит вырезание моделей из плит полистирола нагретой нихромовой проволокой, например, по шаблонам. Модель и полученная по ней отливка, имеют высокую точность и конкурентный товарный вид.
   Свободно можно видеть, «пощупать» отливку в модели, промерять ее стенки, чего при обычной формовке для сложных с несколькими стержнями отливок просто не сделать. Отсутствует смещение стержней и форм при сборке (так как отсутствуют сами стержни). Модели красят быстросохнущей краской с порошком-огнеупором, собирают с литником, засыпают сухим песком в ящике (контейнере) и заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает. Чтобы модель не дымила в цех при заливке, из контейнера отсасывают насосом газы – разрежение поддерживают примерно пол-атмосферы. После охлаждения отливку выбивают и очищают.
   Достоинствами этого способа являются:
   • отсутствие разъема у модели любой сложности;
   • исключение операции извлечения модели из формы, что значительно упрощает процесс изготовления модели и формы (нет дефектов по разъему, формовочных уклонов и др.);
   • отсутствие отдельно изготовляемых и проставляемых стержней;
   • процесс изготовления авторских образцов проще, чем при их изготовлении из глины, воска, пластилина;
   • при формовке можно применять сыпучий материал без связующего, т. е. отпадает необходимость в приготовлении формовочных и стержневых смесей;
   • высокая точность получаемых отливок даже при сложной конфигурации;
   • качество и плотность металла в отливке обеспечивается за счет частичного вакуумирования в процессе литья;
   • высокое качество поверхности отливок (RZ 80) позволяет в некоторых случаях совсем отказаться от механической обработки, которая была бы необходима при другом способе изготовления;
   • минимальный припуск на механическую обработку, если она все же необходима;
   • полная идентичность отливок в серии.
   Наличие полуавтоматических линий и участки штучных изделий позволяют изготавливать отливки, как промышленными сериями, так и мелкосерийно и штучно.
   Литье металла по газифицируемым моделям – расширение сферы его применения. Например, производственные участки ФТИМС г. Киев: модельный, формовочный, плавильный, очистной имеют примерно одинаковые площади и оснащаются простым оборудованием. Вся формовка состоит из засыпки сухого песка без массивных высокоточных машин прессования, встряхивания, а также устройств при сборке форм. Акцент внимания перенесен на производство легких моделей с плотностью материала 25–27 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, которое обычно «доверяют» женским рукам, часто располагая на втором и выше этажах зданий. Оборотное охлаждение песка ведут в пневмопотоке или в проходных трубчатых охладителях. Степень использования песка 95–97 %.
   Для черных и цветных сплавов используется одинаковое оборудование. Таким способом получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. В ящике на «елке или кусте» сразу льют десятки отливок, как в ювелирном производстве.
   Цеха и участки с этой гибкой технологией множатся по всему миру – от Америки до Китая, на заводах General Motors, Ford Motors, Fiat. Сегодня в мире по пенопластовым моделям производят «1,4 % от всего количества литья («1,5 млн. т/год), прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10–20 % мирового литья. Интересные данные приводит Дорошенко В. С.: «Институт ФТИМС, г. Киев, тридцать пять лет совершенствует в этом деле «фирменную» специализацию, спроектировал оборудование и запустил ряд участков в России; поставил и внедрил такое оборудование в Польше и Вьетнаме; из последних объектов – цех на 400 т/месяц в Днепропетровске».
   Низкие затраты на материалы (всего 4 вида, не применяются в форме связующие) экономят не менее 100 долларов/т литья. А размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 70–85 %, экономию по шихте металла на 250–300 кг, электроэнергии 100–150 кВт ч, массы отливок на 10–20 % по сравнению с традиционной опочной формовкой.
   Опыт запуска участков до 50-150 т/месяц показал срок окупаемости 9-12 месяцев, притом, что набор оборудования для цехов 10–80 т/месяц отличается мало. Легко разместить такие участки в малых литейных системы ПТО, при кузнях, термических, ремонтных и т. д. Если создавать или реконструировать литейную, то литье по газифицируемым моделям – тот бизнес, в котором металл своим оборудованием и рабочей силой переводится в высокотехнологичный наукоемкий товар.
   Оборотное охлаждение песка при ЛГМ ведут в пневмопотоке (см. схему рис. 20.2) или с применением простейших конвейеров, эти металлоконструкции для экономии помещений часто монтируют с внешней стороны стены цеха, где сухой песок в силосе сохраняется «не боясь» мороза. Такая линия установлена в литейном цехе ФТИМС производительностью 50 т отливок в месяц. От нее на формовочном участке в цехе стоит две еденицы оборудования: вибростол для формовки с трубопроводом засыпки песка в форму и приемное устройство с решеткой для высыпки из контейнерных опок отработанного песка. Степень использования песка 95–97 %. Расход на 1 тонну годного литья состоит из четырех модельно-формовочных материалов: кварцевый песок – 50 кг, противопригарные покрытия – 25 кг, пенополистирол – 6 кг и пленка полиэтиленовая – 10 кв. м., не применяется для песка связующее.

Рис. 20.2. Схема оборота песка при литье по ГМ в вакуумную форму. ФТИМС

20.2. Основное технологическое оборудование

   • Дуговая сталеплавильная печь ДСП, емкостью 3 т.
   • Индукционные сталеплавильные печи ИСТ емкостью 1,0 т, 0,4 т, 0,25 т.
   • Формовочные машины модели 29514.
   • Для производства крупногабаритных отливок используется метод ручной формовки.
   • Оборудование для производства литья по газифицируемым моделям.
   • Дробометная камера модели 42834.
   • Термические печи, габаритами 4900x1800 мм.

20.3. Экологическая безопасность

Экологическая безопасность технологического процесса обеспечивается исключением из применения токсичных связующих, большого объема формовочных и стержневых смесей, транспортировки их и выбивки отливок. Образующиеся вредные газы при заливке металла в форму и в период его затвердевания эвакуируются непосредственно из формы (контейнера) в вакуумную систему и поступают для обезвреживания в систему термокаталитического дожига, где они окисляются до уровня 98 % и в виде воды и двуокиси углерода выбрасываются в атмосферу. Формовочный (кварцевый) песок по закрытой системе пневмотранспорта поступает в установку терморегенерации, где освобождается от накопившихся в нем конденсированных продуктов термодеструкции пенополистирола.

20.4. Модельные материалы

Материалом для изготовления модели служит пенополистирол, основную часть объема которого занимает газообразное вещество – воздух (более 99,8 %), и незначительную полимер – полистирол.
Для художественного литья используется пенополистирол в виде прямоугольных плит ПСБ по ТУ 50–64 с размерами: длина – 500-1000 мм; ширина – 400–700 мм; толщина – 25, 35, 50, 100 мм (табл. 20.2). Плиты пенополистироловые марки «Exporit» выпускает ФРГ [1].
//-- Табл. 20.2. Свойства пенопористирола [1] --//

   Примечание. Предел прочности при сжатии определяется для ПСБ-А1 при 10 %-м деформации образца, для «Exporit» – при 5 %-м.

   С учетом специфики процесса к пенополистиролу предъявляются следующие требования:
   • пенополистирол при минимальной плотности должен обладать достаточной прочностью, для того чтобы сохранять конфигурацию моделей в процессе их изготовления, хранения и формовки;
   • модели должны иметь качественную поверхность;
   • противопригарные краски должны полностью смачивать поверхность моделей и после высыхания сохранять хорошее с ней сцепление;
   • температура газификации пенополистирола должна быть достаточна для того, чтобы расплавленный металл мог заполнить полость формы до его кристаллизации;
   • при взаимодействии с жидким металлом пенополистирол должен разлагаться с выделением минимального объема газообразных веществ;
   • зольность пенополистирола должна быть незначительной.

20.5. Материалы формы

Как указывалось выше, преимуществом литья по газифицируемым моделям является использование наполнителя в виде сухого огнеупорного материала без связующего. Однако применение такого наполнителя требует точного выполнения параметров заливки – температуры металла, степени уплотнения наполнителя, формы и размеров зерен наполнителя и скорости подъема металла в форме при сифонной заливке. При несоблюдении этих условий возможно обрушение наполнителя, что ведет к браку отливок. Для получения качественной отливки обычно используют песчано-цементные смеси, самотвердеющие смеси со смоляным связующим и жидкоподвижные самотвердеющие смеси [20]. Составы этих смесей и используемые компоненты приведены в главе 9.

20.6. Противопригарное покрытие

   Противопригарное покрытие наносится на модель. Оно выполняет две функции: предохраняет отливку от пригара (при заливке чугуна и медных сплавов) и от образования грубой поверхности из-за неравномерного уплотнения смеси.
   Требования к противопригарным покрытиям:
   • высокая газопроницаемость;
   • хорошая адгезия к материалу модели;
   • быстрое высыхание и упрочнение на воздухе;
   • высокая прочность.
   Все краски можно подразделить на водные и с органическими растворителями (спирты, бензин). Водные краски требуют подсушки в течение нескольких часов при 40–50 °C. Не рекомендуется использовать краски на жидком стекле, так как они резко снижают газопроницаемость модели.
   При литье по газифицируемым моделям применяют следующие противопригарные вещества и по ним делают смеси составов: например, пасту ГБ, сульфитноспиртовую барду смешивают с водой; бентонит, огнеупорная глина, пирофосфат натрия, полиакриламид, графит черный, графит серебристый, поливинилбутираль, гидролизный спирт, тальк, клей 45–08, бензин, гидролизованный этилсиликат, пылевидный кварц, смола М. В табл. 20.3 приведены некоторые составы противопригарных покрытий.
//-- Табл. 20.3. Составы противопригарных покрытий, % (по массе) [1] --//

20.7. Последовательность операций при изготовлении отливок

   Изготовление моделей. Для художественных отливок модель изготавливается из готовых плит вспененного пенополистирола на деревообрабатывающих станках с помощью быстроходных фрез или приспособления с нагретой нихромовой проволокой, через которую пропускают электроток с напряжением 12 В. Температура проволоки подбирается такой, чтобы поверхность среза получалось ровной и гладкой, она колеблется в пределах 200–450 °C в зависимости от плотности разрезаемого пенополистирола.
   В настоящее время применяются специальные обрабатывающие центры горячей проволокой с числовым программным управлением (ЧПУ), которые позволяют на порядок увеличить производительность при получении высокого качества модели. Например, станок модели СРП-3220 фирмы «Теплозол» (Кемерово).
   Заготовки для модели можно вырезать ленточными пилами. Плоская поверхность заготовок обрабатывается на фуговочных и рейсмусных станках.
   Для обработки тел вращения из пенопласта применяются токарные и токарно-лобовые станки. Для черновой обработки можно применять обычные токарные резцы по дереву, для чистовой – деревянные резцы, обклеенные наждачной шкуркой на тканевой основе с зернистостью 40–80 ед., крепление заготовок из пенопласта при их обработке на токарных станках осуществляется на планшайбе шурупами с помощью переходников, переходников и крестовин и на крестовинах болтами.
   При обработке глухих и сквозных отверстий малых диаметров рекомендуется применять пластинчатые фрезы, сверла по дереву, шлифовальные камни и головки, фрезы с насечкой и другой инструмент.
   Для сборки модели из отдельных элементов используется клей на спиртовом или бензиновом растворителе. Клей наносится кистью на подготовленные поверхности заготовок, которые после удаления растворителя соединяются между собой под небольшим давлением.
   Массивные части модели следует выполнять полыми, а отверстия в этих полостях заглушать вклеенными вставками.
   Отдельные части модели можно склеивать легковыгораемыми материалами. Хорошие результаты получаются при использовании смолы МФ-17. Смазанные смолой поверхности прижимают друг к другу и выдерживают 30–45 мин. Небольшие поверхности склеивают быстросохнущим поливинилацетатным лаком. Можно применять водные клеи на основе декстрина, казеина и т. п. Они медленнее сохнут, но при этом получается очень тонкий клеевой шов.
   Соединение элементов модели можно проводить методом «сварки растворением». Для этого отходы пенополистирола растворяют в ксилоле, стироле, толуоле, дихлорэтане и других растворителях до достижения консистенции киселя. Полученный состав наносится тонким слоем на соединяемые поверхности. При этом материал модели несколько растворяется, и после соединения поверхностей и выдерживания под небольшим давлением в течение 8-10 мин образуется прочный шов. Сварка растворением обеспечивает однородность материала модели и соединительного шва [1, 21].
//-- ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ МОДЕЛИ --//
   Дефекты поверхности можно обклеить тонкой бумагой, предварительно увлажнив модель. Поры можно заделать воскообразным материалом (парафин, стеарин и т. п.). Небольшие модели погружают в расплавленную воскообразную массу (90-130 °C). Полученный тонкий слой хорошо поддается полировке или нанесению неглубокого рисунка (фактуры).
   Для этих же целей можно использовать пастообразный состав (пенополистирол, растворенный в органических растворителях). Отдельные крупные дефекты устраняют путем их разделки и запрессовки пенополистироловых вставок.
   Сглаживание поверхности осуществляют оплавлением с помощью обдувки горячим воздухом или зачисткой наждачной бумагой. Движения при зачистке должны быть направлены только в одну сторону. В противном случае поверхность не получится гладкой.
//-- МОНТАЖ МОДЕЛЬНЫХ БЛОКОВ --//
   Для литья по газифицируемым моделям применяется сифонная литниковая система, желательно с выпорами. Элементы литниковых систем изготавливаются из пенополистирола. Если литниковая система имеет большие размеры, то ее рекомендуют делать полой. Сборка модельных блоков производится склеиванием или сваркой.
//-- ОКРАШИВАНИЕ МОДЕЛЕЙ --//
   Окрашивание моделей производится для предохранения их поверхностей от пригара и всей модели от деформирования. Противопригарное покрытие наносится кистью или методом погружения. Учитывая малую плотность модели, погружение в жидкую краску представляет определенные трудности. Из-за значительной силы выталкивания на модель действуют усилия, которые могут сломать ее или отломать от стояка (пеполистирол в воде и др. красках не тонет).
   Приведем более простые составы огнеупорных покрытий. Модельный блок покрывают 3–5 %-м раствором органического клея (казеинового, столярного, декстринового, поливинилацетатного) в воде и обсыпают тонкодисперсным пылевидным кварцем и другими огнеупорами. Полученный слой сушат при 20–40 °C в течение 1–2 ч.

20.8. Формовка модели и заливка металлом

//-- ФОРМОВКА МОДЕЛИ --//
   При формовке сухим заполнителем без связующего используются перфорированные опоки с дном. На дно насыпается слой песка толщиной 10–30 мм и устанавливается модельный блок. Затем засыпается песок с постукиванием по стенкам опоки для его лучшего уплотнения. Модель необходимо устанавливать так, чтобы исключались поднутрения со стороны засыпки песка, развитая поверхность должна располагаться сверху. Нельзя производить засыпку модели нагретым песком, так как может произойти оплавление и усадка модели.
   Литниковую систему (чашу, стояк) следует облицевать огнеупорным составом для получения неразмываемых каналов. Облицовка производится песчано-глинистой смесью, огнеупорной глиной или жидкостекольным составом.
   При формовке смесью со связующими уплотнение (набивка) опок с моделями производится вибрацией, встряхиванием, трамбованием после нанесения на модель вручную облицовочного состава. Чаще всего используют самотвердеющие смеси на жидком стекле (или синтетических смолах) или применяют CO -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– процесс.
//-- ЗАЛИВКА МЕТАЛЛА --//
   Заливка имеет решающее значение для качества поверхности отливки (рис. 20.3 – 20.5 ФТИМС).

Рис. 20.3. Модель скульптуры, балясины, наконечника ограды; орнамент декоративной решетки (силумин). ФТИМС

Рис. 20.4. Модель колокола. ФТИМС

Рис. 20.5. Дизайн. Ажурное литье каркаса табурета, чугун. Стиль барокко. ФТИМС

Металл, соприкасаясь с пенополистиролом, оплавляет его и газифицирует, в дальнейшем между ним и моделью образуется зазор δ1 (рис. 20.6). При медленной заливке, т. е. при медленном подъеме уровня металла, в форме образуется большой зазор δ2 и лучеиспускание металла оплавляет пенополистирол, часть которого попадает на зеркало металла и испаряется (рис. 20.6, а). При повышении скорости заливки зазор δ3 уменьшается и образуется достаточный объем расплавленного полистирола, закрывающего зеркало металла и испаряющегося. Разложение полистирола до летучих веществ происходит с поглощением теплоты, и поэтому под ним образуется тоненькая корочка металла. Часть жидкого полистирола может приклеиться к стенкам формы и образовать на ней складки (рис. 20.6, б). В жидком полистироле под действием высокой температуры (чугун, медные сплавы) образуются вторичные газовая и твердая фазы. Твердая фаза состоит из сажистого углерода и коксового остатка. Поэтому на заливках из чугуна и медных сплавов при высокой скорости заливки могут появиться углеродистые зазоры (рис. 20.6, в).

Рис. 20.6. Схема взаимодействия модели и металла при медленной (а), ускоренной (б) и быстрой заливке (в): 1 – пенополистироловая модель; 2 – зазор между моделью и поднимающимся зеркалом металла; 3 – жидкий полистирол; 4 – корочка металла; 5 – жидкий металл; 6 – впадина на отливке [1]

При заливке алюминиевых сплавов в зоне контакта температура не превышает 500 °C [1, 20]. Разложение полистирола происходит до жидких и газообразных фаз. Твердая фаза при этом не образуется. При получении алюминиевых отливок желательно металл заливать при повышенной температуре, однако необходимо учитывать, что сильный перегрев связан с газонасыщением сплава. На рис. 20.7 показана отливка в стиле модерн высотой 1 м, изготовленная из силумина.

Рис. 20.7. Композиция «Женщина». Силумин. Отливка по полистироловой модели [1]

20.9. Виды дефектов

На отливках, полученных по газифиципуемым моделям, отсутствуют характерные для литья в песчано-глинистые формы обычным способом – ужимины, обвалы и т. д. Однако особенности литья новым методом предопределяет возможность образования специфических дефектов, являющихся в основном следствием взаимодействия металла с продуктами деструкции модели (табл. 20.4).
//-- Табл. 20.4. Дефекты отливок, полученных по газифицируемым моделям [1] --//

20.10. Техника безопасности и санитарные правила

   При изготовлении отливок ЛГМ следует руководствоваться «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и эксплуатации цехов производства литья по пенополистироловым моделям», утвержденным Минздравом СССР 10.05.1979 г.
   В процессе освоения ЛГМ следует выполнять следующие дополнительные рекомендации [19, 22]:
   • естественное и искусственное освещение рабочих мест при изготовлении моделей, их сборке из отдельных элементов и с литьевой системой в модельные блоки должно удовлетворять требованиям «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» (СН-245-71);
   • хранение полистирола должно осуществляться в изолированном помещении и в закрытой таре при температуре не выше 20 °C на расстоянии не менее 1,5 м от источников тепловыделения;
   • при переработке пенополистирола необходимо предусмотреть ее механизацию: в местах загрузки, транспортировки и выгрузки сырья и готового продукта необходимо предусмотреть устройства, исключающие загрязнение воздуха производственных помещений пылью;
   • оборудование в цехе должно быть размещено с учетом обеспечения направленных непересекающихся грузопотоков материалов и полуфабрикатов (моделей, модельных блоков и др.) внутри цеха;
   • при использовании оборудования, передающего вибрацию, должна осуществляться виброизоляция, обеспечивающая на рабочем месте нормальные условия и предельно допустимые величины вибрации;
   • для уменьшения шума, производимым сжатым воздухом при изготовлении моделей на автоматических установках, а также шума, возникающего при работе привода пресс-форм, должна предусматриваться возможность выведения выхлопов отработанного воздуха за пределы цеха;
   • в помещениях, где установлено оборудование для просева гранул полистирола, подсвспенивания полистирола, изготовление моделей автоклавным и машинным способами производства, приготовления противопригарного покрытия, формовки модельных блоков в сухом кварцевом песке, должна быть установлена местная вытяжная вентиляция (скорость удаляемого воздуха 0,7–1,2 м/с);
   • для удаления коплекса продуктов термодеструкции модели, сажи и пыли из кварцевого песка необходимо применять термическую регенерацию отработанного песка при температуре 600–650 °C;
   • для нейтрализации газообразных продуктов термической деструкции модели, которые образуются при заливке формы металлом, необходимо в условиях серийного производства отливок вакуумировать формы в процессе заливки и охлаждения, а отсасываемые газы направлять в установку термической регенерации песка или применять установки каталитического дожигания газов;
   • в единичном производстве крупных отливок следует применять боковые отсосы или зонты, при этом газы, выделяющиеся из формы во время ее заливки металлом, следует поджигать.
   При выполнении вышеуказанных правил техники безопасности, а также соблюдения общепринятых норм санитарно-гигиенических условий труда в литейных цехах обеспечивается высокая культура производства и экологическая чистота технологического процесса ЛГМ [19].

Глава 21
Вакуумнопленочное изготовление форм

21.1. Общие сведения

   В СССР (1970-е гг.) новый V-процесс, т. е. вакуумнопленочная формовка (ВПФ), вызвал большой интерес у предприятий литейной промышленности. Начался этап бурного освоения этого способа получения литых изделий. Однако последующие события в политической сфере и связанные с перестройкой, отодвинули интерес предприятий к этому способу в тень. В настоящее же время интерес предприятий к использованию этого оригинального способа литья вновь проявился. У этого процесса как бы появилось «второе дыхание».
   V-процесс родился в Японии в начале 70-х годов прошлого века и является интеллектуальной собственностью этой страны. Суть его заключается в применении синтетических полимерных покрытий (пленок) и вакуума для получения литейных форм и изготовления в них литых изделий из разных металлов и сплавов. В литейной форме геометрия будущей отливки сохраняется за счет вакуумирования формовочного песка (разряжение порядка 0,4–0,5 Па). Потери формовочного песка – незначительны (примерно около 3 %), а вся масса формовочного песка может быть многократно использоваться без утери технологических параметров.
   Естественно, что на начальном этапе освоения этой новации было важно определить проблемы патентно-лицензионной и коммерческой ситуации, связанные с возможностями ее использования. Так, было установлено, что V-процесс является интеллектуальной промышленной собственностью фирмы «Kabushiki kaisha Akita» и что он не имеет преемственности в области литейного производства. Он появился как результат сочетания технологических приемов, известных в металлургии, где для защиты поверхности изложниц от разгара применялись синтетические пленки, и в пищевой промышленности, где с помощью вакуума из синтетических пленок изготавливают упаковочную продукцию.
   V-процесс впервые был показан в 1972 году на 82-й конференции литейщиков, а первые публикации появились в журнале «Imono». В европейской печати сведения о новом процессе появились в октябре 1973 года.
   Анализ опубликованных в открытой печати материалов выявил основные тенденции патентования и промышленного освоения нового способа литья в разных странах мира.
   Было установлено, что в Японии развитие и совершенствование процесса связано с деятельностью трех фирм: «К. k. Akita», «Sintokogio Ltd» и «Mitsubishi Heavy Industries Ltd».
   Фирма «R. r. Akita» стремится с помощью лицензий позиционировать новый процесс на международных специализированных рынках. Сама же фирма начала выпуск оборудования для промышленного освоения нового процесса. Этому примеру последовала и фирма «Sintokogio», получившая, благодаря покупке лицензии у фирмы «Akita», право на совершенствование, изготовление и продажу специального оборудования для реализации процесса.
   Крупная машиностроительная компания «Mitsubishi Heavy Industries Ltd» организовала в ФРГ (г. Кёльн) специальный центр по продаже лицензий в Европе и оказании услуг в освоении этого способа (технические консультации, шефмонтаж и наладочные работы).
   Поскольку столь крупные фирмы связали свой бизнес с V-процессом, можно заключить о его широких возможностях и коммерческих преимуществах. Уже к концу 1973 года более 30 японских предприятий приобрели лицензии на право использования новации, а к концу 1974 года количество таких предприятий достигло 100 единиц. Одновременно названные фирмы начали осуществлять «блокирующее патентование» в Европе и в США, что подчеркивает конкурентные устремления этих фирм.
   Новый способ литья быстро привлек внимание литейных предприятий Европы. Ведущие литейные журналы начали систематически публиковать материалы по V-процессу.
   Первое лицензионное соглашение в Европе по использованию V-процесса было подписано в 1974 году в Батгейте (Англия) ассоциацией «The North British Steel Group». В это же время фирма «Tilghman Wheelabrator Ltd» стала сублицензиатом фирмы «Sintokogio Ltd», получившая исключительное право на производство оборудования для нового процесса в Англии, а затем и в Европе.
   С фирмой «Imperial Chemical Industries Ltd» (Англия), издавна связанной с литейным производством, и неоднократно оказывающей услуги при отработке некоторых вариантов новой техники и синтетической пленки с нужными литейщикам характеристиками, был заключен контракт на поставку литейным предприятиям пленки для нужд вакуумно-пленочного процесса. Идя навстречу потребностям литейных предприятий, фирма в короткий срок разработала технологию получения нетоксичной синтетической пленки с повышенными пластическими свойствами.
   На специализированных рынках литейного оборудования появились машины вакуумной формовки, а затем и комплексы оборудования. Промышленные предприятия, используя новое оборудование, освоили производство изделий различной номенклатуры и назначения (например, ванны, детали электродвигателей, детали для станкостроения и машиностроения).
   Растущий спрос на оборудование для V-процесса в Европе привел к созданию специализированного концерна «Sinto-Wagner» (ФРГ). Уже в июне 1976 года на международной выставке в Брно (Чехословакия) концерн экспонировал формовочные автоматы для V-процесса.
   Предприятия США, позже европейских проявили интерес к новому процессу. Однако затем постарались наверстать упущенное. Американская фирма «Herman Corp» стала сублицензиатом японских фирм и наладила выпуск оборудования для V-процесса. Началось промышленное освоение нового способа литья и в США.
   Несмотря на блокирующее патентование, специалисты в Европе (в том числе и в России), США и в других странах, совершенствуя новый процесс, находят новые инженерные решения и патентуют их в обход уже действующих японских патентов. По всей вероятности, способ вакуумно-пленочной формовки представляет поле обширной деятельности, и его возможности далеко не исчерпаны. В дальнейшем такое предположение подтвердилось. Возрос поток изобретений по усовершенствованию этого способа литья.
   Резюмируя вышеизложенное, на начальном периоде освоения нового способа литья был сделан вывод о том, что проявляемый интерес ведущими в области литейного производства фирмами подтверждает новизну и полезность этого способа литья. Коррективы, внесенные в этот процесс, расширили возможные области его применения. Ведь для его реализации не требуется очень сложное оборудование. Процесс может быть реализован на предприятиях малого и среднего бизнеса с достаточно высокой рентабельностью. Кроме того, процесс не требует наличия больших производственных площадей, даже в литейных системы ПТО. Несложное технологическое оборудование может располагаться в любой последовательности и обслуживаться гибкими транспортными средствами.
   Процесс не связан с трудностями экологического характера, связанных с загрязнением окружающей среды. Перечисленные особенности процесса красноречиво говорят о его пригодности к использованию в реальной ситуации нашего времени [23].
   Освоение способа вакуумно-пленочной формовки началось с изготовления различных художественных отливок, в первую очередь декоративных решеток из алюминиевых и медных сплавов, а также из чугуна и стали. Длина решеток достигала 4 м [24].
   Преимущества вакуум-пленочного процесса:
   • экологическую безопасность;
   • отпадает необходимость в производственных участках смесеприготовления, выбивки залитых форм, регенерации формовочных материалов;
   • сокращаются объемы вредного для здоровья людей ручного труда;
   • привлекательна простота самого процесса;
   • возможность многократного использования формовочного песка;
   • удлиняются сроки эксплуатации модельной оснастки;
   • сокращаются объемы механической обработки отливок: отливки получаются чистыми с гладкой поверхностью (шероховатость поверхности – 3,2-12,5 мкр при размерной точности – 0,5–1,4 мкр.; практически отсутствуют литейные уклоны);
   • процесс энергоэкономичный;
   • возможность применения технологий лизинга.

   Комплект используемого оборудования в одном из российских цехов (рис. 21.1) состоит из:

   Рис. 21.1. Участок вакуум-пленочной формовки. Раскатной станок модели РС-200 последовательно-направленным заполнением формы, центробежного литья, создание материалов с нанопористой структурой и технологии изготовления из них изделий

   • Установки вакуумно-пленочной формовки.
   • Вакуумного насоса (если он не является частью вакуумной установки).
   • Полимерной пленки.
   • Пульта управления.
   • Краскопульта (для нанесения краски на пленку).

   Примерная номенклатура отливок:
   • Машиностроительное литье и запасные части: насосы, диски, зубчатые колеса, направляющие, изделия сантехники и другие.
   • Литые изделия для транспорта – автомобильного, железнодорожного.
   • Бытовое литье: ванны, сантехника, подставки и другие.
   • Детали штампов и электродвигателей.
   • Литье для медицинских нужд.
   • Художественное литье.

21.2. Материалы формы

Наполнитель. Свойства формовочного материала определяет прочность форм и качество поверхности отливки. Главной особенностью формовочных материалов, используемых в вакуумно-пленочной формовке, является отсутствие в них связующего, поэтому огнеупорность формы зависит только от огнеупорности применяемого наполнителя. Прочность формы, полученной при разрежении, в значительной степени зависит от насыпной массы применяемого песка. В свою очередь насыпная масса зависит от крупности песка, его типа (кварцевые, корундовые, цирконовые и др.) и формы (угловатый или округлый), а также соотношения крупной и мелкой фракций (табл. 21.1).
//-- Табл. 21.1. Зависимость насыпной массы песка от соотношения фракций [1] --//

   Примечание. Максимальная насыпная масса 1800 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

получена при соотношении «крупная фракция – мелкая фракция» 70: 30.

   Результаты экспериментов [1] показывают, что при использовании мелкого песка (размер зерна, например, 0,2 мм до 80 %) обеспечивается гладкая поверхность отливки (Rz = 18 мкм), более крупный песок (песок кварцевый с размерами песчинок, например, 0,315 мм) имеет тенденцию к просечке (табл. 21.2).
//-- Табл. 21.2. Влияние зернистости песка на параметры шероховатости отливки [1] --//

   Примечание. Степень разрежения – 47 кПа. Пленка EVA тощиной 0,075 мкм.

   Для художественных отливок весьма важно получение чистой поверхности. При вакуумнопленочной формовке в отливках встречаются дефекты, обусловленные проникновением металла в поры литейной формы при создании в ней вакуума. Ниже приведены результаты экспериментов по определению влияния различных параметров на глубину проникновения металла в форму. Был использован песок со средними диаметрами зерен от 0,43 до 0,08 мм с насыпной массой 1500 кг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Заливалась проба в виде цилиндра высотой 150 мм и диаметром 60 мм чистым алюминием при перегреве до 200 °C [1].
   Анализ результатов исследований позволил сделать следующие выводы:
   • Тип заливаемого металла и скорость заливки не влияют на глубину его проникновения;
   • Глубина проникновения металла тем больше, чем выше температура перегрева металла и степень разрежения формы, чем крупнее песок и меньше насыпная масса наполнителя.
   Таким образом, понижая степень разрежения и используя мелкий песок в качестве формовочного материала, можно уменьшить перепад давлений на поверхности раздела отливки и формы, а значит, предотвратить проникновение металла в поры формы. Однако чрезмерное снижение перепада давления может привести к появлению дефектов, вызванных разрушением формы.
   Параметры шероховатости поверхности отливки можно уменьшить, используя покрытия для форм, как и при обычной формовке.
//-- ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ --//
   В качестве материала для герметизации используются синтетическая пленка, фольга, бумага или самотвердеющие композиты. Чаще всего используется синтетическая пленка.
   На этапе наложения на модель к пленке предъявляются следующие требования:
   • Плотное прилегание нагретой пленки к модели;
   • Отсутствие разрывов;
   • Малая зависимость пластичности пленки от длительности ее нагрева.

   На этапе заливки формы требуются:
   • Малая термическая усадка пленки при контакте с нагретым жидким металлом (сжимающаяся пленка не должна обнажать слишком большой участок формы, на котором зерна песка удерживаются только за счет вакуумирования);
   • Медленное протекание процессов деструкции пленки при минимальной толщине слоя песка, в который проникают продукты деструкции (во избежание образования пригара и попадания в отливку включений песка);
   • Незначительное выделение газов в атмосферу цеха или индивидуальной литейки;
   • Малая стоимость пленки.

   Применяются пленки из различных синтетических материалов: полиэтилена низкой плотности (РЕ-пленка, ГОСТ 10354-82), полипропилена (РР-пленка), полистирола (PS-пленка) и этилвинилацетата (EVA-пленка).
   EVA-пленка имеет наиболее высокие показатели удлинения, пластической деформации, она обладает способностью к деформированию и образованию складок. Однако требует для деформирования определенных усилий табл. 21.3). По совокупности перечисленных свойств EVA-пленка наиболее подходит для использования при вакуумно-пленочной формовке [1].
//-- Табл. 21.3. Склонность пленок к образованию складок при наложении на модель [1] --//

   Нагрев пленки выполняется, как правило, с использованием радиационных (газовых или электрических) или конвективных (обдув горячим воздухом) нагревателей. Темипература нагрева составляет около 100 °C. Нагрев должен быть равномерным. При недостаточном нагреве пленка не приобретает требуемой эластичности, при пегреве в ней могут появиться разрывы.
//-- СЭВИЛЕНОВЫЕ ПЛЕНКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ВАКУУМНО-ПЛЕНОЧНОГО ФОРМОВАНИЯ --//
   Специалистами фирмы НПФ ООО «Шар» (Россия) разработаны и выпускаются пленки из сэвилена (сополимера этилена с винилацетатом, этиленвинилацетатные, СЭВА, EVA), используемые в литейном производстве при вакуумно-пленочном формовании различных изделий из металлов.
   Разработаны оригинальные рецептуры на основе разных марок сэвилена и композиций на основе различных полиолефинов.
   Сэвиленовые пленки характеризуются: низкой температурой плавления; высокой степенью растяжения; высокой прочностью; малыми величинами остаточной деформации; незначительным газообразованием.
   Разработаны и выпускаются пленки: с разной способностью к деформации в условиях процесса литья; с различным коэффициентом трения; с различной степенью усадки в продольном и поперечном направлениях.
   Разнообразие литьевых изделий чрезвычайно велико. В частности, они отличаются размерами и формой выступающих частей, глубиной впадин, остротой граней и другими конструкционными особенностями.
   НПФ ООО «Шар» выпускает несколько видов пленок для изготовления металлических изделий методом вакуумно-пленочного формования. Эти пленки отличаются по ряду важнейших признаков, в частности по: эластичности; прочности; вязкости расплава; температуре размягчения; содержанию винилацетатных групп в исходном материале; в сополимере этилена с винилацетатом.
   Типичные свойства выпускаемых Научно-производственой фирмой ООО «Шар» пленок приведены ниже.
   Предел прочности пленок при разрыве находится в интервале 170–280 кг/см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, относительное удлинение при разрыве – не менее 530 %.
   При нагреве пленки в процессе литья при температурах, близких к 300 °C, и болеее высоких температурах в присутствии воздуха происходит термоокислительная деструкция, а затем и сгорание пленки. При этом выделяются продукты деструкции и сгорания, содержащие преимущественно углекислый газ и пары воды. Газовыделение должно быть возможно меньшим, чтобы избежать появления газовых дефектов в получаемых отливках. Поэтому желательно применение тонких пленок.
   ООО «Шар» выпускает пленки для производства литейных форм толщиной от 80 до 150 мкм. По требованию заказчика этой фирмой возможно изготовление пленки большей толщины, а также в виде полотна различной ширины.
//-- ОГНЕУПОРНЫЕ ПОКРЫТИЯ --//
   В качестве огнеупорного покрытия используются графит, тальк, каолин, циркон, алюминиевая пудра. В качестве жидкой фазы – растворители и компоненты, которые не вступают в химическую реакцию с пленкой, – метанол, изопрапанол и этанол. Водные покрытия не используются, так как они на пленке высыхают долго и не смачивают ее. При применении метанола и изопрапонола требуются более жесткие правила техники безопасности, чем при работе с этанолом; последний более перспективен, хотя и дороже.
   Краски большей частью наносятся на пленку, покрывающую модель. В отдельных случаях красят поверхность формы после съема модели. При этом краска и песок разделены пленкой.

21.3. Последовательность операций при изготовлении отливок

Суть способа и последовательность операций иллюстрируются рис. 21.2. Модельная плита 5 с закрепленной на ней моделью 4 смонтирована на вакуумной камере 1. Полость этой камеры соединена сквозными тонкими каналами 4 с поверхностью плиты и модели.

   Рис. 21.2. Последовательность операций при вакуумно-пленочной формовке: а – накладывание пленки на модельную плиту; б – изготовление верхней полуформы; в – верхняя полуформа; г – нижняя полуформа; д. – форма в сборе; е – выбивка отливки; 1 – вакуумная камера; 2 – модель;3 – пленка; 4 – отверстие в модельной плите; 5 – модельная плита; 6 – патрубок; 7 – коробчатая опока; 8 – пленка; 9 – наполнитель; 10 – отверстие в опоке; 11–13 – патрубки; 14 – отливка [1]

   Синтетическую пленку 3 толщиной до 0,1 мм с площадью поверхности, равной площади модельной плиты в плане, в течение нескольких секунд нагревают до перевода ее в эластичное состояние. Нагретую пленку накладывают сверху на модель и подключают полость камеры 1 через патрубок 6 к вакуумному насосу.
   Пленка плотно облегает поверхность модельной плиты и модели, точно воспроизводя ее контур.
   На модельную плиту с пленкой устанавливают коробчатую опоку 7, внутренняя стенка которой имеет отверстия 10. Опока через патрубок 11 соединена с вакуум-насосом. В нее засыпают огнеупорный наполнитель 9, обычный кварцевый песок без связующего, и модельную плиту вибрируют.
   Далее отформовывают литниковую чашу и линейкой удаляют избыток песка из полуформы, выполняя ровный контрлад. На последний накладывают синтетическую пленку 8 (без нагрева) и подключают опоку к вакуумному насосу.
   Полуформа в результате вакуумирования приобретает необходимую прочность. Для съема полуформ с модельной плиты вакуумную камеру 1 отключают от вакуумного насоса. Верхнюю полуформу соединяют с нижней, которую изготавливают аналогичным способом. В процессе сборки полуформ, заливки металлом и затвердевания отливки опоки подключены к вакуум-насосу. После затвердевания отливки 14 вакуум-насос отключают, и отливка вместе с песком вываливается из опок. Песок после охлаждения вновь используется для формовки. Уплотнение песка производится при вакууме порядка 50 кПа.
   Способ вакуумно-пленочной формовки является самым оптимальным в художественном литье при изготовлении крупногабаритных отливок типа оград, решеток, фигурных ворот, декоративных панелей и т. д. Так, например, в Японии специализированные предприятия по изготовлению подобных отливок вакуумно-пленочной формовкой полностью вытеснили литейные, которые отливали их традиционным литьем в разовые песчаноглинистые формы. При этом способе повышается качество литья, и оно обходится дешевле.
   Метод вакуумно-пленочной формовки применяется также и при отливке относительно небольших изделий из сплавов различных видов. Так, например, фирма «Синто Когно» в качестве рекламы отливает сувениры в виде пластины, на которой разбросаны рисовые колосья. На одном из заводов была отлита пластина толщиной 5 мм с габаритами 250х300 мм, на которой размещена ветка сосны с шишками и шестеренка. Модель шестерни выполнена без уклона, а ветка сосны имеет поднутрения, и, тем не менее, это не мешало получить вполне приличный отпечаток на чугунной отливке (рис. 21.3). Для равномерного вакуумирования по всей площади модельной плиты была использована вязаная скатерть, рисунок которой хорошо просматривается.

   Рис. 21.3. Ветка сосны с шишками, чугун [1]

   В России за более чем 15-летний период специалистами «ЦНИИМа», а в последствии ЗАО «ЦНИИМ-Инвест» было изготовлено большое количество художественных отливок, которые использовались фирмами «Специалист», «ВознарЛиК», «Рест-Арт», «Интарсия», «РетроСвет», «Триумф», «Рестамп» и другие при реставрации различных объектов Санкт-Петербурга и его пригородов.
   Технология вакуумно-пленочной формовки применялась для изготовления литой фурнитуры для окон и дверей (замочные накладки, шпингалеты, петли и т. д.) при проведении реставрационных работ Китайского дворца (г. Ломоносов), построенного в XVIII веке по проекту архитектора А. Ринальди [25].
   Оригиналы изготавливались из бронзы и латуни с последующей чеканкой. На них высверливалось большое число отверстий диаметром от 0,3 до 0,7 мм. В качестве наполнителя использовался кварцевый песок со средним размером зерен 0,16 мм, противопригарная краска состояла из талька, этилового спирта и поливинилбутироля. Применялась синтетическая пленка СЭВИЛЕН или EVA толщиной 0,05-0,1 мм. Отливки карцевали и полировали.
   Представленные для воссоздания натурные литые образцы в прошлом изготавливались из бронзы и латуни литьем по выплавляемым моделям с последующей чеканкой. Анализ образцов показал, что их внешняя конфигурация, геометрические параметры и отсутствие глубоких поднутрений дают возможность применять для их изготовления метод ВПФ, как более экономичный и позволяющий отказаться от дорогостоящей операции чеканки каждой отливки.
   Так при реставрации фирмой «Интарсия» Певческого моста, построенного еще в 1840 году, была определена необходимость почти полной замены чугунных решеток, поражающих необычайной ажурностью и тонкостью рисунка. Четырнадцать новых решеток были изготовлены по ВПФ с использованием отреставрированного натурного образца и «постели» – подложки из виксинта (рис. 21.4).

Рис. 21.4. Детали решетки Певческого моста, чугун (реставрация выполнена методом вакуумно-пленочной формовки). Санкт-Петербург [32]

При реставрации Львиного цепного моста в 1998–1999 годы были заменены все 220 решеток изготовленными по ВПФ отливками, но с использованием деревянных разъемных моделей (рис. 5.4, 21.5).

   Рис. 21.5. Детали решетки Львиного цепного моста, чугун (реставрация методом вакуумно-пленочной формовки). Санкт-Петербург [32]

   По отреставрированному фирмой «Специалист» натурному образцу были отлиты щиты с изображением головы Медузы-Горгоны и укреплены на столбах Первого инженерного моста (рис. 5.5).
   Большой объем работ по воссозданию недостающих литых элементов античных орнаментов в перильных ограждениях в виде атрибутов военной техники (мечи, дротики, пики, стрелы), атрибутов ликторов в виде пучков прутьев, лавровых венков, щитов с изображениями на темы древнегреческой и римской мифологии был проведен при реставрации Пантелеймоновского моста и мостов на Конюшенной площади (рис. 21.6, 21.7). На рис. 21.8. показан элемент ограды из стального прутка, барельефы выполнены из силумина, с последующей покраской под чугун. Барельефы отлиты методом вакуумно-пленочной формовки с применением пленки СЭВИЛЕН толщиной 0,05 мм ООО «Шар».

Рис. 21.6. Детали решетки Пантелеймоновского моста. Чугун (реставрация выполнена методом вакуумно-пленочной формовки). Санкт-Петербург [32]

Рис. 21.7. Детали решетки Малого Конюшенного моста, чугун (реставрация выполнена методом вакуумно-пленочной формовки). Санкт-Петербург [32]

   Рис. 21.8. Элемент ограды. Силумин (покраска под чугун), пруток – сталь (вакуумно-пленочная формовка). Санкт-Петербург [32]

   При воссоздании высокохудожественных уникальных изделий первоначально отливаются алюминиевые модели, которые после доработки служат для вакуумно-пленочной формовки. Например, корпуса старинных часов, как правило, состоят из нескольких частей. Их формовали специальным способом с «перекидкой» и с гипсовой подложкой. Несмотря на большую подготовительную работу, производственный цикл изготовления отливок часов способом вакуумно-пленочной формовки значительно короче, чем при других способах литья. Формовку проводили в опоках 600х450х100 мм с использованием пленки СЭВИЛЕН толщиной 0,05 мм. Изготовленная отливка имела лицевую поверхность, практически не требующую дочеканки. Она только полировалась резино-абразивными кругами [32].
   Способ ВПФ был также востребован, как малозатратный и не длительный, при производстве литых латунных решеток интерьера для воссоздания Храма Христа Спасителя в Москве.
   Одним из вариантов применения ВПФ является возможное использование моделей из пластилина, которые после лепки захолаживаются, а перед облицовкой покрываются тонким слоем талька или графита. Это позволяет художникам и скульпторам во многом сократить путь от замысла изделия до его воплощения в металле, а реставраторам – к натурным образцам (моделям) присоединять недостающие (утраченные) элементы из пластилина с последующей формовкой целого изделия.
   При реставрации садово-парковых ансамблей значительный объем занимают работы по воссозданию утраченных верхних украшений ограждений – пики различной формы, которые также изготавливались из чугуна методом ВПФ, но с использованием новых металлических и деревянных разъемных моделей. Так в чугунной монументальной ограде Михайловского дворца были заменены сотни отливок «кукурузка» и навершие военной атрибутики – секиры.
   Отливки крупногабаритных реставрируемых изделий и их копий изготавливали из чугуна марок СЧ15, СЧ20, СЧ25 на установках ВПФ мод. 52-159 конструкции ФГУП «ЦНИИМ» по известной вакуумнопленочной технологии. Применяли формовочный песок марки 2-3К3О3О16 (ГОСТ 2138-91), противопригарную краску на основе талька (или графита) в качестве наполнителя, этиловый спирт в качестве растворителя с добавкой связующего лака ВЛ557. Использовали синтетическую пленку типа СЭВИЛЕН толщиной 75-100 мкм производства «Пластполимер», а затем ООО «Шар». Литниково-питающая система рассчитывалась в зависимости от толщины стенки отливки, массы заливаемого чугуна, времени заливки и напора металла [32].
   Применение ВПФ при реставрации старинных решеток, балясин, ограждений с простыми и сложными, строгими и витиеватыми рисунками, отражающими различные стили и эпохи, для балконов, лестничных маршей, каминов позволяет использовать копии этих изделий или их элементов при строительстве новых архитектурных ансамблей, коттеджей, зданий.
   В сязи с растущим интересом к различным предметам «под старину» в различных стилях, выпуском мебели с металлической фурнитурой, строительством офисов, коттеджей ставится задача насыщения рынка художественными отливками из бронзы, латуни, мельхиора, нейзильбера, чугуна. Изделия, которые в основном имеют плоскую конфигурацию с несложным разъемом, целесообразно изготавливать методом вакуумно-пленочной формовки.

21.4. Виды дефектов

К дефектам литейных форм, изготовленных под вакуумом, относятся газовые включения, просачивание жидкого металла сквозь стенки формы и оседание формы и т. д. [1]. Эти дефекты свойственны отливкам, получаемым другими способами, но характер, как и причины их образования, присущи только формам, изготовленным под вакуумом (табл. 21.4).
//-- Табл. 21.4. Основные виды дефектов [1] --//

Глава 22
Литье в резиновые формы

22.1. Литье в эластичные кремнийорганические полимерные формы

   Итальянская фирма «Mario di Mario» в конце 90-х годов XX века предложила процесс получения отливок в эластичных кремнийорганических полимерных формах, которые назвали резиновые формы. Для этого процесса фирмой выпускаются диски из эластичного материала, вулканизационный пресс и центробежная установка.
   Суть процесса состоит в следующем. На резиновый диск укладывают мастер-модель, поверхность диска покрывают разделительным составом и накрывают вторым диском. Такой «бутерброд» помещают в термостат и проводят вулканизацию под прессом. После этого диски разбирают, в них прорезают литниковую систему. Обычно этим способом получают небольшие отливки из свинцово-оловянистых сплавов. На диске по его периферии размещают до 10 мастер-моделей. В центре верхнего диска выполняют литниковую воронку с разделительными литниковыми ходами и заливают форму на центробежной установке [1].
   Резиновые формы изготавливают из силиконового полимера с наполнителем – аэросилом. Физикомеханические свойства резины следующие:
   • Прочность при разрыве – 8 МПа;
   • Относительное удлинение при разрыве – 160 %;
   • Остаточное удлинение при разрыве – 2 %.
   Ассортимент заливаемых сплавов при данном процессе ограничивается сплавами, температура плавления которых не превышает 320 °C. Это обусловлено термостойкостью резины.
   Фирма рекомендует следующие сплавы:
   1. Олово 4,2 %, свинец 85,4 %, сурьма 10,1 %, мышьяк 0,1 %, висмут 0,1 %.
   2. Олово 13,8 %, свинец 77,7 %, сурьма 8 %, мышьяк 0,2 %, висмут 0,2 %.
   3. Олово 94 %, медь 0,15 %, сурьма 5,85 %.
   4. Олово 45,8 %, свинец 54 %, медь 0,2 %.
   При использовании указанных сплавов резиновая пресс-форма выдерживает сотни заливок, а при цинковых сплавах – десятки.
   При составлении лигатуры надо соблюдать осторожность: пары свинца, мышьяка, сурьмы и висмута очень ядовиты.
   Фирма проводит разработку новых составов резин, стойких к термокислительному старению до 450 °C, с тем, чтобы в таких формах можно было отливать изделия из разнообразных сплавов при многократном их использовании, например сплавы на цинковой основе.
   При всех положительных качествах, все же этот способ имеет ограниченное применение.
   Как при вулканизации, так и при литье в этой технологии, очень важна равномерная и неизменная сила прижатия верхней и нижней частей пресс-формы в течение всего процесса. Тем более, что в ходе этих процедур объем резины в пресс-форме увеличивается в силу нагрева, химических реакций (в ходе вулканизации), вливания горячего расплава и пр. Если прижатие изначально недостаточно, будет облой, если избыточно, будет сплющивание или потеря формы литых деталей, сдвиги, усадка и прочие неприятности.
   Путей решения только два. Первый похож на струбцину и на типичный ювелирный пресс-вулканизатор, который зажимают винтом, чаще всего по наитию (см. гл. 14).
   Второй придуман и запатентован итальянской фирмой «Nicem», давление прижатия создается сжатым воздухом, совмещенным с ресивером сообщающимися сосудами, поэтому независимо от стадии процесса, давление прижатия одинаково, при необходимости пластины пресса немного расходятся, пока давление в ресивере и в системе не выровняются. Разница в качестве – на дешевых машинах можно замечательно лить номера квартир для дверей, дверные ручки, некоторые простые технические детали, при определенном навыке – простейшую фурнитуру. Добиться ювелирного качества можно только на хорошо продуманном и добротно сделанном оборудовании (рис. 22.2, 22.3), которое в настоящее время появилось и в России.
   Можно использовать резины холодного отверждения. Например, Ласил С выдерживает сотни циклов при 350 °C и тысячи при 250 °C. Есть высокотемпературная резина холодного отверждения (кирпично-красная, Silastic 3481, из нее, например, делают всякое художественное литье из цинка, может выдержать 450 °C). Резины выпускают разные производители, самые дешевые китайские (они, как правило, выдерживают 50-150 циклов). Итальянские от «Nicem» – при тех же условиях более износоустойчивы и выдерживают от 1000 до 3000 циклов.
   В ходе работы хороший силикон от высокой температуры не меняет форму и не усаживается, просто становится жестче. В лаборатории фирмы «Nicem» имеются многочисленные образцы – они собирают свою тестовую пиццу из сегментиков резин от разных поставщиков – как нарезанный торт, запекают в целый блин, а потом льют и переиодически контролируют состояние каждой из резин – сегментиков. Когда дешевые резины уже рассыпаются и выкрашиваются кусками, на хороших же резинах – даже первые трещинки не начинают появляться. Максимальные температуры многократного литья – порядка 450 °C. Оптимальные температуры – до 350 °C.
   Резины в виде пиццы так и продаются блинами – стандартные диаметры 40 и 30 см (самые популярные в ювелирном производстве) в г. Лассо Италия. Различаются твердостью и термостойкостью. Температура вулканизации, как обычный силикон, от 170–190 °C. Усадка – менее 2,5 %. Есть резины низкотемпературной вулканизации, от 77 °C. Они незначительно дороже, зато усадка – менее 0,2 %.
   Кстати, фирма «Nicem» сама делает эти резины, а заодно, и резины ювелирного диапазона. В «Nicem» контролируют каждую партию (хранят контрольный образец в течение двух лет – весь срок жизни резин), «играют» с микродобавками, очень хорошо понимают, что и как влияет на результат, в состоянии отрегулировать любой параметр. Фирма в очень тесном контакте с ученым Хубертом Шустером (который по резинам сделал не один замечательный доклад на симпозиумах в Санта Фе и Санкт-Петербурге).
   Х. Шустер пишет: «…льют в центр во вращающуюся со скоростью до 1000 оборотов в минуту готовую пресс-форму. В данной технологии машина оснащена устройством, прижимающим с 2-х сторон «пиццу» во время литья. Модельки запекаются на специальном же вулканизаторе, соответствующем размерам пресс-формы. Запекать можно как металлические, так и пластиковые (выращенные) модельки в низкотемпературную резину (температура вулканизации от 78 °C). Технология проста, разрезать ничего не надо. В нижний блин по внешнему радиусу круга впекаются направляющие и в месте предполагаемого разделения «пиццы» посыпают тальком».
   При литье легкоплавких сплавов, металл ходит по кругу многократно, все обломки и технологический брак тут же забрасываются обратно в плавильную печь. Сплавы можно варить самому – в той же плавильной печи, или пользоваться установками различных фирм. В зависимости от микродобавок можно добиться твердости или пластичности, облегчить нанесение гальванического покрытия, блеск, прочность (рис. 22.1-22.5).

Рис. 22.1. Нижний слой резины укладывается в пресс-форму, после чего укладываются мастер-модели, утапливаются до середины, облепляются более мягкой резиной в самых критичных местах. Если толщины листа недостаточно, набирается нужное количество слоев. Ставятся замки. После этого резина талькуется и сверху прижимается новый блин (или сколько их там потребуется). Питатели к изделиям на этом этапе не делаются, формируется центральный заливочный литник в верхней части пресс-формы с помощью специальной оснастки. Резина запекается в пресс-вулканизаторе, разделяется на две части по тальку, примы удаляют. После этого начинается работа по вырезанию питателей и выпоров (для выхода воздуха из заливочных полостей). Процедура логичная и понятная – все питатели прорезаются скальпелем (или полукруглой стамеской по дереву) от центра, на входе в изделия они зауживаются, чтобы готовое изделие можно было отломить от питателей [26]

Рис. 22.2. Несколько вариантов установок (по производительности). Самая простая система (литейка с установленным блином – в центре). После закрывания верхней крышки, сверху будет заливочная воронка (ее было видно на рисунках, где заливали полиуретан и воск) [26]

Рис. 22.3. Совсем быстрая машина – почти автомат на 8 пицц. Обслуживается одним оператором. Он извлекает отлитую пиццу, вынимает все литье, кладет ее на место, отламывает литники и бросает изделия в коробку, а литники на транспортер (справа), который сам забрасывает их обратно в плавильную емкость [26]

Рис. 22.4. На этом раскрашенном зверьке видна проработка деталей. Его высота – менее 2 см [26]

Рис. 22.5. После галтования, гальванической обработки и (если это необходимо), декорирования эмалями или стразами, ювелирные изделия бижутерии приобретают товарный вид [26]

У «Nicem» – три завода. Основной в Италии, есть еще в Китае и в Бразилии – это мировые центры, где располагаются производства свинца и олова и, соответственно, из этих металлов получения сплавов. Прирост продаж в год на мировом рынке составляет в среднем 40 %.

Глава 23
Литье под давлением

23.1. Общие сведения

   Сущность литья под давлением в том, что расплавленный металл при заливке в металлическую форму (пресс-форму) поступает не самотеком, а под давлением до 350 Мпа, создаваемым в применяемых для этой цели машинах.
   Литье под давлением (ЛПД) занимает одно из ведущих мест в литейном производстве. Производство отливок из алюминиевых сплавов в различных странах составляет 30–50 % общего выпуска (по массе) продукции ЛПД. Следующую по количеству и разнообразию номенклатуры группу отливок представляют отливки из цинковых сплавов. Магниевые сплавы для литья под давлением применяют реже, что объясняется их склонностью к образованию горячих трещин и более сложными технологическими условиями изготовления отливок. Получение отливок из медных сплавов ограничено низкой стойкостью пресс-форм. Номенклатура выпускаемых отечественной промышленностью отливок очень разнообразна. Этим способом изготовляют литые заготовки самой различной конфигурации массой от нескольких грамм до нескольких десятков килограмм.
   Литье под давлением позволяет получать наиболее точные отливки из цветных сплавов с наименьшими толщинами стенок 0,6–0,8 мм, практически не требующие дальнейшей механической обработки. Высокое качество обеспечивается использованием металлических пресс-форм с точной полированной полостью и высоким усилием прессования жидкого металла.
   Производительность труда при литье под давлением по сравнению с другими способами литья высокая. При использовании многогзездных прес-форм получают до 20 000 отливок из цинкого сплава в час. Санитарно-гигиенические условия работы в цехе сравнимы с условиями в цехе механической обработки.
   Выделяются следующие положительные стороны процесса ЛПД:
   • Высокая производительность и автоматизация производства, наряду с низкой трудоемкостью на изготовление одной отливки, делает процесс ЛПД наиболее оптимальным в условиях массового и крупносерийного производств.
   • Минимальные припуски на мехобработку или не требующие ее, минимальная шероховатость необрабатываемых поверхностей и точность размеров, позволяющая добиваться допусков до ±0,075 мм на сторону.
   • Четкость получаемого рельефа, позволяющая получать отливки с минимальной толщиной стенки до 0,6 мм, а также литые резьбовые профили.
   • Чистота поверхности на необрабатываемых поверхностях, позволяет придать отливке товарный эстетический вид.
   Также выделяют следующие негативное влияние особенностей ЛПД, приводящие к потере герметичности отливок и невозможности их дальнейшей термообработки:
   • Воздушная пористость, причиной образования которой являются воздух и газы от выгорающей смазки, захваченные потоком металла при заполнении формы. Что вызвано неоптимальными режимами заполнения, а также низкой газопроницаемостью формы.
   • Усадочные пороки, проявляющиеся из-за высокой теплопроводности форм наряду с затрудненными условиями питания в процессе затвердевания.
   • Неметаллические и газовые включения, появляющиеся из-за нетщательной очистки сплава в раздаточной печи, а также выделяющиеся из твердого раствора.
   Задавшись целью получения отливки заданной конфигурации, необходимо четко определить ее назначение: будут ли к ней предъявляться высокие требования по прочности, герметичности или же ее использование ограничится декоративной областью. От правильного сочетания технологических режимов ЛПД, зависит качество изделий, а также затраты на их производство. Соблюдение условий технологичности литых деталей, подразумевает такое их конструктивное оформление, которое, не снижая основных требований к конструкции, способствует получению заданных физико-механических свойств, размерной точности и шероховатости поверхности при минимальной трудоемкости изготовления и ограниченном использовании дефицитных материалов. Всегда необходимо учитывать, что качество отливок, получаемых ЛПД, зависит от большого числа переменных технологических факторов, связь между которыми установить чрезвычайно сложно из-за быстроты заполнения формы. Основные параметры, влияющие на процесс заполнения и формирования отливки, следующие:
   • давление на металл во время заполнения и подпрессовки;
   • скорость прессования;
   • конструкция литниково-вентиляционной системы;
   • температура заливаемого сплава и формы;
   • режимы смазки и вакуумирования.
   Сочетанием и варьированием этих основных параметров, добиваются снижения негативных влияний особенностей процесса ЛПД. Исторически выделяются следующие традиционные конструкторско-технологические решения по снижению брака:
   • регулирование температуры заливаемого сплава и формы;
   • повышение давление на металл во время заполнения и подпрессовки;
   • рафинирование и очистка сплава;
   • вакуумирование;
   • конструирование литниково-вентиляционной системы;
   Также, существует ряд нетрадиционных решений, направленных на устранение негативного влияния особенностей ЛПД:
   • заполнение формы и камеры активными газами;
   • использование двойного хода запирающего механизма;
   • использование двойного поршня особой конструкции;
   • установка заменяемой диафрагмы;
   • проточка для отвода воздуха в камере прессования.
   При литье под давлением наибольшее применение нашли цинковые, алюминиевые, магниевые сплавы, из медных сплавов – латунь. Цинковые сплавы обладают хорошими литейными свойствами, имеют низкую температуру плавления, о чем было сказано выше, (400–430 °C), почти не реагируют с металлом пресс-форм и камер прессования. Из алюминиевых сплавов применяют сплавы марок АЛ2, АЛ4, АЛ9, из магниевых – МЛ3 и МЛ5, из латуней – ЛЦ4 °C, ЛЦ16К4. Бронзы, имеющие широкий интервал кристаллизации, для литья под давлением не рекомендуются.
   В 80-е годы XX века на отечественных предприятиях, используя пресс-формы из сплавов на основе молибдена, был освоен процесс литья под далением чугуна и стали. Полученные чугунные и стальные отливки, по точности размеров не уступали отливкам, изготовленным литьем под давлением из алюминиевых, магниевых и медных сплавов [30].
   Применение литья под давлением в производстве художественных отливок из чугуна ограничено трудностью изготовления сложных (с большим числом частей) металлических форм трудностью получения пустотелых отливок в связи с невозможностью использования металлических стержней.
   Сотойкость пресс-формы определяется числом полученных в ней отливок. Средняя стойкость пресс-формы при литье цинковых сплавов 250 000 отливок, алюминиевых 80 000, латунных 10 000 отливок.
   Наибольшее распространение для отливки изделий из алюминиевых и медных сплавов получили машины литья под давлением с так называемой горизонтальной холодной камерой прессования (рис. 23.1). Порцию металла заливают в камеру прессования 2 через отверстие в ней. После заливки включают гидросистему, с помощью которой поршень 3 начинает плавное движение влево до перекрытия отверстия. Затем быстрое движение поршня создает большое усилие, запрессовывающее металл в пресс-форму 1, где он затвердевает. После затвердевания сплава правая часть пресс-формы 4 отходит вправо, поднимается стержень 6 и толкателями 5 отливка с литниковой системой выталкивается из пресс-формы.

Рис. 23.1. Схема работы машины литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования: а – наполнение камеры металлом; б – запрессовка; в – открытие формы; г – выталкивание отливки из формы; 1 – пресс-форма; 2 – камера прессования; 3 – поршень; 4 – подвижная часть пресс-формы; 5 – толкатель; 6 – стержень; 7 – отливка с литниковой системой [1]

Литниковые сплавы (цинковые, оловянносвинцовые и др.) экономичнее и производительнее отливать на машинах с горячей камерой прессования (рис. 23.2). При подъеме поршня 3 жидкий металл 4, находящийся в обогреваемом тигле, засасывается через отверстие в камеру 2. При опускании поршня металл с большим усилием по каналам запрессовывается в пресс-форму 1.

   Рис. 23.2. Схема работы машины литья под давлением с горячей камерой прессования: 1 – пресс-форма; 2 – камера; 3 – поршень; 4 – жидкий металл [1].

   Пресс-формы при работе испытывают большие термические и механические нагрузки, и для увеличения стойкости их изготавливают из дорогостоящих высоколегированных сталей, содержащих кобальт, хром, никель, молибден, вольфрам и др. Стоимость материалов пресс-форм и их изготовление очень высока, поэтому этот способ литья применяется только при массовом производстве художественных изделий. На машинах с горячей камерой прессования изготавливаются тонкостенные отливки из цинкового сплава, например брелоки с моделями различных автомобилей (см. рис. 3.35). Их получают в очень сложных пресс-формах, состоящих из десятков точно пригнанных частей.
   Очень часто процесс литья под давлением используется для изготовления относительно простых художественных отливок с несложной линией разъема (значки, медали, дверные накладки, таблички и т. п.). На рис. 23.3 приведены сувениры – ложка и ключ-штопор. Все эти изделия изготовлены из цинкового сплава.

Рис. 23.3. Сувенирные отливки. Цинковый сплав [1]

Художественные отливки из алюминиевых и медных сплавов, в основном из латуни, изготавливаются на машинах с холодной камерой прессования, например фурнитура для дверей и окон, детали подсвечников, канделябров, бра, люстр (рис. 3.28), особо ценная мебельная фурнитура и т. п.

23.2. Последовательность изготовления отливок

   1. На холостом ходу проверяют работу всех частей машины литья под давлением (узлы прессования, запирания, гидропривод), раскрытие и закрытие пресс-формы и др.
   2. С помощью газовой горелки или электронагревателя нагревают пресс-форму до технологически принятой температуры в зависимости от вида заливаемого сплава температура пресс-формы составляет 120–160 °C, для алюминиевых – 180–250 °C, для медных – 280–320 °C.
   3. Смазывают полость пресс-формы и камеру прессования (холодную) специальным смазочным материалом, который предохраняет поверхность от химического, механического и теплового воздействия струи заливаемого металла, предотвращает «приваривание» отливки к пресс-форме, а также уменьшает усилие при извлечении из нее стержней и вставок. Для отливок из алюминиевых сплавов используют водоэмульсионные материалы типа «Графитол-Э» и «Прессол-Э», содержащие воду, масло МС-20, графит и поверхностноактивные вещества. Для предотвращения задиров на отливке применяют противозадирные материалы типа «Алюминол МГ» на масляной основе с добавками твердого наполнителя (графита, алюминиевого порошка) и различных присадок. Для отливок из медных сплавов используют Графитолы и Прессолы.
   4. Смыкают пресс-форму и заливают в камеру прессования жидкий металл. Температура металла должна быть минимально допустимой, обычно на 10–30 °C выше температуры ликвидуса.
   5. Давление прессования зависит от конфигурации отливки и от заливаемого сплава.
   6. Время заполнения, т. е. время запрессовки, зависит от вида применяемого сплава и от средней толщины отливки. С увеличением толщины отливки время запрессовки увеличивается.
   7. Возможно выполнение различных отверстий, в том числе и резьбовых, при отливке деталей, из которых впоследствии собирают различные светильники или мебельную и другую фурнитуру.
   8. После запрессовки пресс-форму раскрывают и извлекают отливку с литниковой системой [1, 30].

23.3. Виды дефектов

В табл. 23.1 представлены специфические дефекты художественных отливок, изготовленных на машинах литья под давлением [1].
//-- Табл. 23.1. Дефекты, отливок [1] --//

Глава 24
Литье в кокиль

24.1. Общие сведения

   При всех ранее рассмотренных способах получения художественных отливок применяются одноразовые литейные формы, которые после заливки разрушаются.
   Металлические формы-кокили являются многократно используемыми, что значительно облегчает, упрощает и ускоряет процесс получения отливок с хорошей поверхностью. Однако процесс изготовления металлического кокиля довольно трудоемок и длителен, и поэтому такой способ литья применяют только в крупносерийном и массовом производстве, когда себестоимость кокиля распределяется на тысячи и десятки тысяч отливок. Литьем в кокиль обычно получают отливки из чугуна, алюминиевых, цинковых и легкоплавких сплавов и реже из медных сплавов.
   За последние 30–40 лет произошли важные изменения в теории и технологии литья в кокиль. На основе использования достижений фундаментальных и технических наук (теплофизики, физической химии, термомеханики, термодинамики необратимых процессов, гидродинамики, физико-химии полимеров, физики контактных явлений, теории кристаллизации и др.) решены многие задачи получения отливок с заданными свойствами, расширения области применения литья в кокиль (как по видам материалов отливок, так и по конструктивным признакам) повышения долговечности кокилей при одновременном снижении трудозатрат на их изготовление и, наконец, создания прогрессивных моделей специального технологического оборудования. Достижения науки способствовали не только созданию новых процессов и разновидностей кокилей, но и позволили систематизировать данные практики, выявив при этом наиболее рациональные технологические приемы и режимы отливки изделий для промышленных целей и художественного литья.
   Литье в кокиль, между тем, это один из древнейших способов изготовления отливок, появившийся чуть ли не на заре возникновения литейного ремесла. Во всяком случае, литейщики прибегли к этому способу сразу же, как только возникла необходимость в массовом производстве отливок с точно воспроизводимыми размерами последних. Древние литейщики разных районов пременили первые кокили независимо друг от друга. В настоящее время трудно установить, в какой части света и когда впервые стали использовать кокили. Однако достоверно известно, что почти за VI веков до н. э. литье в кокиль было развито на юго-востоке и в Северном Причерноморье – Скифии. В это время в сельском хозяйстве ряда государств Дальнего Востока началось широкое применение литых чугунных мотыг, серпов, осей телег и других сельскохозяйственных орудий труда и деталей оборудования. Огромную потребность в отливках не могли удовлетворить старые способы литья. Взамен их и был использован вновь открытый способ литья в чугунные кокили. И там, и там, примерно V–III веках до н. э., независимо появились новые приемы литья – с использованием металлических форм (кокилей) (рис. 24.1) [33].

   Рис. 24.1. Кокиль мотыги: 1 и 2 – половинки кокиля; 3 – металлический стержень [31, 33]

   Для военных целей скифам необходимо было огромное количество пустотелых наконечников стрел, причем требовалось, чтобы эти наконечники стрел были строго одинаковы по своим размерам и массе.
   Литейное ремесло в Скифии было высоко развито (см. главу 1), об искусстве литья замечательных скифских котлов (рис. 1.18), с восторгом писал Геродот; свидетельством тому служат также многие дошедшие до нашего времени литые изделия из бронзы, золота и серебра. Однако для массового изготовления наконечников стрел, существовавшие ранее способы литья, в том числе и литье по восковым моделям, оказались непригодными. Для решения проблемы литейшикам пришлось искать новый путь. Так скифами было изобретено литье в кокиль. Правда, как указывает Б. А. Шрамко [31], одна из находок археологов из Новочеркасского клада – четырехместный кокиль дает основание предполагать, что в Причерноморье литье было известно и в доскифский период. Но других, более достоверных данных, подтверждающих такое предположение, пока не имеется (рис. 24.2, г). Так как сейчас нет сведений о заимствовании кокильного литья у народов других стран, то можно предположить, что кокильное литье впервые в Европе было применено лесостепными племенами доскифского периода или скифами, населявшими наше Северное Причерноморье.

   Рис. 24.2. Часть литейной формы (а), стержень (б), скифского бронзового наконечника стрелы (в) и половинка предскифского четырехместного кокиля (г) [31]

   Что касается археологических находок скифского периода, то они, как и находки периода Борющихся царств (403–221 гг. до н. э.), свидетельствуют об умелом использовании кокилей древними литейщиками.
   Трудно сказать, почему эти древние способы литья в кокиль не получили широкого распространения и почему литейщики последующих столетий и эпох их не заимствовали. Во всяком случае не из-за несовершенства этих процессов. Данные свидетельствуют о том, что более 21 века тому назад литейщики владели сложными способами литья в кокиль, используя даже металлические стержни. В источнике [31] на рис. 2 и 3, с. 8 приведены эскизы кокилей Скифии и Борющихся царств для отливки стрел; также см. рис. 24.2, а, б, в, г.
   Самым сложным и для современного литья в кокиль является выполнение внутренних отверстий в отливке. В наше время поступают таким образом: наружную поверхность отливки выполняют в металлической форме, а для различного рода сквозных и глухих отверстий применяют песчаноглинистые стержни. Только в редких случаях прибегают к стержням металлическим.
   Глиняные стержни были известны скифам, но они не применяли их для получения глубоких и узких отверстий в наконечниках стрел. Возможно, причиной было то, что глиняные стержни не позволяли получать отверстия более или менее постоянных размеров. Для стрел же важное значение имела своеобразная взаимозаменяемость наконечников. Кроме того, если применять глиняные стержни, в отливках возможны различного вида дефекты (раковины и т. п.), из-за которых могли снижаться боевые качества стрел. Очевидно, именно эти причины заставили скифских литейщиков прибегнуть к такому смелому решению – к применению металлических стержней.
   Скифские литейные формы наконечников обычно состояли из двух или трех металлических частей (рис. 24.2, а), формировавших наружную поверхность отливки, и стержня (рис. 24.2, б), предназначенного для выполнения внутреннего отверстия наконечника (рис. 24.2, в). Собранная форма скреплялась специальными обручами и устанавливалась вертикально. Для этого наружный конец стержня вставляли в землю или в соответствующее отверстие специального приспособления. Ряд таких форм заливали расплавленной бронзой через верхнее отверстие. Впоследствии верхнюю часть отливки (прибыль) отламывали, а место излома в наконечнике соответствующим образом затачивали. Чтобы применить такой способ литья стрел, скифским литейщикам надо было обладать богатым опытом и хорошо развитым литейным ремеслом. Видимо, они использовали не только свой опыт, но опыт литья других народов.
   Интересно отметить, что после этого способ литья в кокиль не использовался литейщиками более 11 столетий, хотя не исключена возможность, его неоднократного появления и исчезновения.
   «Пробелы» в истории литья в кокиль объясняются не утерей древних секретов, а в том, что в разные периоды отсутствовали благоприятные условия эффективного использования кокилей. Такое условие появилось в России в XVI веке, когда потребовалось массовое изготовление чугунных пушечных ядер с достаточным воспроизводством размеров и масс. Когда же отпала необходимость в чугунных ядрах, процесс литья в кокиль вновь «забыли» на несколько веков. Возрождается этот способ лишь в конце XIX века, и уже для литья стальных заготовок: на вагоностроительном заводе в г. Риге (1890 г.) было освоено литье в кокиль стальных дисков массой 200–300 кг. По тому времени литье стальных дисков было смелым инженерным решением, дающий значительный эффект. Простые кокили успешно были применены для литья чугунных вагонных колес с отбеленными ребордами [31].
   В дальнейшем нашли еще более широкое применение для литья самой разнообразной продукции: вагонных колес, буферов электровозов, тяжелых корпусов редукторов, различной аппаратуры, хозяйственных изделий, тонкостенной посуды, художественного литья и т. д. Впервые было освоено массовое литье в кокиль чугунных изделий толщиной менее 3 мм.
   В настоящее время многие цехи и заводы полностью или частично заменили песчаные формы на кокили, получив при этом большой экономический эффект и значительно улучшив качество отливок. Большой вклад в теорию и практику кокильного литья внес основоположник научной школы специальных способов литья советского периода проф. Н. Н. Рубцов.
   Самыми употребимыми сегодня являются вертикальные и горизонтальные кокили для литья, отличающиеся соответствующими конструктивными особенностями разъемов.
   Отливки, получаемые при помощи кокильного литья, имеют огромную номенклатуру. Максимальный вес таких отливок достигает 12 килограммов.
   Для получения в процессе кокильного литья сложных отливок из алюминия используют либо металлические, либо песчаные и оболочковые стержни. При изготовлении песчаных стержней используются специальные кварцевые пески, связующее и краска, например, импортная производства Ashland (США).
   Рабочая поверхность кокиля и металлических стержней также обрабатывается теплозащитными покрытиями производства SCHAFER (Германия). Они защищают оснастку во время литья в кокиль и помогают регулировать отдельные технологические параметры.
   После установки стержней половинки кокиля соединяются и скрепляются вместе. Затем происходит само литье в кокиль сплава с помощью автоматических заливочных устройств или различных ковшей. Высвобождение отливки из кокиля происходит после ее кристаллизации.
   Дальше отливки поступают на участок обрезки литниково – питающей системы, оснащенный вертикальным ленточным станком производства DOALL (США). После чего, при необходимости, переходят на участок термообработки.
   Преимущества кокильного литья: отливка имеет точные размеры, чистую поверхность, мелкозернистую структуру, хорошие механические свойства.
   Суть процесса состоит в подготовке кокиля (разогрев, окрашивание, сборка), его заливке металлом и извлечение отливки после ее отверждения. В производстве встречаются кокили различных конструкций (рис. 24.3). Наиболее простой кокиль – вытряхной, его используют для односторонних отливок типа плит (рис. 24.3, а). Он может быть открытым, т. е. состоять из одной части, или при необходимости получения ровной обратной стороны – из двух половин.

Рис. 24.3. Типы кокилей: а – вытряхной; б – с книжным разъемом; в – с вертикальным разъемом для выплеска; г – комбинированный многогнездовой с песчаными стержнями [1]

Отливки, имеющие форму тел вращения (ручки, колонки и т. д.) часто выполняют в кокиле с вертикальным разъемом, раскрывающимся наподобие книги (рис. 24.3, б). Кокили с вертикальным разъемом часто применяют для получения полых отливок. При этом в кокиль (рис. 24.3, в) заливают металл, делают выдержку для его застывания, затем остальной жидкий металл сливают (выплескивают). На рис. 24.4 показан бюст А. С. Пушкина, отлитый таким способом.

Рис. 24.4. Бюст «А. С. Пушкин». Чугун, литье, покраска. Литье в кокиль. Автор С. Гольберг [1]

При отливке мелких деталей находят применение многогнездные кокили. На рис. 24.3, г показан такой кокиль с использованием песчаных стержней и с таким же стержнем, оформляющим стояк и литниковую воронку. Это сделано для того, чтобы при заливке тонкостенных отливок с протяженной литниковой системой металл не охлаждался и не терял своей жидкотекучести [1].

24.2. Материалы формы

   Для изготовления кокиля наиболее широко применяется серый чугун марок СЧ20 и СЧ25, так как этот материал в достаточной мере удовлетворяет основным требованиям и сравнительно дешев. Чугуны этих марок имеют ферритно-перлитную структуру с мелким графитом. Не допускается наличия в структуре чугуна свободного цементита, так как он затрудняет механическую обработку кокиля. В процессе эксплуатации цементит распадается с увеличением объема продуктов распада, что приводит к короблению кокиля.
   Для изготовления кокилей также используется низкоуглеродистая сталь 10 и сталь 20. Стальные кокили обладают высокой эксплуационной стойкостью.
   Кокили для мелких отливок из чугуна и алюминиевых сплавов иногда изготавливаются из алюминиевых сплавов АЛ9 и АЛ11. Такие кокили анодируют, т. е. подвергают химико-термической обработке, в результате чего на их рабочей поверхности образуется тугоплавкая и износостойкая пленка из оксидов алюминия толщиной до 0,4 мм.
   Для изготовления кокилей можно использовать медь. Она теплопроводна и отливки в медных кокилях быстро затвердевают. Стойкость кокиля зависит от материала, из которого он изготовлен, и от заливаемого сплава. Приблизительная стойкость кокилей указана в источниках [27], в табл. 11.1 [1].
   Краски предупреждают привар металла отливок к кокилю, снижают теплопроводность кокиля, повышают его стойкость. Краску наносят на горячий кокиль с помощью пульверизатора, окраску в виде копоти – с помощью коптящего пламени газовых горелок. Составы красок для окрашивания кокилей при литье различными сплавами указаны в источнике [1, 28] и в табл. 24.1.
//-- Табл. 24.1. Составы красок для окрашивания кокилей [1, 28] --//

24.3. Последовательность изготовления отливок

   1. Внутреннюю поверхность кокиля тщательно очищают проволочной щеткой. Проверяют работоспособность движущихся частей, поворотных механизмов, замков и т. д. При необходимости смазывают эти элементы графитовым смазочным материалом.
   2. Нагревают кокиль газовой горелкой (при отсутствии газа используют электронагреватели) до требуемой температуры. Например, отливки из серого чугуна различной сложности с тощиной стенки до 5 мм кокиль нагревают при температуре от 400 до 450 °C. Бронзы средней сложности с толщиной стенки отливки 5-10 мм, температура нагрева кокиля колеблется от 120 до 200 °C. Латуни различной сложности с толщиной стенки 5-20 мм, кокиль нагревают от 150 до 200 °C. Алюминиевые тонкостенные отливки с толщиной стенки 1,6–2,1 мм, температура нагрева кокиля колеблется от 400 до 420 °C.
   3. Окрашивают полость для отливки и для литниковой системы краской (составы см. табл. 24.1) и дают ей высохнуть. Например, для литья из алюминиевых сплавов при изготовлении мелких и средних отливок полость кокиля окрашивают таким составом: оксид цинка 5 %, жидкое стекло 2 %, остальное вода. При окрашивании принимают меры, позволяющие избегать попадания краски на сопрягаемые плоскости половин кокиля (во избежание заливов металла в полости разъема), вентиляционные каналы и отверстия.
   4. Собирают кокиль, проставляют стержни, скрепляют половины кокиля и заливают металлом.
   5. После затвердевания металла кокиль разбирают и извлекают из него отливку. Для сложных отливок в кокиле должны быть предусмотрены толкатели и контртолкатели.
   При высоком темпе работы кокиль может сильно разогреться. Для поддержания температурного режима следует периодически замерять температуру кокиля и при перегреве охлаждать его выдержкой на воздухе или обдувом сжатым воздухом.
   6. Осматривают кокиль, при отслаивании краски его подкрашивают и вновь собирают для заливки металлом. При использовании процессов с «выплеском» металла следует после заливки выдержать его в кокиле короткое время, а затем вылить оставшийся жидкий металл. Время выдержки определяют опытным путем в зависимости от требуемой толщины «намороженного» металла.

24.4. Виды дефектов

   Общие характерные дефекты отливок при литье в кокиль следующие:
   • недоливы и неслитины, возникающие при низкой температуре расплава и кокиля перед заливкой или малой скорости заливки, большой газотворности краски и плохой вентиляции кокиля;
   • усадочные дефекты (раковины, утяжины, пористость) из-за нарушения направленного затвердевания и недостаточного питания массивных частей отливки, из-за перегрева кокиля;
   • шлаковые включения из-за недостаточного рафинирования сплава;
   • трещины, возникающие из-за высокой температуры заливки, длительного охлаждения металла в кокиле.
   Специфические дефекты отливок при заливке в кокиль чугунными, медными и алюминиевыми сплавами можно найти в источнике [29], см. также табл. 11.4 [1].

Библиографический указатель использованной и рекомендуемой литературы к разделу V

   1. Иванов В. Н., Карпенко В. М. Художественное литье: Учеб. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1999. – 206 с.
   2. Лившиц В. Б. Художественное литье. Ювелирные и декоративные изделия: самоучитель / В. Б. Лившиц. – М.: Астрель, 2009.
   3. Бех Н. И., Васильев В. А., Гини Э. Ч., Петриченко А. М. Мир художественного литья история технологии // УРСС. Москва. 1997.
   4. Цветное литье: Справочник / Н. М. Галдин, Д. Ф. Чернега, Д. Ф. Иванчук и др.; под общ. Ред. Н. М. Галдина. – Машиностроение, 1989. – 528 с.
   5. Художественное литье из драгоценных металлов / Л. А. Гутов, Е. Л. Бабляк, А. П. Изоитко и др.; под общ. ред. Л. А. Гутова. – Машиностроение, ЛО. 1988. – 224 с.
   6. Урвачев В. П., Кочетков В. В., Горина Н. Б. Ювелирное и художественное литье по выплавляемым моделям сплавов меди. – Челябинск: Металлургия, ЧО. 1992. – 168 с.
   7. Андронов В. П. Плавильно-литейное производство драгоценных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1974. – 320 с.
   8. Смирнягин А. П., Смирнягина Н. А., Белова А. В. Промышленные металлы и сплавы – М.: Металлургия, 1974. – 488 с.
   9. Бриполь Э. Теория и практика ювелирного дела / Пер. с нем., под ред. Г. А. Гутова и Г. Т. Оболдуева. – 4-е изд. – Л.: Машиностроение, ЛО., 1982. – 384 с.
   10. Производство отливок из сплавов цветных металлов / Курдюмов А. В., Пикунов М. М., Чурсин В. М., Бибиков Е. Л. – М.: Металлургия, 1985. – 414 с.
   11. Воздвиженский В. М., Грачев В. А., Спасский В. В. Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении: Уч. пособие. – М.: Машиностроение, 1984. – 432 с.
   12. Баландин Г. Ф. Основы теории формирования отливок. Ч. I и Ч. II: Уч. Пособие. – М.: Машиностроение, 1979.
   13. Е. Н. Кондаков. Повышение качества отливок из сплава золота путем совершенствования технологии формы, раскисления и модифицирования: Дисс. канд. техн. Наук. – Л.: ЛПИ. 1983. – 126 с.
   14. Литье по выплавляемым моделям / Под ред. Я. И. Шкленника и В. А. Озерова. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1971. – 436 с.
   15. Минаев А. А. и др. Вакуумная формовка. М., 1984.
   16. Алексеевская Е. К., Лабузова Р. И. Усовершенствование процесса изготовления смесей для керамических форм // Специальные способы литья. М., 1971.
   17. Иванов В. Н., Зарецкая Г. М. Литье в керамические формы по постоянным моделям. М., 1975.
   18. Стрюченко А. А., Захарченко Э. В. Керамические формы в точном литье по постоянным моделям. М., 1988.
   19. Шуляк В. С. Литье по газифицируемым моделям. – СПб «Профессионал», 2007. – 408 с.
   20. Озеров В. А. Литье по моделям из пенополистирола. М., 1969.
   21. Чудновский А. Р. Литье по моделям из пенопласта. М., 1970.
   22. Литье по моделям из пенополистирола. Технология. РТМ 31.5007-756.
   23. Яновский А. М. Вакуумно-пленочная формовка // ИТБ «Литье Украины». 2007, № 8.
   24. Минаев А. А. и др. Вакуумная формовка. М., 1984.
   25. Горбунов О. А., Петров И. Г. Опыт изготовления художественных отливок вакуумно-пленочной формовкой // Литейное производство. 1993, № 11.
   26. Site Admin. Зарегистрирован: 07.12.2004. Сообщения: 1377. Москва. Добавлено в феврале 2009 г.
   27. Степанов Ю. А. и др. Технология литейного производства. Специальные виды литья. М., 1983.
   28. Дубинин Н. П. и др. Кокильное литье. – М.: Машиностроение, 1967.
   29. И. Ю. Малаховский. Художественное литье из олова // Наука и жизнь 1979, № 10.
   30. Зотов Б. Н. Художественное литье: Учеб. пособие для учащихся средних профессионально-технических училищ. М.: Машиностроение, 1988.
   31. Литье в кокиль / С. Л. Бураков, А. И. Вейник, Н. П. Дубинин и др. Под. ред. А. И. Вейника. – М.: Машиностроение, 1980, 415 с.
   32. Вакуумно-пленочная формовка как универсальный способ реставрации художественных изделий из металла. О. А. Горбунов, В. Ю. Пирайнен, В. Н. Козлов, С. М. Глебов (ЗАО «ЦНИИМ-Инвест», ОАО «ПТИлитпром), Г. А. Шемонаева (ФГУП ЦНИИМ), И. Г. Перов (ООО «ПЛТ»), И. А. Животовский (Концерн «ВознарЛиК»). Сайт Санкт-Петербурга, 2010 г.
   33. Петриченко А. М., Суходольская Е. А. Искусство формообразования отливок. – М.: Машиностроение, 1980. – 112 с.
   34. Святкин Б. К. Литье в металлические кокили. – М.: Высшая школа, 1974.
   35. Липницкий А. М. Литье в металлические формы. – М. – Л.: Машиностроение, 1969.
   36. Небогатое Ю. Е., Тамаровский В. И. Специальные виды литья. – М.: Машиностроение, 1975.
   37. Петриченко А. М. Теория и технология кокильного литья. – Киев.: Техника, 1967.

Раздел VI
Статуарное литье. Изготовление форм для колоколов

   Жизни удобства и все, что способно доставить усладу:
   Живопись, песни, стихи, ваяние искусное статуй —
   Все это людям нужда указала, и разум пытливый
   Этому их научил в движеньи вперед постепенном.
Тит Лукреций Кар. (О природе вещей).

Глава 25
Технология формовки бюстов, статуэток и скульптур

25.1. Общие сведения

   Искусство ваяния и формовки играет большую роль в нашей жизни. Отражая прекрасное в действительности, оно, в свою очередь, формирует наше сознание, наш вкус и наши представления о прекрасном.
//-- СКУЛЬПТУРА --//
   Скульптура, ваяние, один из видов изобразительного искусства. Скульптура, в отличие от живописи, имеет реальный, а не изображенный объем. Существует два основных вида скульптуры: круглая скульптура и рельеф. Круглая статуя «живет» в свободном пространстве, ее можно обойти со всех сторон, ощутить рукой шероховатую или гладкую поверхность, почувствовать округлость формы. Рельеф подобен объемному рисунку на плоскости.
   Основной предмет изображения в скульптуре – человек. Лишь иногда мастера изображают животных и птиц, неодушевленные предметы. В круглой скульптуре, в отличие от живописи, весьма сложно воспроизвести природу, нельзя передать особенности воздушной атмосферы. Однако скульпторы способны выразить в телесной форме любые чувства и идеи – от лирических и задушевных до грандиозных и величественных. Мастер не стремится точно копировать формы, которые он видит в жизни. В скульптуре, как и в любом художественном произведении, необходимо отобрать самое важное, существенное, убрать ненужные детали, а что-то, напротив, выделить, подчеркнуть, преувеличить. Ваятель не копирует, а творит, создает новую форму, опираясь на знание натуры.
   Любая скульптура очень чувствительна к освещению. Она будет по-разному выглядеть при верхнем и боковом свете, в пасмурную погоду и при ярком солнце. Скульпторы учитывают это в своей работе. Скульптурное произведение создается в расчете на определенное окружение: улицу или городскую площадь, музейный зал, аллею парка, комнату в доме. Место, где будет стоять скульптура, определяет ее размер, материал, из которого она будет изготовлена, особенности ее формы.
   В зависимости от назначения, скульптура подразделяется на монументальную и станковую. Монументальная скульптура – это памятники, воздвигнутые в честь исторического события или изображающие выдающегося человека. В них воплощается способность скульптуры выражать в обобщенных образах великие идеи. Парковая скульптура служит для украшения природной среды: искусная рука ваятеля словно соревнуется с природой в создании совершенных форм. Статуэтки, выполненные на станке, относят к станковой скульптуре. Они предназначены для небольших помещений, для музейных залов.
   Все скульптурные материалы можно разделить на мягкие (глина, пластилин, воск) и твердые (камень, дерево, слоновая кость, металл). Работая с мягкими материалами, скульптор лепит, наращивает объем будущей статуи. Древнейший материал для пластики, известный еще с первобытных времен, вязкая и мягкая глина, принимает под пальцами мастера любую форму. Изделия из обожженной глины называют терракотой (от итал. terra cotta – обожженная земля). Из прочного камня с древнейших времен высекали скульптуры для гробниц и храмов. Твердые породы камня (гранит, базальт и др.) трудно обрабатывать, в них невозможно вырезать мелкие детали. Поэтому в подобных работах сильнее всего ощущается массив каменного блока (скульптура Древнего Египта). Известняк – более мягкий камень. В Средневековье его использовали для рельефных украшений порталов соборов. Древние греки первыми начали обрабатывать мрамор: мерцающий, словно дышащий камень, близкий своей окраской к телесному цвету, хорошо подходил для статуй обнаженных богов и героев.
   Великому скульптору эпохи Возрождения Микеланджело приписывают знаменитое изречение о том, что скульптуру создать очень просто: надо взять камень и «убрать всё лишнее». Действительно, мастер, работающий с твердыми материалами, «освобождает» будущую скульптуру «из плена» каменной или деревянной массы. Чтобы обрабатывать камень, нужно обладать физической силой и иметь уверенную руку. Одна ошибка – и работа будет испорчена.
   С незапамятных времен скульпторы использовали дерево. На протяжении тысячелетий оно оставалось излюбленным материалом народных мастеров, делавших из него забавные игрушки и маленькие декоративные статуэтки. Дерево, как никакой другой материал, «подсказывает» форму будущего произведения. Сплетение древесных сучков скульптор может превратить в руки статуи, разметавшиеся корни старого пня – в изогнутые лапы чудовища… Дерево – теплый, «живой» материал – словно наполняет скульптуру особой органической силой.
   Особняком среди материалов скульптуры стоят металлы: бронза, медь, чугун, золото. В процессе изготовления бронзовой (или из др. металла) скульптуры сначала делают ее модель из воска, гипса, глины и т. д. Модель обмазывают гипсом, получая полую разъемную форму, внутрь которой потом заливают расплавленный металл (рис. 25.1).

   Рис. 25.1. Скульптура «Девушка с разбитым кувшином». Бронза. 1816 г. Скульптура фонтана. Царское Село. Автор П. П. Соколов. [1]

   Большого мастерства требует и работа формовщика. С изготовления формы начинается жизнь, к примеру, чугунных скульптур. Сложность форм художественного произведения требует и трудоемкой кусковой формовки: поверхность модели произведения делят на определенные части и затем «набивают» форму. Эти кусочки осторожно снимают и просушивают в печи. Из них тщательно подбирая один к другому, собирают цельную художественную форму. Получив отливку, ее вручную прочеканивают, а затем латинируют, создавая на поверхности изделия благородный матовый оттенок.
   Обширная коллекция художественного литья, хранящаяся в Политехническом музее, представлена изделиями двух предприятий. Это камерная скульптурная композиция петербургской фабрики Ф. Шопена «Телега с крестьянками» и образцы художественной продукции Каслинского и Кусинского чугунолитейных заводов.
   В.В. Дорощук пишет: «В конце 60-х годов XIX века скульптор Е. А. Лансере (1848–1887) заключил контракт с владельцем фабрики бронзовых скульптур Ф. Шопеном на поставку моделей скульптур. Лансере был начинающим талантливым мастером, а Шопен – известным фабрикантом, поэтому работы были куплены вместе с авторскими правами, что позволяло ставить на отливках клеймо «Ф. Шопен». Одной из таких моделей и была композиция «Телега с крестьянками», воспроизводящая сцену из русской жизни. Судя по клейму, Шопен мог пользоваться полученными на нее правами в течение 10 лет, начиная с 1871 года. Скульптура изготовлена из бронзы методом литья по выплавляемым моделям».
   Суть его заключалась в том (см. главу выше), что модель отливки «Телега с крестьянками» (рис. 25.2) делалась из легкоплавкого материала (чаще всего это были воск или парафин), затем на нее наносили несколько слоев суспензии и специальной обсыпки, которые после сушки создавали огнеупорную оболочку. Выплавив из нее модельный состав, получали тонкостенную матрицу литейной формы, которую помещали в опоку, прокаливали и заливали расплавленным металлом. После того как форма остывала, ее разбивали, а готовую отливку зачищали, чеканили, полировали и патинировали.

   Рис. 25.2. Скульптурная композиция «Телега с крестьянками». Бронза. Завод «Ф. Шопен». XIX в. Политехнический музей. Москва. Скульптор Е. А. Лансере. (Фото В. В. Дорощук)

   Е. А. Лансере создал более 400 моделей для бронзовых скульптур. В основном это тематические группы – этнографические, анималистические, бытовые, жанровые, сказочные и т. д. Без его работ во второй половине XIX века не обходилась ни одна выставка русского искусства.
   На Каслинском заводе в малом размере отливали более двадцати работ П. К. Клодта, среди них: «Конь с попоной», «Упавший всадник», «Садящийся всадник», «Кони на воле», «Конь за изгородью», «Кобыла с жеребенком», «Бык» и др.
   Творческому росту каслинских мастеров и улучшению технологического художественного литья способствовали произведения русского скульптора Е. А. Лансере, работавшего в мелкой камерной пластике. Верные реалистическим традициям творчества П. К. Клодта отлитые из бронзы и чугуна произведения этого скульптора принесли широкую славу каслинским мастерам.
   В настоящее время на Каслинском заводе сложился крепкий, творческий коллектив – скульпторы и мастера-исполнители с большим опытом и высокой квалификацией и талантливая молодежь, в том числе и выпускники местной профессиональнотехнической школы.
   С коллекцией предметов торговли завода можно ознакомиться в Государственном Историческом музее, Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском музее, Загорском государственном историко-художественном музее-заповеднике, Каслинском краеведческом музее, Свердловском краеведческом музее и картинной галерее.
//-- СТАТУЯ --//
   Статуя (лат. statua), один из основных видов круглой скульптуры, свободно стоящее трехмерное скульптурное изображение человеческой фигуры или животного (реже какого-либо фантастического существа, неодушевленного предмета), рассчитанное на восприятие со всех сторон, на круговой обход (рис. 25.3). Кроме отдельных статуй, нередко встречаются статуарные группы: от двухфигурных до грандиозных многофигурных композиций [1].

   Рис. 25.3. Статуя императора Карла Великого. Бронза. Начало IX в. Лувр. Париж [1]

   Термин «скульптура» применяют не только к крупным монументальным произведениям (например, статуям), но и к промежуточным по размерам – настольным (например, бюстам и статуэткам) и к мелким (например, медалям и барельефам).
   Согласно источника [41], если верить греческим писателям, то искусство отливки различных предметов из бронзы (главным образом статуи) впервые возникло на острове Самосе, во времена Кира или Креза, т. е. в VI столетии до Рождества Христова (Р. X.) – по мнению Павзания, или около 690 года – по мнению Плиния. Но Библия упоминает о скульптурных произведениях из бронзы, принадлежащих гораздо более раннему времени, исполненных Г ирамом Тирским, который работал при сооружении Иерусалимского храма, при Соломоне.
   В XIX – начале XX вв. отливка скульптур и статуй из бронзы совершалась следующим образом: скульптор лепит статую из глины, затем делается гипсовая форма статуи, т. е. берется отпечаток статуи в нескольких кусках гипса. Если эти различные куски соединить вместе, то получится точное воспроизведение или копия статуи в пустом пространстве, образовавшемся внутри гипсовой формы, потому что глиняный оригинал был разрушен и вынут через отверстие, проделанное внизу статуи. В это пустое пространство вливают жидкий гипс, который скоро твердеет и с безусловной точностью воспроизводит оригинал. Для того, чтобы переменить эту гипсовую статую в бронзовую, необходимо вторично сделать форму. Берется новый гипсовый отпечаток статуи, смазанный предварительно каким-нибудь жиром. Таким образом получится новая, пустая внутри форма, разделенная на несколько кусков. Эти куски соединяются вместе и скрепляются. Если в это пустое пространство внутри залить расплавленную бронзу, то получим точное воспроизведение статуи из массивной бронзы; но этот способ, употребляемый для получения из бронзы предметов маленького размера, например статуэток, не годится для больших предметов и статуй, так как в результате получается огромная тяжесть и требуется большое количество металла. Во избежание этих неудобств употребляется несколько способов с целью сделать бронзу по возможности тоньше и легче. Все эти способы, в общем, заключаются в том, чтобы в центре гипсовой формы установить известной величины глыбу глины (сделать стержень), которая бы уменьшила, насколько возможно, пустое пространство между гипсовой формой и глиной. Когда бронза остынет, форма разрушается или разъединяется и получается точное воспроизведение статуи в бронзе (стержень удаляется). Но в этом виде бронзовая статуя имеет много недостатков вследствие того, что внутренняя сторона гипсовой формы никогда не бывает вполне правильная. Поэтому бронзовую статую следует исправить и сгладить неровности и затем уже приступить к раскрашиванию бронзы, которое имеет целью уменьшить грубый характер металла. Эта операция раскрашивания требует большого искусства. Искусственным путем можно придать бронзе, между прочим, оттенок античной бронзы, с зеленовато-синими полосками. Для этого вполне очищенную поверхность статуи покрывают с помощью кисти смесью, состоящей из 3 частей кремортартара, одной части нашатыря, шести частей морской соли, двенадцати воды и восьми частей раствора азотно-кислой меди при удельном весе 1,46. Существуют также различные средства позолачивать бронзу (более подробно см. ниже).
   В XIX веке была изобретена новая статуйная бронза, более подробно можно посмотреть в источнике [41]. Употребление для литейных работ бронзы, состоящей только из меди и олова, кроме сравнительной дороговизны представляет немало и других неудобств: такая бронза довольно трудноплавка, не так хорошо отливается в форму, при затвердевании легко подвергается ликвации, что невыгодно отражается на наружном виде отлитых предметов и на образовании равномерного слоя медных солей патины; притом она трудно поддается обработке резцом. Эти неудобства могут быть устранены известным изменением состава бронзы, а потому в те годы при отливке статуй часть олова в бронзе заменяли цинком.
   Модели, предназначенные для художественного литья скульптур, бюстов, статуэток и т. д., имеют очень сложный рисунок. Отсюда те высокие требования, которые предъявляются к формовочным смесям – материалу, заполняющему литейные формы. Формовочная смесь должна обладать пластичностью, чтобы воспроизвести модель со всеми ее особенностями, прочностью: при переноске форма не должна разрушаться, газопроводностью, то есть пропускать образующиеся газы, мешающие металлу заполнить форму, огнеупорностью, малой теплопроводностью. Эти качества зависят от формовочной смеси, от величины зерен песка. Большую роль играет присутствие в формовочной смеси глины, от количества которой зависят крепость формовочной смеси и пластичность.
   Весь процесс производства бронзовой, чугунной или из другого сплава, произведений прикладного искусства – всего того, что определяется понятием «художественная вещь», строго разделен. Над скульптурой трудятся формовщики, чеканщики и специалисты по окраске художественных отливок.
   Мастер-формовщик должен иметь прежде всего опоку, в которой формуется изделие, для сложного художественного произведения собирают из нескольких опок. Сложная форма бюстов, статуэток и др. требует сложной кусковой формовки. Поверхность модели художественного произведения делят на определенные части и затем, как говорят, «навивают» форму. Эти кусочки форм потом осторожно снимают и просушивают в печи. Из них, тщательно подбирая один к другому, формовщик собирает цельную законченную форму.
   Сложность формовки художественных произведений, имеющих самую разнообразную поверхность, заключается главным образом в делении этой поверхности на части. Наименьшее число кусков формы дает в последствие меньшее количество швов на поверхности отливки, а отсюда – лучшее ее качество, меньший срок механической обработки.
   Среди многочисленных, например чугунных скульптур, выпущенных каслинскими мастерами формовки, имеется немало таких, которые представляют собою сложные многофигурные композиции. Их отливают по частям – фигурам, которые потом собирают в группы.
   Б. В. Павловский писал: «Каслинское литье настолько тонко по своей формовке, с таким подкупающим совершенством передан в нем самый замысловатый узор, что теряешь порой представление о том, что это сделано из чугуна».
   Труд формовщика – это не механическая работа, а подлинное искусство, требующее большого мастерства и художественного вкуса. Мастер-формовщик должен обладать хорошо развитым чувством пластического, суметь чутко воспринять все особенности художественной формы скульптурного произведения, добиться того, чтобы оно сохранило в металле всю свою выразительность. Стремясь с наибольшей точностью и тонкостью отформовать модель, мастер проникает в замысел ваятеля-скульптора, становится своеобразным его соавтором. Во время работы над художественным произведением мастера-формовщики переживают настоящий процесс творчества: их увлекает задача воспроизведения предмета искусства, в их сердцах просыпается чувство художника. Родившаяся в металле скульптура, как только с нее снимают песчаные одежды формы и обжигают, уходит от формовщика к чеканщику.
   Правильно окрасить отливку – очень большое и важное дело. Например, в Каслях для окраски чугунных изделий выработался великолепный черный цвет, который в сильной мере содействует выразительности произведения. Цвет каслинской скульптуры не глухой и не мертвый. Он словно цветет и чуть заметно искрится.
   Особенно красив он в больших вещах – статуях. Удивительно, что, несмотря на свою интенсивность, он естественно вливается в общее море красок садов и парков, подчеркивая, таким образом, ландшафтный дизайн. Если видишь произведение каслинского литья в дни золотой осени, то оно живописно констрастирует с ее пылающим огнем; в грустные дождливые дни бесконечные потоки дождей набрасывают на него прозрачно-серебряную сетку, сливая четкость его очертаний с почерневшими от осенней холодной влаги почерневших деревьев.
   Черный цвет не лишает изделия и известной живописности. Благодаря различному рельефу поверхности, переданному формовщиком и подчеркнутому чеканщиком, получается и различное звучание цвета, то под лучом солнца сверкнувшего серебром, то в полусвете мягко мерцающего, то лежащего в глубине неподвижной густотой мрака (рис. 5.10-5.13).
   Говоря здесь отдельно об искусстве формовщика, чеканщика и мастера по окраске произведений, надо твердо помнить, что все они крепко связаны между собою, взаимодополняя друг друга.
   Теперь, когда с XIX века 70-80-х годов спустя с некоторой высоты времени оглядываешь каслинское литье, поражаешься не только баснословному его количеству, но и великому разнообразию. Трудно сейчас точно установить, когда впервые появились многие модели в художественном производстве литья, ибо в архивах данных не сохранилось, а опубликованные статьи в книгах, журналах и Интернете об этом умалчивают. Сейчас важно установить другое; почти все этапы в истории русской скульптуры в той или иной степени получили отражение и в каслинском литье.
//-- БЮСТ --//
   Бюст (франц. buste, от лат. bustum – место кремации, надгробный памятник), погрудное или оплечное скульптурное изображение человека; вид скульптурного портрета, в древности надгробного. Ведет происхождение от древнегреческих герм. Был широко распространен в эпоху эллинизма. Греческие бюсты лишены портретного сходства: скульпторы представляли национальный идеал героя («Перикл» Кресилая, V век до н. э.). Древнеримские бюсты родились из др. источника: восковых надгробных масок предков, которые принято было хранить в домах (обожествленные предки считались покровителями рода). Отсюда индивидуальная неповторимость скульптурных портретов, доносящих до зрителя суровую, неприглядную правду о мужественных, а подчас жадных и порочных гражданах и правителях Рима («Брут», кон. III – нач. II в. до н. э.; «Калигула», III в. н. э.). Античные традиции были продолжены мастерами эпохи Возрождения (Микеланджело) и классицизма (Ж. А. Гудон, Ф. И. Шубин). В бюстах, созданных в стиле барокко (Д. Л. Бернини, Б. К. Растрелли), фигуры предстают в сложных движениях и резких поворотах; они обрамлены пышными складками, иногда перегружены деталями; скульпторы стремятся передать оттенки психологического состояния, настроения модели [1].
   Создание русскими, и прежде всего уральскими, умельцами чугунных кабинетных бюстов – одна из замечательных страниц истории искусства и, в частности, искусства художественного литья.
   Кабинетные бюсты из чугуна выразительны и контрастны. Даже при недостаточном освещении черты в них мягки, но четки. Эти замечательные свойства чугуна в сочетании с высоким мастерством литейщиков принесли чугунным бюстам большое признание. Чугунные бюсты отливали на ряде заводов Урала, но больше всего ими прославились умельцы Каслей и Кусы.
   Многие модели бюстов передал каслинским литейщикам известный скульптор Р. Р. Бах. По моделям в каслях были изготовлены бюсты П. И. Чайковского (рис. 25.5), Л. Н. Толстого, Ф. М. Достоевского, И. С. Тургенева, А. Мицкевича и других.

Рис. 25.4. Венера из Холе-Фельс. Высота 6 см. [66]

   Рис. 25.5. Скульптурный бюст «П. И. Чайковский» (по модели Р. Р. Баха). Чугун, литье. Клейма: «КАС. З. 1900» под двуглавым орлом. (клеймо формовщика плохочитаемо)

   Не только Касли и Куса прославились литыми бюстами из чугуна. Сейчас искусствоведов и литейщиков волнует тайна одного из чугунных бюстов Петра I, хранящегося в Магнитогорском музее. Бюст был найден лет тринадцать назад в чугунном ломе, привезенном на Магнитогорский металлургический комбинат. Исследования показали, что отлит он был около 150 лет назад, но ни Куса, ни Касли к нему отношения не имели. Загадка находки до сих пор не разгадана.
   Искусство лить высокохудожественные чугунные по-грудья – бюсты является огромным достижением русского мастерства, оно заслуживает развития и в наше время.
   В XX веке бюсты, наделенные яркими портретными характеристиками, создавали П. П. Трубецкой, С. Т. Конёнков, В. И. Мухина и другие скульпторы.
   В настоящее время бюсты чаще всего отливают преимущественно из бронзы и алюминиевых сплавов.
//-- СТАТУЭТКА --//
   Статуэтка. В сентябре 2008 года в пещере Холе-Фельс (на швабском нем. Означает «Пустая скала») близ г. Шельклингена, в 15 км к западу от г. Ульм, в земле Баден-Вюртенберг, Германия командой ученых из Тюбингеского университета под рководством профессора Николоса Конрада найдена самая древняя небольшая статуэтка женской фигуры. Статуэтка была найдена в пещере, примерно в 20 метрах от в хода, и, примерно в 3 метрах под современным уровнем поверхности. Назвали статуэтку «Венера из Холе-Фельс» (также известная как «Венера Шельклингенская», а в российских источниках часто называемая «Венера Швабская».
   Статуэтка датируется между 35.000 и 40.000 гг. до н. э. И принадлежит ориньякской культуре (начало верхнего палеолита), что, предположительно, является временем раннего присутствия Homo sapiens (кроманьолец) в Европе. Является древнейшим признанным произведением искусства верхнего палеолита и доисторического фигуративного искусства вообще.
   Находка «Венеры из Холе-Фельс» отдвигает дату появления первой известной скульптуры, и в целом древнейшего примера фигуративного искусства, на несколько тысячелетий назад. Таким образом, подобные произведения искусства создавались на протяжении всего ориньякского периода. Также в пещере нашли флейту из кости (ок. 35.000 лет до н. э) – древнейший известный музыкальный инструмент.
   Статуэтка «Венера из Холе-Фельс» (рис. 25.4) представляет собой фигуру тучной женщины, с ярко выраженным акцентом на грудях и вульве. Соответственно, она воспринимается как амулет, связанный с плодородием фертильностью. Она сделана из бивня шерстистого мамонта и найдена в разбитом виде. Обнаружено 6 фрагментов (отсутствуют левая рука и плечо). На месте головы – отверстие, дающее право сделать вывод, что статуэтка использовалась как кулон. Археолог Джон Шиа утверждает, что на изготовление этой статуэтки ушло «десятки, если не сотни часов» [66].
   Во многих странах мира древние и современные мастера изготовляли и изготовляют статуэтки, из дерева, камня, фарфора, металла и др. материалов (Китай, Индия, Мексика, Египет, Франция, Германия, Англия, Россия и т. д.).

25.2. Изготовление форм для бюстов

   Особенность изготовления литейных форм бюстов по сравнению с другими видами художественного литья, согласно источника [2], состоит в том, что модели их имеют всегда сложную поверхность, точность выполнения которой является непременным условием получения качественной отливки. В этом случае малейшее искажение в форме отпечатка поверхности модели приводит к нарушению портретного сходства отливки с оригиналом. Поэтому правильное деление сложной поверхности модели на части и изготовление на ней кусков представляет основную сложность процесса формовки бюстов.
   При изготовлении этих форм формовщик должен помнить следующие правила:
   • При изготовлении фальшивой опоки укладывать модель в опоку так, чтобы наиболее сложная часть ее поверхности (с поднутрениями и выступами) раполагалась сверху. Лучше, если часть модели, углубляемая в фальшивую опоку, не имеет поднутрений, а стало быть кусков.
   • В процессе изготовления кусков следует стремиться сосредоточить большее их число в нижней полуформе. Куски к верхней полуформе приходится крепить, чтобы они не могли выпасть из нее в процессе сборки формы. В то же время сами операции крепления кусков к стенке формы могут привести к их разрушению.
   • Изготовление кусков в форме следует производить снизу с поверхности фальшивой опоки, постепенно заполняя поднутренние места модели до верха.
   • При делении поверхности на части нужно выделять для каждого куска возможно большую поверхность модели. Одним куском следует закрывать несколько смежных поднутрений, имеющих аналогичный уклон так, чтобы кусок мог быть снят с поверхности модели в одном направлении.
   Меньшее число кусков в форме дает соответственно меньшее число швов на поверхности отливки, кроме того, улучшается качество отливаемых изделий, благодаря чему сокращается процесс механической обработки изделия, устраняется возможность случаев отклонения формы изделия от оригинала-изделия.
   В качестве примера сложной формовки в кусках рассмотрим формовку настольного бюста П. И. Чайковского (рис. 25.5). Литейную форму настольного бюста изготавливают по неразъемной латунной модели.
   Формовка состоит из следующих операций:
   1. Начинают с изготовления фальшивой опоки способом вдавливания модели. В фальшивой опоке модель укладывают в положение на «спине» (рис. 25.6, б). Оформив поверхность разъема, модель припыливают и приступают к набивке кусков формы в порядке в местах, показанных на рис. 25.6, а.

   Рис. 25.6. Изготовление формы для настольного бюста [2]

   2. Кусками заформовывают части поверхности модели, имеющие поднутрения, с которых трудно снять полуформу, не повредив ее стенок. Части модели, с которых можно снять форму без повреждения (лицо, борт одежды и верхняя часть основания – постамента бюста), оставляют незаформованными.
   3. Набивку кусков в форме начинают с куска 1, расположенного у основания бюста. Подрезав поверхность куска на верхней его грани, вырезают знак.
   4. Куски 2 и 3 изготавливают на боковых поднутрениях модели. Г раницы этих кусков проходят так: нижняя – по поверхности фальшивой опоки, верхняя – по борту одежды.
   5. Набивают кусок 4, располагающийся на плече и примыкающий к соседнему куску 2. Кусок 2 присыпают (натирают) древесноугольным порошком и заглаживают, чтобы при разборке он легко отделялся от кусков, примыкающих к нему, а в процессе изготовления последующих кусков – чтобы не прилипала к его поверхности формовачная смесь.
   6. Таким же порядком один за другим изготавливают куски 5, 6 и 7, располагающиеся вокруг головы бюста на фальшивой опоке.
   7. На верху модели изготавливают куски 8 и 9, прикрывающие собой шею и борт рубашки (рис. 25.6, б).
   Припылив поверхность кусков и осташуюся свободную от кусков часть модели, на фальшивую опоку утанавливают нижнюю опоку. Свободную от кусков часть модели припыливают, обкладывают облицовочной смесью. Оставшуюся часть опоки заполняют наполнительной формовочной смесью и уплотняют ее так, чтобы получить достаточную плотность формы и не повредить прилегающие к поверхности модели куски.
   8. В том случае, если при формовке остается свободная (незакрытая кусками) поверхность модели, опоку набивают в два приема. Первый заканчивается после того, как уплотненная в опоке формовачная смесь будет составлять над поверхность модели слой 25–30 мм. После этого опоку снимают, оччищают мягкой щеткой поверхность модели, припыливают ее древесноугольным порошком и, установив снятую опоку, продолжают засыпать в нее смесь и уплотнять ее до верха. Такую операцию называют подчеканнкой формы.
   Цель подчеканки при кусковой формовке та же, что при формовке по-сырому, – увеличение резкости отпечатка поверхности модели в форме. Выполнение подчеканки при кусковой формовке отличается тем, что ее производят не моделью, а формой, прижимая ее к припыленной древесноугольным порошком модели в процессе второго этапа уплотнения формы.
   Для получения ровной поверхности смеси в опоке и предотвращения возможности поломки кусков верхний слой смеси в опоке уплотняют деревянным бруском. В этом случае сила удара распределяется на большую часть поверхности смеси, соответственно и давление на куски в опоке более равномерное. Уплотненную таким образом поверхность смеси в опоке натирают сухим древесноугольным порошком, чтобы исключить возможность прилипания к ней смеси, что может привести в дальнейшем к выдавливанию формы при установке ее в в пресс для заливки.
   9. Нижнюю полуформу перевертывают вместе с фальшивой опокой, последнюю снимают. Дополнительно уплотняют поверхность кусков вокруг модели и подрезают их для получения необходимой поверхности разъема формы. Для удобства крепления конца каркаса стержня, который будет вставляться в форму при сборке, необходимо, чтобы разъем формы проходил через центр основания модели бюста. Поэтому поверхность разъема у основания модели подрезают до ее середины, а оставшуюся часть набивают куском 10 (рис. 25.6, б), являющимся продолжением куска 1 в верхней полуформе.
   10. Закончив набивку куска 10, единственного, который будет располагаться в верхней полуформе, поверхность модели припыливают, ставят верхнюю опоку и производят ее формовку в два приема с подчеканкой.
   11. Снимают верхнюю полуформу, исправляют в ней отпечаток модели, снимают кусок 10 с нижней полуформы и укладывают его на соответствующее по знаку место в верхней. Кусок 10 следует закрепить проволокой или приклеить клеем, так как он может выпасть при накрывании нижней полуформы нижней.
   Способ крепления кусков в форме приклеиванием не совсем удобен, так как происходит неплотное прилегание кусков в форме и образуется грубый шов на отливке. На поверхности разъема в верхней полуформе в плечо бюста прорезают литниковый канал, от центра головы – выпор.
   12. Поверхность разъема в нижней полуформе припыливают, устанавливают на нее деревянную рамку, равную размерам опоки, заполняют ее наполнительной смесью и, прикрыв деревянным щитком сверху, превертывают вместе с нижней полуформой.
   13. Нижнюю полуформу снимают, легко ударяя деревянным молотком по поверхности смеси в ней так, чтобы модель с прилегающими к ней кусками осталась на смеси в рамке. Рамку используют для того, чтобы было удобнее снимать куски с модели, так как некоторые из них приходится перемещать в направлениях, где была поверхность нижней полуформы.
   14. Ланцетом и специальной иглой снимают с модели куски в порядке, обратном их изготовлению (последний кусок снимают первым). В каждом куске (после снятия с модели) исправляют возможные повреждения, припыливают поверхность древесноугольным порошком, излишек его сметают мягкой кистью. Готовые куски укладывают на песчаную постель для сушки.
   15. По специальному стержневому ящику изготовляют центральный стержень для формы (см. гл. 13, параграф 13.3, рис. 13.3).
   16. Обе полуформы, куски и стержень сушат, после чего форму собирают для заливки металлом.

25.3. Изготовление форм для статуэток

Художественные отливки могут состоять не из одной фигуры или части, как бюсты, а из целого ряда связанных между собой определенной темой фигур. Например: «Орел на скале», «Медведь у пня», «Олени на горе» и т. п. Такие художественные отливки называют статуэтками (см. выше).
Изготовление цельной литой статуэтки представляет большую сложность, поэтому такой способ почти не применяют. Чаще всего статуэтки отливают по частям, т. е. по составляющим их фигурам, а в процессе механической обработки, отдельно отлитые фигуры собирают в статуэтку. Кроме того, для удобства формовки иногда делят на части и отдельные более сложные фигуры статуэток (голова, туловище, руки, ноги). Рассмотрим несколько примеров изготовления литейных форм статуэток, согласно источника [2].

25.3.1. Формовка статуэтки «Ермак»

   Бронзовая модель состоит из двух основных частей: фигуры Ермака (рис. 5.17) и постамента.
   Кроме того, модель фигуры Ермака делится на части: корпус, две руки и клинок. Все эти части модели отливают отдельно и собирают на постаменте в процессе механической обработки. Фигуру Ермака и отдельные ее части (руки и клинок) обычно формуют в одной опоке, форму заливают после сушки. Постамент статуэтки отливают в сырой форме.
   Процесс формовки статуэтки следующий:
   1. Изготовляют фальшивую опоку путем вдавливания модели в заформованную опоку в положении на спине. При массовом производстве отливок выгоднее вместо фальшивой опоки отливать металлическую плиту с поверхностью фальшивой опоки и формовать на ней.
   2. В фальшивую опоку или на плиту укладывают модель фигуры «Ермака», рядом помещают модели рук и клинка (рис. 25.7, б). На лицевой поверхности модели набивают семь кусков в порядке, показанном на рис. 25.7, а.

   Рис. 25.7. Изготовление формы для статуэтки «Ермак» [2]

   3. После подрезки и прикрашивания кусков на фальшивую опоку устанавливают и заформовывают в два этапа с подчеканкой нижнюю опоку формы.
   4. Нижнюю полуформу вместе с фальшивой опокой перевертывают, фальшивую опоку снимают. Дополнительно уплотняют основания кусков, подрезают поверхность разъема. На поверхности модели изготовляют кусок 8. На ладони согнутой руки изготовляют кусок 9 (рис. 25.7, б).
   5. Устанавливают верхнюю опоку и формуют ее, как и нижнюю, в два приема с подчеканкой. Форму раскрывают, с модели снимают куски 8 и 9 и прикалывают их на соответствующие места в снятой верхней полуформе. Из нижней полуформы удаляют модели руки и клинка.
   6. На нижней полуформе формуют рамку и перевертывают ее вместе с полуформой. После снятия нижней полуформы куски с модели снимают в порядке, обратном их изготовлению, и укладывают на песчаную постель.
   7. Изготавливают стержень по стержневому ящику или в полости формы в зависимости от числа изготовляемых отливок.
   8. В верхней полуформе прорезают литниковый канал, как показано на рис. 25.7, б.
   9. Обе полуформы, куски и стержень сушат, после чего форму собирают для заливки.

25.3.2. Формовка бронзовой статуэтки «Орел на скале»

Модель статуэтки состоит из двух основных частей: орла и постамента скалы (рис. 25.8). Каждую из частей отливают отдельно и собирают в статуэтку в процессе ее механической обработки. Формовку постамента (скалы) производят по чугунной пустотелой модели. Для удобства формовки полость у модели постамента заделывают металлической планкой.

   Рис. 25.8. Изготовление формы для бронзовой статуэтки «Орел на скале» [2]

   Процесс формовки постамента:
   1. Модель укладывают в фальшивую опоку в положении на заднюю стенку (рис. 25.8, а). На уложенной модели набивают два куска: 1 – на основании скалы, 2 – на ее вершине (рис. 25.8, б).
   2. Подрезав и прикрасив куски 1 и 2, набивают смежные с ними куски 3 и 4 на боковых поверхностях модели. Ввиду больших размеров кусков их лучше изготовлять с каркасами.
   3. На фальшивую опоку с моделью устанавливают нижнюю опоку и формуют ее с подчеканкой.
   4. Нижнюю полуформу вместе с фальшивой опокой переворачивают, фальшивую опоку снимают. В нижней полуформе производят доуплотнение кусков и подготовку поверхности разъема формы.
   5. Устанавливают верхнюю опоку и формуют ее так, как и нижнюю – с подчеканкой.
   6. Верхнюю полуформу снимают, исправляют в ней отпечаток поверхности модели, прорезают литниковую систему.
   7. На нижней полуформе устанавливают деревянную рамку, заполняют ее формовочной смесью и, накрыв щитком, переворачивают вместе с нижней полуформой. Нижнюю полуформу снимают так, чтобы модель с прилегающими к ее поверхности кусками осталась на формовочной смеси в рамке.
   8. Снимают с модели куски 4 и 3, а затем куски 2 и 1, после отделки укладывают их в тазик с песчаной постелью для сушки.
   9. В специальном стержневом ящике изготовляют стержень. Для больших форм изготовление стержня в полости формы неудобно, так как можно повредить стенки формы.
   10. Обе полуформы, куски и стержень сушат и собирают форму для заливки.
   Форму для заливки орла изготовляют с фальшивой опокой, где модель располагается в положении «на спине» (рис. 25.8, в). В форме изготовляют шесть кусков, первые четыре (1–4) располагаются в нижней опоке (рис. 25.8, в), два последних (5 и 6) – в верхней (рис. 25.8, г). Порядок изготовления и располажения кусков на модели показан на рис. 25.8, а. Стержень с крестообразным каркасом изготовляют отдельно в стержневом ящике. Куски, стержень и обе половины формы сушат. После сушки форму собирают для заливки.
   Лапы орла отливают отдельно в сырой форме. Для увеличения прочности в лапы заливают стальные прутки, на концах которых в процессе механической обработки нарезают резьбу. Резьбы служат для крепления лап на корпусе орла [2].

25.3.3. Формовка скульптурной группы «Садящийся всадник»

Рассмотрим, например, процесс изготовления скульптурной группы «Садящийся всадник» (рис. 25.9). Бронзовая модель статуэтки состоит из пяти частей: корпуса коня (передняя согнутая нога его для удобства формовки делается отъемной, соединяется с корпусом шипом в виде «ласточкина хвоста»), всадника, нижней части – накидки на коне, хвоста коня и постамента. Каждую из частей, кроме отъемной согнутой ноги коня и части накидки, отливают отдельно и собирают вместе на постаменте в процессе механической обработки отливки. Изготовление литейной формы для коня составляет основную работу при отливке статуэтки. Сложность заключается в необходимости изготовления большого числа кусков, как в нижней, так и в верхней полуформах.

Рис. 25.9. Скульптурная группа «Садящийся всадник». Чугун. Скульптор П. К. Клодт. Касли. 1904 г. [2, 4]

Процесс формовки коня начинают с того, что модель его корпуса закладывают в фальшивую опоку на бок так, чтобы передняя (согнутая) отъемная нога была наверху (рис. 25.10, а). Припылив поверхности фальшивой опоки и модели разделительным составом, приступают к изготовлению кусков формы в местах, которые будут мешать извлечению модели из формы. Всего таких кусков оказывается девять, в том числе кусок 3 под отъемной ногой и кусок 8 (рис. 25.10, б). Затем устанавливают нижнюю опоку и заформовывают ее песчаноглинистой смесью. Перевернув комплект из нижней и фальшивой опок с находящейся внутри моделью, фальшивую опоку снимают и изготавливают шесть кусков на другой стороне модели (рис. 25.10, в). Последовательность изготовления кусков соответствует их номерам [2, 6]. Некоторую трудность вызывает изготовление кусков 12 и 13, значительная часть которых располагается под накидкой, и кусков 14 и 15, заформованных на части руки (перекрывая друг друга). Не меньшую трудность, связанную с малыми размерами и сложностью рельефа модели под ними, представляет изготовление кусков 10 и 11.

   Рис. 25.10. Схема изготовления формы коня и всадника скульптурной группы «Садящийся всадник» [2, 4]

   Теперь можно установить и заформовать верхнюю опоку, после чего начать разбирать форму, чтобы извлечь модель. Сначала снимают верхнюю полуформу (куски остаются на модели). Прорезают в ней литник и выпор, и переносят в нее, закрепляя шпильками, куски 15–10 в обратной последовательности их номеров. Затем можно накрыть нижнюю полуформу уже применявшейся фальшивой опокой и, перевернув весть комплект, повторить только что выполненные операции, но теперь уже с нижней полуформой – снять полуформу и перенести в нее куски 9–1 с модели.
   На нижней полуформе заформовывают рамку. С модели в рамке убирают отъемную часть модели (накидку), прикрывающую кусок 9 (рис. 25.10, б), затем снимают с модели кусок 9, и прикрывающий кусок 8. после этого снимают кусок 8 и отъемную часть согнутой ноги коня.
   Разрушая заформованную смесь в рамке, с модели снимают боковые куски 6, 5, 4 и 3. куски 1 и 2, расположенные между ног коня, удобнее снимать с модели, выбивая их после того, как модель будет изъята из смеси в рамке.
   Если отливка пустотелая, то модель коня может быть полой и разъемной. Тогда стержень изготавливают по модели, как по ящику, прямо в форме, используя рассмотренный ранее прием формовки с перекидным болваном. В полости нижней полуформы, образованной уложенными кусками, описанным выше способом изготовляют стержень. Сложность его изготовления заключается в необходимости использования для его уплотнения верхней полуформы с приколотыми в ней кусками. После изготовления стержень, снятые с него куски и полуформы сушат.
   Либо стержень изготавливают отдельно и устанавливают в форму при ее сборке, закрепляя его с помощью выходящих из стержня концов каркаса. На рис. 25.10, в пунктиром показаны места расположения трех концов каркаса.
   Фигуру всадника отливают отдельно. Для отливаемой отдельно фигуры всадника форму изготавливают аналогично. Так как фигура всадника в целом проще (часть его правой руки до локтя отливается вместе с конем), модель его не имеет отъемных частей и число кусков в форме меньше: девять в одной и два в другой полуформе (рис. 25.10, г, д).
   Припылив поверхность модели и фальшивой опоки, приступают к набивке кусков на лицевой части модели. Всего на этой стороне модели набивают девять кусков (порядок изготовления и располажение их на модели показан на рис. 25.10, г).
   После набивки кусков на лицевой части модели на фальшивой опоке изготовляют с подчеканкой нижнюю полуформу.
   Полуформу с фальшивой опокой переворачивают, на обратной стороне модели набивают куски 10 и 11 (расположение их на модели показано на рис. 25.10, д).
   Припылив куски и поверхность разъема формы, устанавливают верхнюю опоку и изготовляют в ней чеканкой верхнюю полуформу. Сняв верхнюю полуформу, в ней устанавливают снятые с модели в нижней полуформе куски 10 и 11. на разъеме в нижней полуформе устанавливают и заформовывают рамку. Рамку с опокой переворачивают, опоку снимают. С модели в рамке снимают куски, отделывают их и устанавливают в снятой нижней полуформе.
   В полости нижней полуформы изготовляют стержень. Обе полуформы, куски и стержень сушат.
   Формовка остальных элементов скульптурной группы – хвоста коня и постамента – не представляет особой трудности [2, 6].
   Части отливки при сборке соединяют между собой посредством фиксирующего знака на одном элементе и соответствующего гнезда для него – в другом. Кроме того, присоединенная часть закрепляется штифтом, запрессованным в отверстие, просверленное через фиксирующий знак.
   Для установки статуэтки на постамент в ногах лошади сверлят отверстия и нарезают в них резьбу, куда заворачивают шпильки. По этим шпилькам сверлят сквозные отверстия в постаменте, шпильки вставляют в отверстия и с внутренней стороны постамента закрепляют фигуру гайками.
   Какой бы четкой ни была гравюра поверхности модели, в отливке, полученной в песчаной форме, она всегда будет слабее, даже если используется такие технологичные материалы, как чугун или бронза. Восстановливают поверхность художественной отливки обычно чеканкой: увеличивают резкость изображения, воспроизводят фактуру поверхности отливки в тех местах, где она была искажена при отпиливании питателей, выпоров, заливов в местах соединения кусков формы и т. д.
   Мастер-чеканщик (при возросших объемах производства – это самостоятельная профессия) – истинный ваятель, умеющий передать прекрасное в деталях произведения, дополнить задуманное скульптором, как бы дорисовать образ. Творчество чеканщика сродни работе ювелира, гравера. Чеканщики, как истинные художники, много черпают из окружающей действительности. Талантливый чеканщик М. О. Глухов говорил: «.Мы берем с натуры, а не из головы, природу не искажаем. Это дело скульптора – выражать ту или иную свою мысль, но отделка мелочи – это дело чеканщика. Если лошадь породистая, беговая, ее чистят, приглаживают. Шерсть у нее гладкая, волосок к волоску правильно лежит. Но даже у такой лошади в паху, например, шерсть не такая, как на спине. В паху шерсть вихорком. Или шерсть возле копыт. Волос на щетке жесткий, длинный. Надо сделать его. Это дело чеканщика. А у лошади ломовой, рабочей, крестьянской шерсть негладко лежит, у которой лохматится, у которой прядками.» [6].
   При чеканке каждая деталь отливки обрабатывается специальным инструментом, часто изготавливаемым самим чеканщиком.
   Важное значение для выразительности изделия имеют свойства металла. Дешевый и технологичный, «будничный» сплав – чугун стал обычным материалом монументальных скульптур, изящных предметов прикладного назначения и кабинетных отливок. Однако чугун менее пластичен, чем бронза, и хуже чеканится, хотя для сложного художественного литья, как правило, используют так называемый «мягкий» высококремнистый фосфористый чугун с повышенной жидкотекучестью.
   Некоторые специалисты отмечают своеобразную привлекательность цвета чугунных отливок, особенно полученных в песчаных формах. Действительно, чистая литая поверхность чугуна своеобразна. Однако чугунные изделия на открытом воздухе или от влажной уборки в помещении окисляются – покрываются ржавчиной, поэтому художественные отливки из чугуна защищают от коррозии. Чаще всего их покрывают черным лаком, скрывающим натуральный цвет металла, а после неоднократной окраски и фактуру литой поверхности [6].
   Основными причинами широкого использования чугуна для художественных отливок следует считать высокую технологичность и, конечно, экономические соображения. Редкий материал может «поспорить» с чугуном по ажурности изделий: литые чугунные кружева и художественные орнаменты отличаются прекрасной прорисовкой. Отсюда и еще одна сфера его применения – архитектурное литье (см. выше).

25.4. Кусковая формовка в стержнях

   Наиболее распространенным способом изготовления малых форм для художественных отливок является кусковая формовка. Однако вследствие сложности выполняемых операций этот способ требует от формовщика высокой квалификации и большого опыта. Технологический процесс кусковой формовки занимает много времени, поэтому производительность труда формовщика низкая. Кроме того, в большинстве случаев кусковая формовка связана с необходимостью сушки изготовления форм и их частей (кусков), на что тратится много времени и расходуется топливо. Все это поышает стоимость выпускаемых отливок.
   В современой практике производства малых скульптур применяется известный в производстве машиностроительных отливок способ кусковой формовки в стержнях. Сущность способа кусковой формовки художественного литья в стержнях заключается в том, что части (куски) литейной формы изготовляют не на поверхности модели, что собственно и составляет основную сложность способа кусковой формовки, а в специально изготовленных стержневых ящиках. Размеры и поверхность изготовляемых в них стержней – кусков – соответствуют размерам и поверхности кусков, изготовляемых на модели способом кусковой формовки.
   Для кусковой формовки в стержнях модель отливаемого изделия, разделенная на необходимое число частей, располагается на двусторонней подмодельной плите. В зависимости от размеров модели и ее знаков на плите можно располагать несколько моделей. Металлические знаки на плите делают в тех местах, где на модели будут располагаться куски при обычной кусковой формовке. Число стержневых ящиков должно равняться числу знаков у модели на обеих сторонах плиты.
   При наличии такой модельной плиты и стержневых ящиков получение литейной формы для художественной отливки не представляет большой сложности. Полуформы изготовляют по модельной плите из формовочной смеси, применяемой для формовки по-сырому, а стержни (куски) – в металлических ящиках (если необходимо – с применением каркасов). Физико-механические свойства стержневой смеси должны соответствовать смеси, применяемой для набивки кусков при обычной кусковой формовке.
   Процесс кусковой формовки в стержнях рассмотрим, согласно источника [2], на примере изготовления литейной формы для статуэтки «Чертик» (рис. 25.11). Статуэтку изготовляют по двустороней модельной плите с расположенными на ней двумя моделями с литниковой системой и выпором. Каждая из моделей, расположенных на обеих сторонах плиты, имет знаки, соответствующие размерам изготовляемых при обычной кусковой формовке кускам формы.

   Рис. 25.11. Статуэтка «Чертик». L=16 см. Чугун, литье. Нач. XX в. Форма для литья [2]

   Процесс изготовления литейной формы следующий:
   • Хорошо очищенную модельную плиту укладывают на перевернутую верхнюю опоку и накладывают нижней опокой так, чтобы штыри ее прошли через втулки плиты и ушки верхней опоки.
   • Поверхности моделей в опоке припыливают древесноугольной пылью и насеивают на них слой облицовочной смеси, предназначенной для форм, заливаемых в сыром состоянии. Затем опоку заполняют смесью до верха и набивают ее в два приема с подчеканкой.
   • Обе опоки переворачивают вместе с модельной плитой и, так же как и первую, набивают вторую полуформу.
   • Снимают верхнюю полуформу с плиты, а плиту с нижней опоки.
   • Обе полуформы отделывают, на соответствующие места в них устанавливают заранее изготовленные и высушенные стержни-куски. В верхней полуформе стержни прикалывают.
   • После установки стержней форму собирают для заливки. При сборке формы следует обращать внимание на точность установки стержней в ее знаках, нельзя допускать образования зазоров между стенками знака и стержня, что может привести к образованию на отливке швов.
   Собранную форму устанавливают в пресс для заливки в вертикальном положении.
   Описанная кусковая формовка в стержнях более удобна по сравнению с обычной кусковой формовкой. Во-первых, она упрощает технологический процесс формовки, исключает необходимость иметь формовщиков высокой квалификации, так как формовка производится по модельной плите. Изготовлять куски в стержневых ящиках значительно проще, чем на модели. Во-вторых, кусковая формовка в стержнях дает возможность заливать литейные формы в сыром состоянии, исключает их сушку, которая при обычной кусковой формовке составляет значительную часть времени технологического процесса изготовления литейной формы. Все это повышает производительность труда и снижает себестоимость отливок.

25.5. Формовка по разборной модели

   В рассмотренных нами способах кусковой формовки для удаления модели из формы приходилось разбирать форму на части и применять для изготовления отдельных частей прочные формовочные смеси, а форму перед заливкой сушить. Одним из способов, согласно источника [2], упрощения формовки и сокращения его продолжительности является применение разборной модели и формовочной машины.
   Сущность формовки по разборной модели состоит в том, что для удаления модели из формы разбирают по частям не форму, а модель. В этом случае модель художественной отливки делают из отдельных соединяющихся между собой при сборке частей.
   При изготовлении разборной модели отливаемого изделия ее делят на плоскости разъема формы на две по возможности равные части. Одну из частей делают такой, чтобы ее можно было удалить из формы (не деля на части), не повредив отпечатка в форме. Вторую часть модели с более сложным рельефом, на которой при кусковой формовке набивают куски, делят на отдельные части.
   Деление производят с таким расчетом, чтобы каждую из частей модели можно было удалить из формы в направлении, соответствующем формовочным уклонам выступов и поднутрений ее лицевой стороны, не повредив отпечатка в форме. На границе соединения отдельных частей модели в форме, а затем и на отливках могут образоваться швы, размеры которых будут зависеть от точности прилегания частей модели друг к другу. Поэтому части модели при изготовлении должны быть точно подогнаны друг к другу, должно быть обеспечено необходимое направление их движения при удалении из формы.
   Рассмотрим порядок формовки статуэтки «Муза Эрато» с лирой, выполненной литьем из бронзы, и конструкцию разборной модели (рис. 25.12).

   Рис. 25.12. Статуэтка «Муза Эрато» с лирой (богиня искусств). h = 30 см. Бронзовое литье, тонирование. Разборная модель статуэтки «Муза Эрато» [2]

   Справка.
   Музы (греч. «мыслящие») – в греческой мифологии богини – покровительницы искусств и наук, дочери верховного бога Зевса и богини памяти Мнемозины.
   Мнемозина – богиня памяти. Родила от Зевса муз – девять дочерей. Согласно сообщению Павсания, в Лейбадее (Беотия), вблизи пещеры Трофония, находились два источника: Леты – забвения и Мненосины – памяти.
   Каждая из девяти Муз «ведает» определенной областью творчества:
   1. Клио – муза истории, ее атрибуты – свиток и палочка для письма. Эта муза «дарует славу» тем, кого она заносит в свой свиток;
   2. Каллиопа – муза эпической поэзии и знания, изображалась с дощечкой и резцом;
   3. Эрато – муза лирической поэзии, ее атрибут – лира;
   4. Эвтерпа сопровождает лирическую песнь звуками своей флейты;
   5. Терпсихора – муза танца и хорового пения, в ее руке лира и плектр (приспособление для игры на щипковых инструментах);
   6. Мельпомена – муза трагедии, ее атрибут – трагическая маска;
   7. Талия – муза комедии, ее атрибут – комическая маска;
   8. Полигимния – муза гимнической поэзии, изображается со свитком в руке;
   9. Урания покровительствует астрономии, ее атрибуты – небесный свод и циркуль. Приступая к сочинительству, певцы обращались к музе с просьбой, чтобы она сама говорила и пела их устами. Такими призывами начинаются обе поэмы Гомера – «Илиада» и «Одиссея».
   В греческом искусстве музы часто изображались участвующими в том или ином мифологическом событии, на мозаиках в пиршественных залах, в оформлении театров. Изображение их атрибутов помещалось на саркофагах. Образ музы – покровительницы художников и скульпторов продолжает жить в искусстве Возрождения и Нового времени. О. А. Кипренский (1782–1836 гг.) написал портрет А. С. Пушкина. Художник изображает Пушкина в парадном щегольском наряде. Поэт глубоко задумался, неподвижно скрестив руки на груди. За ним, в правом верхнем углу картины, бронзовая статуэтка женщины с лирой в руках – Муза Эрота. Кипренский вводит эту деталь для полной характеристики поэта. Поза Пушкина спокойна и даже торжественна, взгляд углублен и ясен.

//-- ФОРМОВКА --//
   Для изготовления формы корпуса модель статуэтки без обеих рук и лиры делят по вертикальной плоскости разъема формы, проходящей через плечи, на две части К и П. Затем обе части укладывают основаниями вместе в фальшивую опоку (рис. 25.12, а) на некотором расстояния друг от друга так, чтобы это расстояние могло служить впоследствии знаком 0 для установки общего для двух отпечатков стержня. Там же устанавливают разрезанные модели рук и лиры.
   В изготовленной таким образом форме отливают реверсивную модельную плиту, лицевая сторона которой показана на рис. 25.12, б. После этого модельную плиту разрезают на две части – левую и правую – по линии А-А (рис. 25.12, а). Поверхность модели, расположенной на правой части плиты, несложна, поэтому эту часть можно легко удалить из формы, не повредив стенок. На второй части плиты (левой) расположена часть модели с более сложной поверхностью. Эту часть (для возможности удаления модели из формы) делят на четыре части 1–4, причем средняя часть 2 делают клинообразной. На четвертой части плиты расположены модели обеих рук и лиры.
   Все части модельной плиты хорошо обрабатывают и тщательно подгоняют друг к другу. Для компенсации удаленного при разрезке плиты металла на поверхностях разреза устанавливают металлические пластины.
   Изготовленные таким образом части реверсивной модельной плиты собирают в рамке с конусными внутренними стенками и закрепляют в ней. Рамку с уложенными частями плиты монтируют на столе формовочной машины с протяжкой модели или с поворотным столом. Изготовить такую модель сложно и дорого, и затраты на нее окупаются при массовом производстве отливок. Сам же процесс формовки очень прост и заслуживает внимания.
   Для изготовления литейной формы по разборной модели на модельную плиту в рамке устанавливают опоку и набивают ее способом обычной формовки по-сырому. Затем стол машины поворачивают так, чтобы модельная плита оказалась на опоке. Раскрепив детали плиты, удаляют их из формы. Удаление модели начинают с деталей левой части плиты. Движением вверх удаляют часть 4 и клинообразную часть 2. Затем в соответствии с направлением конусов поднутрений и выступов лицевой части модели удаляют части 1 и 3. Последней из формы удаляют правую часть плиты. Удаленные из формы части разъемной модели снова собирают в рамку, устанавливают ее настол формовочной машины и изготовляют аналогично первой вторую полуформу. Для получения пустотелой отливки в полость формы ставят изготовленный в специальном стержневом ящике стержень – один для двух отпечатков модели. Крепится стержень в общем знаке 0. При сборке формы верхнюю полуформу при спаривании с нижней поворачивают в плоскости разъема на 180° для првильного совмещения отпечатков в полуформах.
   Для формовки по разборной модели можно использовать формовочную машину с протяжкой модели. В этом случае части модели из формы удаляют с помощью специальных рычагов, смонтированных в машине.
   Способ формовки по разборной модели по сравнению с кусковой формовкой более прост и при массовом производстве выгоден.
   Процесс изготовления литейной формы по разборной модели производительнее, так как на разборку модели при ее удалении из формы тратится значительно меньше времени, чем на изготовление и разборку кусковой формы.
   При квалифицированном изготовлении разборной модели число ее частей всегда будет меньше числа кусков в кусковой форме. Кроме того, число частей модели не зависит от квалификации и опыта формовщика, как число частей формы при кусковой формовке. Вследствие отсутствия кусков в форме ее можно изготовлять из формовочных смесей, т. е. форму перед заливкой не надо сушить. Процесс формовки по разборной модели значительно легче поддается механизации, чем кусковая формовка.

Глава 26
Изготовление форм для скульптур

   Если ты знаешь что-либо
   более правильное,
   чем это, —
   бесхитростно поделись,
   если же нет,
   пользуйся этим вместе
   со мной.
Гораций

26.1. Историческая справка литья древних статуй

   Процесс изготовления крупных художественных отливок в основном тот же, что и процесс производства кабинетных отливок. Некоторые особенности в выполнении технологических операций формовки связаны с увеличением размеров формы и ее частей. К таким особенностям следует отнести: применение каркасов при изготовлении крупных частей формы для увеличения их прочности и удобства съема, изготовление литейных форм без опок (в формовочных ямах и литейных кессонах), изготовление стержней путем заливки жидкой стержневой массы в полость формы, сушка форм на месте. Своеобразным способом изготовления литейных форм для литья скульптур является формовка по выплавляемым моделям. Таким образом, при литье скульптур применяют формовку по выплавляемым (восковым) моделям – массивным, оболочковым и пустотелым, кусковую формовку без опок (кессонную формовку), кусковую формовку с глиняной рубашкой и кусковую формовку в опоках.
   Побудительным мотивом создания скульптур было стремление людей в знак почитания изображать богов в образе человека, но увеличенного в размерах. Затем эти обычаи перенесли на земных посланников богов – фараонов, царей, позже императоров. Вначале подобные скульптуры изготавливали из дерева, потом – из камня, что достаточно трудоемко, но технически менее сложно, чем процесс изготовления таких фигур из металла.
   Согласно источника [4] первые литые изображения людей в натуральную величину были известны уже в конце II тыс. до н. э. Однако еще долго металлические статуи были достаточно редким явлением по сравнению с другими изделиями из металла. Это подтверждают сведения из халдейских и ассирийских клинописных текстов. Так, при описании взятия и разграбления г. Мусасира Саргоном Ассирийским в 714 году до н. э., приводится список захваченной во дворце и храме этого города добычи, состоявшей почти исключительно из металлических изделий: «в храме бога Халда взято 25 212 бронзовых щитов, 1 514 бронзовых копий, 305 412 бронзовых мечей и кинжалов, 607 бронзовых сосудов и только 4 бронзовые статуи» [4, 9].
   Хотя идеи основных технологических приемов, необходимых для изготовления крупных фигур, были разработаны и использованы при производстве других изделий, размер отливок ставил новые, подчас не сразу разрешимые проблемы. Во-первых, необходимо было выплавлять значительную массу металла и перемещать ее к месту заливки форм. Большие порции жидкого металла стали получать плавлением его в нескольких печах. Отсутствие крупных мобильных емкостей (ковшей) и транспортных средств для передачи металла в зону заливки и затем в форму вынуждало использовать упоминавшийся ранее вариант: металл непосредственно из печи поступал в литейную форму самотеком по специальным каналам. Если для плавки применяли несколько печей, получалась разветвленная сеть каналов (рис. 2.7). Для реализации этого варианта форма должна располагаться ниже печи (печей), т. е. если печь находится на земле, форма должна быть зарыта в почву, если форма на земле, то необходимо поднимать печь. Во-вторых, с увеличением размеров отливок не меньше проблем возникало и при изготовлении форм. При формовке сложных отливок применяли как метод расчленения литейной формы, так и приемы литья по выплавляемым моделям.
   Древние не любили патину, покрывающую сегодня старинные изделия из бронзы. В момент создания скульптуры имели не нынешние (зеленые, коричневые или черные) оттенки; тон фигур был теплым и золотистым, как бронзовый загар.
   В период так называемой «поздней классики» в Древней Греции (V–VI в. до н. э.) и Риме статуи стали изготавливать в большом количестве. Причем они посвящались не только богам и царям. Круг претендентов на увековечивание в металле расширился. Скульпторы стали изображать победителей Олимпийских игр, важных сражений, выдающихся деятелей. Возникла, если можно так выразиться, мода на статуи. В некоторых случаях она принимала гипертрофированный размах. По свидетельству древнегреческих и древнеримских источников (Страбон – 64–23 гг. до н. э., Плиний Старший – 23–79 гг. н. э. и др.) в Афинском государстве было установлено более 300 статуй Деметрия Фалерского XI при его жизни. Причем большинство из них были конными и на колесницах с конями (чем не культ личности?). Все они были уничтожены его противниками сразу после бегства Деметрия из Афин. В Риме во всех кварталах (их было более 30) были установлены статуи Марка Гратидиана XII [4, 10]. Последние также были разрушены его противником Суллой.
   В Риме долгое время было принято изготавливать пешие статуи. «Однако и конные статуи, по примеру греков, появляются в весьма древнее время, в том числе и на бигах и квадригах» [10]. В одно время почетный размер пеших статуй в Риме считался около 1 м. Бронзовые копии подобных статуй некоторых императоров стоят сейчас в сквере улицы Фори Империали. Конечно, в этот же период делали пешие и конные статуи, как в натуральную величину, так и крупнее. Широко известны также греческая бронзовая фигура скульптора Мирона середины V в. до н. э. «Дискобол» (по более поздним римским копиям), фигура отдыхающего кулачного бойца эпохи римской республики, находящиеся в Национальном музее Рима [4, 11]; уже упоминавшийся «Воин из Риаче» (см. рис. 1.13) и некоторые другие, к сожалению, редкие дошедшие до нас примеры многочисленных работ древних литейщиков. Ведь в списках военных трофеев в последние века I тыс. до н. э. и в начале новой эры насчитывалась не одна сотня металлических статуй, причем статуи «врагов» шли в основном на переплав для новых изделий.
   Эта традиция уничтожать (низвергать) статуи противников, павших кумиров пережила тысячелетия и сохранилась даже в прошлом веке. Достаточно вспомнить массовую ликвидацию старых памятников в России после революции 1917 года, уничтожение статуй И. В. Сталина после XX съезда КПСС (1956 г.). Снимали памятники в России и странах Восточной Европы во время так называемых «бархатных революций» в 90-х годах прошлого века. Только в Москве с центральных площадей и улиц исчезли памятники В. И. Ленину (Кремль), Ф. Э. Дзержинскому (Лубянская площадь), Я. М. Свердлову (Театральная площадь), М. И. Калинину (ул. Новый Арбат, Моховая) и др. Хорошо, что сейчас статуи чаще не уничтожают, а помешают в музеи. Многие из них представляют художественную и историческую ценность.
   Таким образом, на фоне обилия разнообразных статуй, посвященных если и не простым персонажам, но смертным, скульптуры богов для подчеркивания их могущества должны были выделяться размерами и убранством. К этому подталкивали возраставшие размеры сооружаемых дворцов, храмов, общественных зданий. Например, в храме Зевса в Олимпии был зал, где находилась статуя Зевса, имевший длину 64 м, ширину 28 м, высоту 20 м. Святилище Артемиды в Эфесе имело размеры 100 x 65 x 18 м. Нет смысла комментировать размеры таких сооружений, как Афинский Парфенон или Римские общественные бани и цирки. Соответственно в храме Зевса восседал на троне из золота, слоновой кости, черного дерева огромный 14-метровый Зевс (автор Фидий), в храме Артемиды стояла статуя богини высотой 15 м [4, 12] и т. д.
//-- СТАТУАРНОЕ ЛИТЬЕ В XV–XX ВВ. --//
   Наиболее крупными в этом ряду отливок были конные статуи. Считают, что до XVII–XVIII вв. такие статуи изготавливали только по частям, схема отливки показана на рис. 26.1 с последующим скреплением (сваркой) в единое целое [4, 6, 13]. С этой точкой зрения, видимо, следует согласиться, хотя прямых доказательств применения такой технологии в античный период немного. До нас не дошло ни одного из подобных творений древних греков, а римлян представляет единственная конная статуя Марка Аврелия (161-80 гг.), изготовленная по частям послужила образцом для монументальных памятников последующих веков (рис. 26.2).

Рис. 26.1. Схема отливки по частям крупной конной литой скульптуры [4, 6]

   Рис. 26.2. Конная статуя императора Марка Аврелия. 161-80 гг. Бронза. Рим [1]

   Правда, в музее Неаполя хранится еще бронзовая голова лошади, возможно, являвшейся частью крупной античной фигуры. Знаменитых греческих коней в Венеции также отливали по частям [13]: голова с шеей, корпус, ноги, хвост, челка, сбруя – всего 10 частей.
   Даже первые известные работы эпохи Возрождения – конные статуи Гаттамелате в Падуе 1455 год (автор Донателло), Барталамео Коллеани в Венеции 1489 год (А. Веррокио) и др. отливали по частям. И лишь Леонардо да Винчи, работавший над гигантской статуей миланского герцога Франческо Сфорца (высота около 8 м, масса около 50 т) предполагал отливать лошадь целиком.
   Бытовавшее ранее в научном (и не только) мире сомнение относительно реальности замысла коня Леонардо во многом базировалось на отсутствии детальных схем отливки.
   Скептики, впрочем, продолжали крутить пальцем у виска, и после того как в 1965 году в Мадрианской национальной библиотеке было обнаружено семьсот страниц записных книжек Леонардо, и в их числе те самые чертежи (иллюстрации) Leonardo da Vinci (рис. 26.3).

   Рис. 26.3. Рисунки лошадей. Куски формы головы лошади, скрепленные арматурой из железа. Мадридский кодекс Леонардо [4, 8, лист 157]

   Леонардо занимался этим проектом по разным сведениям от 11 до 16 лет, с 1482 года. Им была создана восковая статуэтка памятника, сооружена его огромная глиняная модель. Проведены многочисленные эксперименты и теоретические изыскания, следы которых сохранились в различных рукописных «Кодексах» Леонардо. Задуманный с широким размахом, но так и не доведенный до логического конца бронзовый монумент Леонардо хотел без затей назвать «Конь» (Il Cavallo).
   Новое исследование, проведенное сотрудниками института и музея истории науки во Флоренции (IMSS), расставляет все по своим местам и подтверждает невероятный гений да Винчи. К сожалению, проект не был реализован в основном, видимо, по материальным причинам. Глиняная модель была разрушена солдатами короля Людовика XII, когда в Милан пришли французы (1499 г.).
   Однако вернемся к самому Леонардо. За годы работы над статуей Леонардо неоднократно обсуждал отдельные детали проекта со своими современниками – скульпторами и литейщиками. Многие видели отдельные этапы работы в натуре [4, 14], поэтому его работа не прошла бесследно. Она отражена в определенной мере в книгах Берингуччио (1540 г.) [15] и Вазари (1550 г.) [4, 16, 17].
   Любивший скакунов Леонардо, занимаясь подготовкой к своему мегаломанскому «Il Cavallo», долго и внимательно изучал самых лучших лошадей, каких смог найти в конюшнях миланских дворян. Сделанные при этом зарисовки составляют своеобразный фрагментированный атлас анатомии лошади.
   В этой захватывающей истории, однако, Паоло Галлуцци и его коллег из Флоренции интересовал, прежде всего, один момент: можно ли было отлить подобную статую в один прием? Вкупе с необходимостью уравновесить многотонную лошадь, стоящую всего на трех ногах, миссия кажется невыполнимой для XV века.
   Для того чтобы ответить, просчитался все-таки гений или нет, команда Галлуцци задействовала заметки самого Леонардо и привлекла специалистов из компании XC Engineering для моделирования литейных процессов. Динамическая компьютерная 3D-модель продемонстрировала, что расплавленная бронза свободно могла бы заполнить формы, необходимые для такой статуи, причем всего за 165 секунд или даже меньше. Вес металла при этом составил бы именно 70 тонн – ровно столько, сколько рассчитал Леонардо (рис. 26.4).

   Рис. 26.4. Компьютерные 3D-модели статуи коня. Иллюстрация XC Engineering Srl

   Красным цветом в 30-модели статуи (верхние снимки) выделены потенциально слабые при отливке в бронзе (нижнее фото) места, синим – наиболее безопасные. Процент «брака» можете оценить сами, авторы исследования же добавляют, что, к чести великого Леонардо, даже возможные дефекты – и те приходятся на фрагменты, наименее важные для баланса статуи (иллюстрация XC Engineering Srl).
   Первоначально да Винчи хотел произвести отливку лошади в специальной яме глубиной 20 метров. Как подтвердили расчеты, проект был вполне осуществим, причем в обоих предусмотреных да Винчи вариантах – как в горизонтальном, так и в вертикальном положении скульптуры. «Теперь, когда наши исследования подтвердили, что этот проект Леонардо был реально выполним в его время, мы планируем наконец установить его «Коня» (Il Cavallo) именно в том городе, где это и должно было произойти», – говорил Галуцци.
   Для создания статуи да Винчи хотел применить так называемый непрямой метод литья, более привычный древним грекам, чем художникам Возрождения. Для этого да Винчи потребовалось изобрести специальную печь с «пиротехническими датчиками», у которой отделения открывались в строго заданной последовательности.
   В 70-х годах XX века были запущены сразу два проекта репродукций «Коня» Леонардо. В случае первой статуи процесс затянулся, и в 1994-м, по истечении 15 лет и потраченных $ 2,5 миллиона, «реконструктор» скончался, так и не увидев свое детище завершенным. В сентябре 1999 года отлитая из бронзы гигантская лошадь была установлена на ипподроме Сан-Сиро в Милане (рис. 26.5, верхний снимок).

   Рис. 26.5. Статуи коней отлиты по частям: голова, туловище, ноги, хвост (верхний снимок – фото Wikimedia Commons / InConstantPursuit / Flickr.com; нижний снимок – фото AJC / Jamie Gumbrecht / Phil Skinner)

   Другой результат реконструкции, финансировавшийся американским миллиардером Фредериком Мейером (Frederik Meijer), с 2002 года все желающие могут увидеть в ботаническом саду мецената (Meijer Gardens). Новый проект воссоздания ближе всего по параметрам к незаконченному оригиналу (рис. 26.5, нижний снимок).
   Леонардо, впрочем, обрадовало бы и появление опускающегося с неба на подъемном кране 7,5-метрового коня, созданного командой Галуцци по образу великого мастера. Правда, этот «прототип» был разборным, т. е. отлит из бронзы по частям: голова, туловище, ноги и хвост. Затем все детали были соединены при помощи сварки, швы же соединений зачищены. Своего рода пробного предшественника «миланского» образца можно увидеть в Атланте.
   Явление титанического «Коня» произвело фурор среди посетителей выставки «Леонардо да Винчи: рука гения» (Leonardo da Vinci: hand of the genius), проходившей в Атланте в феврале 2011 года.
   Во всяком случае, говоря о технологии изготовления литых статуй, Вазари описывает вариант литья их целиком, даже не упоминая об их возможном разделении на части. Согласно источника [4], приведем краткое описание процесса изготовления формы для цельнолитой статуи, сопровождаемое рисунками отдельных этапов (рис. 26.6) из источников [4, 7, 18]. Итак, вначале делают статую из глины в натуральную величину со всеми подробностями, т. е. то, что называется моделью. По ней изготавливают части формы из гипса, каждая из которых может быть снята с модели без ее разрушения – это негативные отпечатки частей модели (рис. 26.6, 1). Для разборки формы модель и границы между частями смазывают маслом. Части маркируют, чтобы потом собрать из них целую форму. Затем собирают металлический каркас и на нем из глины, смешанной с конским навозом и паклей, изготавливают стержень. Формовку стержня проводят послойно, наращивая его и тщательно просушивая каждый слой. Конфигурацию стержня выверяют по гипсовым частям формы так, чтобы между формой и стержнем оставался зазор, равный толщине стенки отливки (рис. 26.6, 3).

   Рис. 26.6. Некоторые этапы (1-10) изготовления литых статуй по Вазари [4, 7, 18]

   После этого по негативным гипсовым отпечаткам формы изготавливают части моделей из воска с добавкой небольшого количества скипидара и сала (рис. 26.6, 2). Толщина элементов модели соответствует толщине стенки отливки. Этими элементами восковой модели покрывают стержень, тщательно подгоняя их один к другому. Восковую оболочку отделывают, и каждый элемент закрепляют на стержне медными гвоздями (рис. 26.6, 4).
   На готовой восковой модели выполняют литниковые каналы из воска и вбивают поперечные элементы арматуры, которые будут прочно соединять стержень с внешней оболочкой (рис. 26.6, 5). Наружнюю часть формы также делают из глины с конским навозом и паклей. Состав постепенно наносят на предварительно покрытую влажной золой восковую модель (рис. 26.6, 6).
   Форму тщательно просушивают, воск вытапливают (рис. 26.6, 7) и зарытую в землю форму заливают жидким металлом (рис. 26.6, 8). После затвердевания и охлаждения отливки следуют отделочные операции. Ковш на (рис. 26.6, 8) показан ошибочно: в то время крупных литейных ковшей еще не было, и металл в форму поступал прямо из печи (печей) по специальным каналам, как показано на рис. 2.7. Но средства были для возможности перемещения крупных форм, их опрокидывания (рис. 26.6, 7). Чтобы форма при этом не разрушалась, ее снаружи буквально упаковывали в железный каркас, соединенный с каркасом оболочки и стержня. Представление о такой упаковке дает знаменитый эскиз Леонардо части формы коня (рис. 26.3, правый рисунок). На нем, кстати, видно число кусков этого элемента формы.
   Одной из первых цельнолитых конных статуй в Европе был памятник королю Франции Людовику XIV скульптора Ф. Жирардона, литейного мастера Ж. Б. Келлера (1698 г.). Она имела высоту 6,25 м и массу 26 т. Монумент стоял на Вандомской площади Парижа и был уничтожен во время Великой Французской революции. Сохранилась лишь его маленькая копия в Лувре. Похожий конный памятник королю Людовику XV скульптора Э. Бушардона стоит в Париже на площади Согласия (1765 г.). Описание технологии изготовления этих статуй сделали Д. Боффранд в 1743 г. [4, 19] и П. Ж. Мариэтте (1768 г.) [20].
   В бронзовой статуе «Давид» (1430-е гг.) Донателло впервые в ренессансной скульптуре обратился к изображению обнаженного тела (рис. 26.7). Из описания Вазари следует, что в его время литейщики нашли такие составы для материала формы, которые существенно улучшали качество поверхности отливок и снижали трудоемкость необходимых отделочных операций. В отличие от мастеров античности, натуральный цвет неокисленной бронзы не устраивал этих скульпторов, и отливки специально темнили маслом или уксусом, а иногда даже красили черным лаком.

   Рис. 26.7. Донателло. «Давид». Бронза. 1430-е гг. Национальный музей Барджелло. Флоренция [1].

   Вообще, в XVIII–XIX вв. крупные статуи достаточно часто отливали целиком. Был распространен этот способ и в России. Конечно, в разных странах и даже у конкретных мастеров технология его имела некоторые различия, особенно это касается используемых материалов, техники выполнения отдельных операций. Но набор принципиальных операций и их последовательность чаще всего были одинаковыми.
   Рассмотрим основные технологические приемы производства цельнолитых статуй в этот период на трех примерах, взятых не в хронологической последовательности, а по принципу увеличения размеров и усложнения конструкции отливок. Две из них – работы выдающегося русского мастера художественного литья В. П. Екимова (1756–1838 гг.), заведовавшего Литейным Домом Академии Художеств России более 20 лет. Только с 1801 по 1815 годы он отлил из бронзы 12 огромных статуй, 5 статуй в натуральную величину, 12 больших ваз, 3 огромных бюста, большое количество барельефов и много отливок для строящегося Казанского собора [20]. Бронзовая фигура князя Владимира Святого стоит в нише северного входа Казанского собора в Санкт-Петербурге. Там же, в других нишах, находятся статуи Андрея Первозванного, Иоанна Предтечи и Александра Невского (рис. 7.1) – все работы В. П. Екимова. Другой монумент – памятник гражданину К. Минину и князю Д. Пожарскому по проекту русского скульптора И. П. Мартоса (1754–1835 гг.) установлен в 1817 году в Москве на Красной площади лицом к Кремлю перед зданием Торговых рядов, бывших на месте ГУМа (рис. 26.8). Высота скульптуры 4,5 м, масса 13 т. В 1930 году для удобства проведения парадов и демонстраций памятник передвинули к Покровскому собору, где он стоит сейчас.

   Рис. 26.8. Памятник Минину и Пожарскому (а) и литниковая система (б) [4]

   Этот первый скульптурный памятник Москвы создал скульптор И. Мартос. Отлил памятник в 1818 году знаменитый русский литейщик В. Екимов.
   Екимову были известны трудности, возникшие при литье памятника «Медный всадник» из античной бронзы (содержащей 7–8 % олова, 2–3 % цинка и десятые доли процента никеля, железа и свинца, остальное медь), и ее высокая стоимость, поэтому он выбрал латунь, пренебрегая мнением Мартоса.
   За участие в создании памятника Екимов был награжден орденом Святой Анны II степени. Металл памятника содержит: цинк – 13–14 %, олово – 0,7–0,8 % и примеси никеля и серебра. По составу этот сплав относится не к литейным, а к деформируемым, создание из которых памятника сложной конфигурации с толщинами стенок 4-12 мм является довольно трудной операцией [4].
   Изготовление колоссальной и сложной восковой модели – серьезная техническая задача, требующая высокого мастерства литейщиков. Восковую группу установили на фундаменте с решеткой, вокруг соорудили сложную литниковую систему.
   Готовую модель и литниковую систему 45 раз покрывали мастикой из молотого кирпича и пива. Затем их обложили сырой глиной. Всю конструкцию укрепили кирпичной стенкой и железными обручами. Для вытапливания воска было зажжено 16 печей. Выжигание продолжалось месяц. Чтобы форму не разрушило давление жидкого металла, ее дополнительно укрепили обручами. Форму залили через общую литниковую чашу и разветвленные каналы. Окончательная отделка скульптур проводилась чеканщиками.
   К. Б. Растрелли, отец знаменитого впоследствии российского архитектора В. К. Растрелли, был одним из лучших скульпторов того времени. В 1716 году он по приглашению Петра I приехал из Парижа в Петербург для ведения архитектурных и скульптурных работ и проработал в России до своей кончины. Модель памятника Растрелли выполнил еше при жизни Петра I в 1725 году, но изготовление статуи завершили уже после смерти скульптора.
   Описание технологического процесса изготовления памятника Петру I, к сожалению, не сохранилось. Однако, учитывая, что его авторы работали во Франции, а сама композиция скульптуры была традиционной, весьма похожая на памятники Людовикам XIV и XV, можно воспользоваться, как и сделал Н. Н. Рубцов [20], имеющимися материалами по изготовлению статуй этих королей. О методах работы в России В. П. Екимова представление можно получить по книге тогдашнего президента Академии Художеств П. П. Чекалевского (1751–1817 гг.) «Опыт ваяния из бронзы одним приемом колоссальных статуй», (СПб, 1810 г.) – одновременно написана на русском и на французском языках, с посвящением Императору Александру I; здесь описан способ отливки колоссальных статуй, практиковавшийся в литейной мастерской Академии Художеств; для учеников этой мастерской книга должна была служить руководством в их искусстве. Александр I – вручил Петру Петровичу Чекалевскому бриллиантовый перстень за посвящение Императору своего «Опыта» [41]. Н. Н. Рубцов полагал, что эта книга во многом продиктована самим Екимовым, хотя и содержит отдельные неточности.
   Процесс производства художественных отливок требует участия не только мастера-литейщика, но и самого автора скульптурного произведения или квалификации скульптора у литейщика, и наоборот. Например, известный русский литейный мастер П. К. Клодт, ученик В. П. Екимова, обладал такой комплексной квалификацией. Он единственный автор знаменитых композиций с конями на Аничковом мосту в Санкт-Петербурге. Его отливки отправляли в подарок королям в Берлин и Неаполь [4, 21, 22]. Были и другие подобные примеры.
   На рис. 26.9 показана бронзовая отливка оленя после разрушения формы, до того как начаты отделочные операции. На отливке сохранилась литниковая система – семь разветвляющихся каналов, которые соединяются в одной литниковой чаше, и система специальных, дополнительных каналов, облегчающих полное удаление материала восковых моделей из формы. Последняя система каналов служит также для свободного выхода воздуха из полости формы при заливке ее жидким металлом. На рисунке видны выступающие из отливки остатки проволочного каркаса, использованного для крепления стержня в форме. Концы проволоки видны под брюхом, в районе хвоста и на голове, в том месте, где должны быть рога. Их нет, видимо, они изготавливались отдельно, а отверстия в отливке для их установки использовали для удаления материала стержня из внутренней полости отливки (возможно, есть и другие, незаметные при данном ракурсе, отверстия для этой цели).

Рис. 26.9. Фигура оленя, полученная литьем по выплавляемым моделям, после извлечения из формы. Бронза [4]

Приведенный пример еще раз показывает трудоемкость и значение разных отделочных операций при изготовлении художественных отливок сложной конфигурации: необходимо удалять все каналы и лишние образования, а места их присоединения к отливке зачищать, чеканить, шлифовать и т. д. [4].

26.2. Формовка скульптур по восковой модели

   Для изготовления литейной формы для художественной отливки наиболее простой является формовка по восковой модели, так как модель вместе с литниковой системой и выпором (которые также изготовляют из воска) удаляется из формы путем выплавления или выжигания в процессе сушки (а не путем разборки) [2].
   Для небольших, менее сложных художественных изделий восковые модели изготовляет скульптор (лепкой). Для получения пустотелой отливки внутрь восковой модели в процессе ее изготовления устанавливают отдельно приготовленный песчаный стержень с удлиненными концами каркаса. Бывают случаи изготовления моделей литьем в гипсовых формах целыми или по частям с последующей сборкой и обработкой.
   Изготовление литейных форм по восковым моделям, не имеющих тонких деталей на поверхности, сводится к следующему: восковую модель укладывают в специально приготовленную, с хорошо припыленной поверхностью, фальшивую опоку. На поверхности фальшивой опоки к модели в нужных местах прикладывают восковую литниковую систему и каналы для вытекания воска. На фальшивую опоку с моделью устанавливают опоку формы. Модель припыливают, засеивают облицовочной смесью, применяемой для кусковой формовки, и, слегка уплотнив ее вокруг модели рукой, продолжают изготовление полуформы. В этом случае при уплотнении смеси в опоке следует иметь ввиду малую прочность поверхности модели, как и при кусковой формовке по пластилиновому оригиналу. Затем заформованную опоку вместе с фальшивой опокой переворачивают, фальшивую осторожно снимают так, чтобы не повредить модель и литниковую систему, устанавливают и формуют вторую опоку. Форму, не разбирая, вместе с моделью сушат, в процессе сушки восковая модель плавится, вытекает из формы, оставляя в ней полость для заливки металла.
   Способ формовки по восковой модели несложен, позволяет получать чистую (без швов) поверхность отливки. Однако он имеет ряд недостатков. Во-первых, при формовке по восковой модели сама модель, как художественное произведение, уничтожается в процессе изготовления одной формы и в случаи необходимости ее повторения модель нужно изготовлять вновь. Во-вторых, отливка по восковой модели обходится дорого, так как в стоимость, кроме стоимости работ и материалов, для изготовления литейной формы и механической обработки, включаются затраты на изготовление восковой модели, которые высоки. В-третьих, формовка по восковой модели неудобна и ограничивает производительность труда формовщиков из-за возможности поломки модели или повреждения ее непрочной поверхности.
   В современном производстве художественных отливок формовку по восковой модели почти не применяют. Ее используют лишь иногда при получении разовых отливок, необходимых для изготовления металлической модели.
   Способ изготовления форм для скульптур по восковым моделям является самым древним (см. описание выше) и до начала XIX столетия считался единственным способом получения скульптур.
   Пороцесс изготовления литейных форм таких отливок, описанный в трудах профессора Н. Н. Рубцова [2, 20], в прошлом состоял в следующем:
   1. Изготовление модели и стержня. Вокруг изготовленного скульптором и установленного на кирпичном постаменте гипсового оригинала отливки делали кусковую гипсовую форму. Оригинал для удобства отделения от него кусков смазывали жировым составом. На куски, облегающие поверхность оригинала, наносили гипсовый слой – раковины, объединяющие несколько кусков гипсовой формы и позволяющие впоследствии точнее собирать форму для модели. Затем раковины снимали, с оригинала убирали куски гипсовой форомы. На внутреннюю поверхность кусков, смазанную тонким слоем жирового состава, кистью наносили слой воска, соответствующий толщине стенки будущей отливки. Далее гипсовый оригинал убирали и на его место на постамент устанавливали металлический каркас для стержня. Вокруг каркаса в прежнем положении собирали гипсовую форму, полость которой заполняли жидкой стержневой массой, состоящей из кирпичной муки и гипса. После затвердевания стержневой массы гипсовую форму разбирали так, чтобы ее восковой слой остался на поверхности стержня. Такой слой воска на стержне и представлял собой выплавляемую модель. Изготовленную модель перед формовкой осматривал скульптор, исправлял поврежденные места (при снятии кусков), чеканили. Вокруг модели устраивали восковую литниковую систему (выпоры, представляющие собой вертикальные восковые стояки, ответвления от них, примыкающие к телу модели-питатели) (рис. 26.8 и 26.10, а).
   В таком виде модель была готова для формовки.
   2. Изготовление литейной формы. Процесс формовки заключался в приготовлении на модели глиняной формы. Материалами для изготовления формы были хорошо размолотые и пропаренные конский навоз, глина и коровья шерсть, приготовленные в виде мастики. Такую мастику в несколько приемов кисточкой наносили на поверхность модели слоем 15–20 мм. После сушки на слой мастики наносили слой глины толщиной до 200 мм. Для прочности формы вокруг обмазанной модели клали кирпичную стенку, пространство между обмазкой и кирпичной кладкой заполняли землей и утрамбовывали. Снаружи кирпичную кладку обмазывали глиной и стягивали металлическими стяжками (рис. 26.10, б). В таком положении форму сушили на месте. В процессе сушки из формы выплавлялись восковая литниковая система и модель. Воск стекал вниз по специально устроенным каналам; на месте выплавленной модели оставалась полость, которую заполняли металлом и получали отливку.

   Рис. 26.10. Формовка по восковой модели: а – восковая модель с литниковой системой; б – изготовленная по ней литейная форма с железным каркасом [2, 20]

   Достоинством такого способа формовки является получение отливки с чистой (без швов) поверхностью, не требующей особой механической обработки. Говоря о механической обработке скульптур, следует заметить, что она значительно проще по сравнению с обработкой поверхности кабинетных отливок (из-за менее жестких требований, предъявляемых к ней). Это связано с тем, что на нее смотрят с большого расстояния 5-10 м, а на статуэтку с расстояния 50 см и менее.
   К недостаткам описанного способа формовки относятся большая продолжительность изготовления литейной формы (например, литейную форму для отливки конной статуи Петра I изготовляли в течение года), высокая стоимость отливки вследствие уничтожения в процессе отливки дорогостоящей разовой модели.
   В настоящее время, но по новой технологии отливают бронзовые скульптуры. Например, на заводах художественного литья статуи отливают по частям, что позволяет уменьшить габаритные размеры литейной формы. Применены новые способы приготовления смеси и изменен ее состав. Изменен способ крепления кусковой гипсовой формы при изготовлении стержня. Применен новый способ наращивания стенки формы на восковой модели (обливание модели). Сушка формы и выжигание модели производятся не на месте, как прежде, а в специальных камерных сушильных печах переодического действия, работающих на газе. Измененный способ формовки позволил сократить процесс изготовления литейной формы, уменьшить его трудоемкость и стоимость отливки.

26.3. Формовка по пустотелой выплавляемой модели

Более совершенным способом формовки по выплавляемой модели является способ, при котором оригинал изделия, как художественное произведение, не уничтожается в процессе изготовления литейной формы, а является моделью для изготовления пустотелых выплавляемых моделей. Такой способ отливки изделия состоит также из двух процессов: изготовления по оригиналу изделия пустотелой выплавляемой модели и изготовления по пустотелой выплавляемой модели литейной формы изделия, например бюста (рис. 26.11) [2]. Процесс изготовления пустотелой модели бюста следующий:

   Рис. 26.11. Изготовление пустотелой выплавляемой модели бюста [2]

   Гипсовый оригинал укладывают в фальшивую опоку (рис. 26.11, а). Поверхность оригинала накрывают тонкой мокрой бумагой и обкладывают слоем глины (рис. 26.11, б).
   1. На фальшивую опоку с оригиналом устанавливают опоку и заливают ее гипсом. В слое гипса оставляют два отверстия, соединяющие гипсовый слой в опоке со слоем глины на оригинале (рис. 26.11, в).
   2. После затвердевания гипса опоки переворачивают, фальшивую снимают и устанавливают вместо нее вторую опоку.
   3. Вторую половину оригинала, находившуюся ранее в фальшивой опоке, таким же образом покрывают бумагой во избежание прилипания глины к ее поверхности. Наносят слой глины и заливают гипсом, оставляя в нем два отверстия, как и в первой опоке.
   4. После затвердевания гипса опоку снимают, с поверхности оригинала удаляют слой гипса и бумагу. Снятую опоку устанавливают на место.
   5. В пространство, образовавшееся между поверхностью оригинала и гипса опоки, ранее занимаемое слоем глины, через отверстия в гипсе заливают особую клеевую массу, основу которой составляет столярный клей. После застывания такая масса приобретает свойства эластичной резины.
   6. После остывания клеевой массы обе опоки переворачивают и снимают нижнюю опоку; затем удаляют с поверхности оригинала, как и в первой опоке, слой глины и бумагу, устанавливают снятую опоку вновь и заливают в образовавшееся в ней пространство клеевую массу (рис. 26.11, г).
   7. Формовку разнимают и удаляют оригинал. При этом эластичность клеевой массы, несмотря на наличие на поверхности оригинала различного рода извилин и углублений, дает возможность снять верхнюю опоку и удалить оригинал из нижней опоки, не повредив стенок клеевой рубашки и оригинала. Внутреннюю поверхность клеевой рубашки обеих полуформ покрывают лаком и наносят на нее кистью подкрашенный слой воска.
   8. Форму снова собирают (рис. 26.11, д) и заливают в ее полость расплавленную канифоль. Затем канифоль выливают из формы, при этом часть ее остается на стенках полости формы. Повторяя несколько раз такую операцию (заливку и выливание), на внутреннюю поверхность формы наносят слой канифоли равный желаемой толщине стенки модели и будущей отливки.
   9. После затвердевания слоя канифоли с него осторожно снимают опоку с гипсом и клеевой рубашкой. Образовавшийся таким образом канифольный слой и является пустотелой выплавляемой моделью, изготовленной по оригиналу отливаемого изделия. Освободившиеся опоки с гипсом и клеевой рубашкой приготовляют для получения следующей модели.
   Изготовление литейной формы по такой модели начинают с изготовления в ней стержня. В полость модели устанавливают специальный каркас, концы которого выходят из модели и служат для крепления стержня в форме, затем в полость модели с установленным каркасом заливают жидкую стержневую массу. После затвердевания стержня модель поступает на формовку.
   Полученная таким образом выплавляемая модель имеет небольшую прочность и при формовке требует особой осторожности. Поэтому небольшие литейные формы по таким моделям часто изготовляют из жидкой формовочной смеси. Опоку вместе с моделью подвергают сушке, в процессе которой канифольная оболочковая модель выплавляется. При выплавлении модели, часть канифоли впитывается в стенки формы и стержня. Такой слой при соприкосновении с жидким металлом сгорает, оставляя на стенке формы копоть, улучшающую частоту поверхности отливки.
   Преимущество описанного способа в том, что отливки получаются без швов на поверхности (вследствие использования неразъемной формы), сохраняются оригинал модели и уменьшается расход материала на модель. Однако этот способ имеет ряд недостатков. Во-первых, пустотелая выплавляемая модель, изготовленная способом заливки, имеет менее четкий рельеф поверхности, ее трудно исправлять и чеканить, во-вторых, сушка стержня и формы, изготовленной из жидкой стержневой и формовочной смеси, более длительна и неудобна.

26.4. Кусковая формовка с глиняной рубашкой

   Такая формовка скульптур производится по гипсовым моделям в кессоне, представляющем собой яму в полу литейного цеха, стенки которой выложены водонепроницаемой кирпичной кладкой, металлическими плитами или бетонированы. Литейную форму изготовляют в кусках из жирной формовочной смеси, позволяющей снимать их с модели без повреждения [2]. Процесс изготовления формы сводится к следующему:
   1. Поверхность установленной в кессоне гипсовой модели делят на отдельные участки, предназначенные для изготовления кусков формы.
   2. Куски начинают изготовлять снизу модели, постепенно заполняя всю ее поверхность. Подрезанную поверхность каждого из кусков перед изготовлением следующего во избежание прилипания их друг к другу припыливают древесноугольным порошком или графитом. На поверхности каждого куска вырезают углубления – знаки, обеспечивающие впоследствии правильность сборки формы. Куски подсушивают на месте.
   3. На первый слой кусков наносят второй. Сглаженная первым слоем кусков поверхность модели позволяет делать куски второго слоя большими по величине, чем первые, т. е. каждый из них может прикрывать несколько кусков первого слоя. Для увеличения прочности куски изготавливают со специальными металлическими каркасами и проушинами, облегчающими удаление кусков с модели.
   4. На поверхность второго слоя наносят упрочняющий слой гипса.
   5. Форму разбирают, куски первого слоя (лицевые) укладывают и закрепляют в снятых кусках второго слоя. Делают литниковую систему, укрепленные части формы просушивают.
   6. Освобожденную от кусков модель убирают, на ее место устанавливают металлический каркас для стержня формы.
   7. На лицевую поверхность подсушенных кусков первого слоя кистью накладывают слой глины, равной толщине будущей отливки.
   8. Изготовленные таким образом части формы укладывают вокруг каркаса в прежнее положение, образуя полость формы. Скрепив части формы, в ее полость сверху заливают жидкую стержневую массу, приготовленную из кварцевых песков, маршалита и цемента.
   9. После затвердевания стержня форму разбирают, слой глины с лицевой части кусков и рубашку снимают. Части формы и стержень хорошо просушивают и собирают форму для заливки.
   10. Кессон, где установлена собранная форма, заполняют песком с целью предупреждения разрушения формы в момент заливки ее металлом.
   Описанный способ формовки по сравнению с формовкой по выплавляемой модели проще и дешевле. Однако он имеет ряд недостатков. Операция по изготовлению глиняной рубашки, наносимой на лицевую поверхность кусков, отрицательно влияют на качество отпечатка в них поверхности модели. Слой глины, нанесенный на поверхность глиняных кусков, увлажняет и размывает ее. Кроме того, снимая с кусков слой глины (после изготовления стержня), можно повредить их поверхность. Естественно, это приводит к повреждению будущей отливки.

26.5. Кусковая формовка в опоках

   Наиболее удобной по сравнению с описанными выше способами формовки скульптур является кусковая формовка в опоках [2, 4]. Преимущества такой формовки заключаются в следующем: 1) куски изготовляют на модели, расположенной в наиболее удобном для этой операции горизонтальном положении; 2) стержни для форм можно изготовлять путем набивки смеси, а не путем заливки, которая затрудняет условия сушки стержня; 3) сушку стержней и форм, имеющих значительно меньшие размеры, чем форма целой скульптуры, можно производить в сушильных печах; 4) обеспечивается более удобное и надежное крепление формы для заливки.
   Способ кусковой формовки является одним из основных при изготовлении литейных форм, обеспечивающих более высокую производительность и качество отливок.
   Отливать скульптуру целиком неудобно, так как необходимо иметь крупные, тяжелые опоки и, следовательно, специальное крановое оборудование для перемещения их в процессе формоки. Процесс изготовления литейной формы усложняется из-за необходимости изготовления большого числа кусков формы. Поэтому такие отливки, как правило, получают не целыми, а по частям, которые затем собирают в скульптуру в процессе ее механической обработки.
   Для этой цели модель скульптуры изготовляют отдельными частями. Деление скульптуры на части удобнее делать по таким местам, где швы соединения их в скульптуре менее заметны. Например, голову отделять по воротнику рубашки, ноги – по поясу брюк, руки – по плечевому шву рукава одежды и т. д. Каждая из частей модели для удобства сборки отливки в местах соединений имеет соответствующие углубления или выступ (замок), обеспечивающий точную сборку и надежное крепление частей в процессе сборки.
   Процесс изготовления кусковой литейной формы для скульптур в опоках аналогичен описанному ранее способу формовки статуэток, но имеет некоторые особенности, связанные с размерами модели, формы и ее частей.
   Б. Н. Зотов предложил, в качестве примера, порядок формовки одной из частей четырехметровой статуи памятника (рис. 26.12, а). Для удобства изготовления литейной формы гипсовая модель статуи сделана из восьми частей (рис. 26.12, б): голова, две руки, туловище, ноги, молот, винтовка и постамент. Процесс формовки следующий:

   Рис. 26.12. Деление модели скульптуры на части [2, 4]

   1. Часть модели статуи (туловище) укладывают спиной в фальшивую опоку, полость модели с торцов заделывают смесью. Поверхность модели разделяют на отдельные участки и после припыливания, которое начинают с фальшивой опоки, изготовляют на них куски из жирной формовочной смеси. Для обеспечения прочности кусков, имеющих в этом случае большую массу и размеры, в них заформовывают металлический каркас в виде рамки, используемой в дальнейшем и для снятия куска с модели.
   При изготовлении кусков формовочную смесь уплотняют трамбовками, поверхностный слой – деревянным молотком (киянкой). На верхней плоскости каждого куска при его подрезке вырезают необходимое число знаков, обеспечивающих правильное положение куска в опоке при сборке формы. Болван, образованный на модели кусками, после подрезки припыливают древесноугольным порошком с целью устранения возможности прилипания к нему формовочной смеси в процессе формовки опоки (припыливание графитом делает поверхность кусков скользкой, неудобной в работе).
   2. На опоку с болваном устанавливают нижнюю опоку. Поверхность модели и болвана в опоке припыливают, засыпают в опоку и уплотняют формовочную смесь. При уплотнении смеси в верней части опоки можно применять пневматические трамбовки.
   3. Опоки переворачивают, фальшивую снимают, дополнительно уплотняют основания кусков, подрезают поверхность разъема формы. Припылив поверхности разъема и модели, изготовляют куски на поднутрениях модели, как и в нижней полуформе. Поверхность кусков и оставшуюся незакрытой кусками часть поверхности модели припыливают, устанавливают верхнюю опоку, элементы литниковой системы и формуют опоку.
   4. Заформованную верхнюю опоку снимают и устанавливают отпечатком вверх. С поверхности модели, оставшейся в нижней опоке, снимают куски и, уложив их в соответствующие по знакам места в верхней опоке, припыливают.
   5. На нижнюю полуформу с моделью устанавливают рамку или соответствующих размеров свободную опоку, заполняют ее наполнительной смесью и слегка уплотняют.
   6. Прикрыв верхнюю опоку (рамку) деревянным щитком, обе опоки переворачивают, нижнюю снимают так, чтобы модель с прилегающими к ее поверхности кусками осталась на смеси в рамке. Снимают с модели куски (небольшие куски снимают съемниками, большие – используя каркасную рамку). Снятые с модели куски укладывают по знакам в полость нижней полуформы.
   7. Перед изготовлением стержня делают каркас стержня с учетом размеров полости формы. Основной частью каркаса является труба с отверстиями в стенках. Подгоняют ее в полости формы так, чтобы ее концы опирались на поверхность разъема формы, а средняя часть проходила в центре ее полости. К трубе в зависимости от размеров и формы стержня крепят один или два прутка (поперечника), удерживающие стержень в форме от поворотов. Концы поперечников, как и трубы, должны опираться на поверхность разъема формы. При изготовлении больших стержней к трубе и поперечникам крепят различные по величине дополнительные прутки, создающие корпус каркаса. После подгонки каркаса, последний убирают. Полость формы в нижней полуформе припыливают, заполняют ее стержневой массой и уплотняют. На поверхность стержневой смеси укладывают смазанный раствором глины каркас так, чтобы концы трубы и поперечников встали на свои места по разъему формы.
   Постепенно заполняя полость формы стержневой смесью, уплотняют ее трамбовкой, стараясь избегать ударов по каркасу и стенкам формы. Верхний слой смеси стержня уплотняют и выравнивают (по необходимому профилю полости формы) накладыванием припыленной верхней полуформы нижней.
   8. Закончив изготовление стержня, верхнюю полуформу снимают. Поверхность стержня припыливают и накалывают специальным шаблоном на глубину, равную толщине стенки будущей отливки. Затем с поверхности стержня снимают слой смеси, равный глубине наколов. После подрезки поверхность стержня хорошо заглаживают и для увеличения поверхностной прочности примачивают жидким раствором глины.
   9. При удалении стержня из нижней полуформы поступают так же, как и при извлечении модели. На полуформу устанавливают рамку, припылив подрезанную поверхность стержня, рамку заполняют наполнительной смесью, легко уплотняя ее. Над стержнем в рамку закладывают пластину (плиту), на которой стержень будет помещен в сушку. На рамку накладывают деревянный щит и все это вместе с нижней опокой переворачивают. Затем опоку снимают так, чтобы куски, прилегающие к стержню, остались в рамке со стержнем. Куски со стержня снимают и укладывают на драйер для сушки. При отсутствии стационарного сушила куски, очищенные от остатков стержневой смеси, укладывают в опоку и вместе с ней сушат на месте, используя переносные сушила. Сушка на месте менее качественна и не позволяет получать хорошую поверхность в отливке.
   10. Освобожденную от кусков поверхность стержня накалывают шаблоном, подрезают, заглаживают, примачивают раствором глины, как и первую половину. Затем стержень с пластиной удаляют из рамки. Внутреннюю поверхность обеих полуформ красят графитовыми чернилами для увеличения огнеупорности. Поверхность стержня удобнее красить, несколько подсушив ее. Сушка таких форм в сушильных печах производительнее, качественнее и гигиничнее.
   11. После сушки внутреннюю поверхность формы хорошо очищают от пыли и лишней копоти. То же самое проделывает со стержнем. В нижнюю полуформу с уложенными кусками вставляют стержень, выполняя газоотводные каналы для свободного выхода из него газов при заливке формы, устанавливают верхнюю полуформу, скрепляют и готовят форму для заливки металлом.
   Аналогично изготовляют литейные формы для всех других частей отливки. Отлитые части статуи обрабатывают, подгоняют друг к другу и собирают на постаменте.
   Отливка статуи по частям упрощает процесс формовки, сокращает трудоемкость изготовления литейной формы, позволяет заменять стержни в форме песчаным болваном (отливка без стержней).

26.6. Выколотка (дифовка) барельефов, бюстов и скульптур

//-- ДИФОВКА --//
   Дифовка – древний прием холодной обработки листового металла, производимый непосредственно ударами молотка, под которыми он тянется, изгибается садится и в результате приобретает необходимую форму.
   Виртуозного искусства она достигла в руках величайших античных скульпторов Фидия и Поликлета, которые одевали в золотые одежды свои статуи Афины и Геры, дифуя их из тонких золотых листов.
   Древнерусские златокузнецы выколачивали из листового золота и серебра кубки, чаши и ковши, украшенные чеканкой, гравировкой и драгоценными камнями, которые становились образцом ювелирного искусства.
   В России и в Западной Европе в XVIII и XIX веках выколотка применялась довольно широко и носила специальные названия: техника «битой меди» и «кованой меди». Ее также называли «выбивкой» или техникой «репуссе». Скульптура дифовалась из красной меди и устанавливалась на сварных стальных каркасах.
   В Москве в 1701 году была изготовлена фигура Архангела Гавриила для завершения Меньшиковой башни. После пожара в 1770 году фигура заменена главой с крестом. В 1750 году выколочен из меди и позолочен трубящий ангел для Красных ворот – архитектор К. А. Ухтомский (фигура находится в настоящее время в Государственном Историческом музее).
   В 1820-1830-х по модели скульптора С. С. Пименова из меди была выколочена объемная композиция – квадрига Аполлона для фасада большого Алесандрийского театра в Сакт Петербурге (реставрация по этой же технологии была выполнена в 2008-09 гг.), а в 1863 году аналогичная композиция неизвестного скульптора (из мастерской Н. П. Витали) – для Московского Большого театра. Сохранились и другие скульптуры [79, 80].
   Примером крупной скульптуры, выполненной в этой технике, в Западной Европе может служить статуя «Свободы». Она выколочена из листовой меди толщиной 2 мм. Автор этой фигуры французский скульптор А. Бернольди. Стальной каркас для фигуры проектировал и выполнял А. Эйфель. В 1886 году скуптура была подарена французским правительством США, где ее установили на острове Либерти при входе в гавань Нью-Йорка. Фигура имеет колоссальные размеры – ее высота 46 м, а вместе с пьедесталом составляет 93 м. Размеры этой статуи огромны: длина указательного пальца, например, равняется 2 м, а в факеле, которой фигура держит в руке, свободно может поместиться 12 человек.
   Из дифованной скульптуры, выполненной в нашей стране в советское время, наиболее интересны следующие работы: выполненные в 1938 году для Химкинского речного вокзала два декоративных фонтана – «Север» (скульптор А. Н. Кардашев) и «Дельфины» (скульптор И. С. Ефимов). В первом фонтане из красной меди выколочены фигуры гусей с распростертыми крыльями, во втором – дельфины в разнообразных позах и поворотах.
   Дифовочные работы выполнены мастером И. М. Овчинниковым. Из его работ, выполненных из меди и латуни (по модели скульптора И. Ефимова), особенно выделяются небольшие декоративные скульптуры «Сокол», «Карпы», «Аист» и др. Одна из лучших монументальных дифованых работ – это выполненная в 1938–1939 гг. по модели скульптора С. Д. Меркулова медная фигура В. И. Ленина высотой 7 м для г. Еревана.
   Позднее в 1946–1947 гг. по модели того же скульптора выколочена медная фигура Ф. Э. Дзержинского для г. Дзержинска. В 1951 году по модели скульптора Г. М. Мотовилова исполнены конные фигуры козаков высотой свыше 13 м для Цимлянской ГЭС, в 1952–1953 гг. по проекту того же скульптора – четыре двухфигурные группы для главного павильона ВДНХ. Все эти работы выполнены из листовой красной меди.
   Из нержавеющей стали выколочена двухфигурная композиция «Рабочий и Колхозница» по модели скульптора В. И. Мухиной. Высота фигур достигает 24 м.
   В настоящее время в области художественной обработки можно выделить следующие виды дифовки: свободная ручная выколотка; механизированная выколотка; выколотка по моделям в художественном литье.
//-- ВЫКОЛОТКА ПО МОДЕЛЯМ --//
   Этот способ применяется для производства художественных барельефов и круглой (объемной) скульптуры из меди, латуни и алюминия, а также нержавеющей стали. Этой техникой можно производить крупные экстерьерные декоративные произведения, монументальные фигуры для памятников и интерьерную художественную скульптуру.
   Монументы, выполненные дифовкой, значительно экономичнее литых – расход металла меньше, они легче по массе, удобны в перевозке; будучи установленными на стальные каркасы, они достаточно прочны и долговечны.
   На рис. 26.13 представлена голова (деталь монумента «1905 год»), выколоченная из медного листа по модели скульптора В. Л. Кербеля.

   Рис. 26.13. Скульптор В. Л. Кербель. Деталь монумента «1905 год». Выколотка, медь [79, 80]

   В 1980-х годах была разработа технология, которая применима и в наши дни особенно в реставрации памятников. Она состоит из следующих операций.
   С авторского оригинала, отформованного в гипсе (в натуральную величину), снимается кусковая гипсовая форма.
   Посредством кусковой формовки по частям изготовляются цементные модели головы, торса, рук, ног и т. п.
   Для сильнопрофилированных деталей фигуры (лицо, кисти рук и др.) отливаются баббитовые модели.
   Иногда для наиболее сложных и ответственных по рельефу деталей отливаются дополнительно баббитовые формы (для чего соответствующие куски кусковой гипсовой формы специально вновь заформовываются в гипсовую кусковую форму, в которую и производится отливка из баббита). Эти баббитовые формы, подобно матрицам, служат для уточнения рельефа при выколотке.
   Оловянные и свинцовые баббиты по ГОСТ 1320-74 содержат: олово, сурьму, медь, кадмий, никель, мышьяк, свинец.
   В зависимости от химического состава устанавливаются следующие марки оловянных и свинцовых баббитов: Б88, Б83, Б83С, Б16, БН и БС6.

   Требования безопасности. выдержка из инструкции:
   2а.1. Использование баббитов может сопровождаться выделением токсичных веществ: сурьмы и свинца. В соответствии с ГОСТ 12.1.007 свинец относится к веществам I класса опасности, сурьма – II класса опасности.
   2а.2. Действие свинца на организм человека заключается в поражении нервной системы, крови, сосудов. Сурьма вызывает раздражение слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта, кожных покровов.
   2а.3. Предельно допустимая концентрация свинца в воздухе рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.005 0,01/0,005 мг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, сурьмы – 0,5/0,2 мг/м -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

.
   2а.4. Концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны определяют по методике, соответствующей требованиям ГОСТ 12.1.016.
   2а.5. Работы с баббитами необходимо выполнять в респираторе типа «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028, в сухой спецодежде: костюмах по ГОСТ 12.4.044 или ГОСТ 12.4.075, кожаной обуви по ГОСТ 12.4.032 или валяной обуви по ГОСТ 12.4.050 и средствах индивидуальной защиты: рукавицах по ГОСТ 12.4.010, защитных щитках по ГОСТ 12.4.023. 2а. З-2а. 5. (Измененная редакция, Изм. № 6).
   2а.6. Погрузочно-разгрузочные работы должны осуществляться по ГОСТ 12.3.009. (Введен дополнительно, Изм. № 3).
   Применяемый листовой металл для выколотки отдельных деталей (частей) фигуры. Толщина листа в зависимости от размера фигуры для меди, латуни и алюминия берется от 1 до 2 мм, для нержавеющей стали 0,5 мм. Расчет площади листовой заготовки производится приблизительно с учетом вытяжки и посадки. Измерение производят стальной линейкой по огибу модели.
   Производится предварительный отжиг листовой заготовки для востановления пластичности с последующим отбеливанием, промывкой и сушкой. Он применяется для меди, латуни, стали, если материал недостаточно пластичен (нагартован). Алюминий предварительного отжига не требует.
   Листовая заготовка, наложенная на баббитовую или цементную модель, дифуется резиновым молотком. Для обколотки по модели применяются также деревянные, текстолитовые и свинцовые молотки. Наиболее углубленные места отрабатываются деревянными чеканами. При сложном рельефе применяют разрезы заготовки или вырезы излишков металла, которые не удается посадить. Затем эти участки завариваются, и швы проковываются стальным молотком.
   Осуществляется повторный отжиг заготовки для снятия наклепа. Нагрев производится до темнокрасного каления (медь, латунь, сталь). Алюминий отжигается с большой осторожностью – его нагревают до тех пор, пока предварительно нанесенные на его поверхность мылом штрихи не начнут чернеть.
   Предварительно обколоченная заготовка вновь накладывается на модель и прикрепляется к ней посредством веревок или струбцин (при выколотке рельефов). При повторной обколотке достигается наибольшее соответствие с моделью. Дифовка ведется также деревянными и резиновыми молотками. Иногда при сложной форме модели эта операция повторяется еще несколько раз с промежуточным отжигом.
   Затем выполняется прочеканка заготовки на смоле стальными чеканами. Для этого заготовка заполняется смолой, состоящей из битума, канифоли и формовочной смеси (литейной), после застывания смоляной массы прорабатывается соответствующими стальными чеканами и наносится фактура. По выполнению чеканки деталь должна соответствовать авторскому оригиналу.
   После выполнения всех этих операций производится сборка деталей и монтировка фигуры. Эта операция начинается с подгонки и припиловки краев деталей между собой. Излишки металла осторожно обрезаются ножницами и опиливаются напильниками. Листы подгоняют встык и сваривают. После сварки необходимо швы тщательно зачистить. При сварке (от неравномерного нагрева) происходит коробление и деформация заготовки, которые необходимо устранить. Это осуществляется путем выгибания и простукивания заготовки на специальных приспособлениях – амбусах, заменяющих наковальню.
   Окончательной операцией является монтировка фигуры на стальной каркас. Для этого предварительно готовят стальной каркас, а на внутренней поверхности фигуры из того же материала, из которого дифовалась фигура, приваривают специальные кламеры, к которым и крепят каркас. Соединение стального каркаса с кламерами из цветного металла осуществляют через текстолитовые прокладки во избежание образования гальванопары.

Глава 27
Обработка, сборка и отделка художественных отливок

27.1. Общие сведения

//-- ЗНАЧЕНИЕ ОБРАБОТКИ ОТЛИВОК --//
   Отделка художественных изделий производится для улучшения их декоративных свойств, повышения коррозийной стойкости, долговечности. Отделке как заключительной операции изготовления изделий предшествует обработка деталей: галтовка, крацовка, шлифовка, термическая обработка, травление, виброобработка, чеканка отливок и пр.
   Обработку выполняют с использованием специального инструмента, станков, материалов, которые позволяют эффективно и качественно подготавливать поверхность изделий для художественной отделки. Механическая обработка деталей во вращающихся барабанах, шлифование абразивными кругами или шкуркой, полирование с использованием всевозможных паст давно уже применяются в художественном литье и ювелирной промышленности. В последнее время находят применение новые технологические процессы. Так, наряду с традиционными способами обработки на ряде предприятий внедрена виброобработка тороидального типа. Установки обеспечивают качество обработки изделий на операциях шлифования и полирования и устраняют недостатки, присущие методам ручной обработки и галтовки.
   Для защиты от коррозии, улучшения декоративного вида обработанные изделия подвергают заключительной художественной отделке: шлифовке с полировкой, золочению, серебрению, хромированию, воронению, анодированию, лакированию. Полировку осуществляют механическим способом, реже химическим или электрохимическим. Изделия после полировки приобретают зеркальный цвет. Анодирование и воронение производят для получения на поверхности стойкой оксидной пленки с широкой цветовой гаммой. Хромирование, меднение, золочение, серебрение – процессы нанесения химическим или электрохимическим способом декоративного и коррозионностойкого покрытия.
   Для удобства изготовления литейных форм художественные изделия часто отливают по частям в отдельных литейных формах. Например, статуэтку «Конь с попоной» (рис. 27.1) отливают в виде нескольких частей: корпус коня, хвост, нижняя часть попоны (накидки) и постамент. Отливки после выбивки из форм имеют на поверхности следы от питателей, выпоров, швы от соединений отдельных частей формы (кусков), поэтому все части отливки нуждаются в механической обработке.

   Рис. 27.1. П. К. Клодт. Статуэтка «Конь с попоной». Чугун, литье, чеканка, покраска. Каслинское литье. XIX в.

   После обработки отдельно отлитые части собирают, получая целое изделие. Кроме того, при механической обработке на поверхности отливки восстанавливается резкость рисунка модели, так как на отливке он получается обычно слабее, чем на модели или оригинале.
   Операция обработки поверхности отливки (чеканка поверхности, соединение отдельных частей отливки на постаменте) выполняют в механическом отделении цеха или мастерской художественного литья, которое носит название отделение чеканки и сборки отливок.
   Процесс механической обработки чугунных художественных отливок состоит из следующих операций: отжига отливок; обработки поверхности отдельных частей отливки; чеканка поверхности; сборки деталей на постаменте; шпатлевки и окраски готового изделия.

27.2. Термическая и механическая обработка

//-- ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА --//
   Восстановить на отливке четкость рисунка поверхности ее модели (например, жилки на листьях цветка, воспроизвести чеканом шерсть на отливке коня, волосы на голове бюста) можно, если только поверхность отливки будет мягкой для производства этой операции. А изделия из чугуна после выбивки из формы вследствие быстрого охлаждения имеют твердую поверхность – так называемую отбеленную, которая трудно поддается обработке. Чтобы этого избежать, отливки подвергают отжигу в термических печах в ящиках из жаростойкой стали, пересыпая карбюризатором (смесью угля с песком), так, чтобы отливки не касались стенок ящика. Затем ящик закрывают крышкой и для герметичности замазывают огнеупорной глиной (герметичность ящика необходима для устранения возможности попадания в него воздуха). Кислород воздуха окисляет поверхность отливки, разрушает на ней рисунок, образуя слой окалины.
   Ящик с отливками помещают в термическую печь, нагревают до температуры 900–950 °C и выдерживают 2,5–4 ч в зависимости от толщины стенок отливок. Затем медленно, снизив температуру до 450–400 °C, печь откравают и охлаждают отливки вместе с печью до температуры выгрузки (150–100 °C).
//-- ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК --//
   После отжига чугунные отливки должны пройти механическую обработку. При обработке художественного изделия основным технологическим требованием является выполнение операции рубки, опиливания и зачистки поверхности без углубления в ее тело, иначе нарушится ее целостность, а это – уже брак.
   После обрубки поверхности отливок очищают от пригоревшей к их поверхности формовочной смеси, (рис. 13.6, «Технология изготовления шкатулки»). Делают это вручную, в барабанах, дробеструйных аппаратах, в установках химической и электрохимической очистки, с помощью механических щеток. Изделия, имеющие сложную поверхность и тонкие стенки, очищают вручную на специальных столах с металлическими решетками и пылеотсасывающими трубками. Ажурные тарелки, кронштейны и др. очищают круглыми механическими проволочными щетками.
   Обработку деталей художественного изделия, например статуэтки, начинают обычно с постамента, с проверки на плите его геометрической формы, которая может быть нарушена при его отжиге. Такую предварительную обработку поверхности художественной отливки выполняют, зажимая ее в поворотных слесарных тисках с мягкими нагубниками, во избежание порчи ее сложной поверхности.
//-- ОЧИСТКА В БАРАБАНАХ --//
   Очищают толстостенные отливки, не имеющие на поверхности тонких украшений. Их закладывают в барабан вместе с чугунными звездочками, которые при вращении сдирают формовочную смесь, пригоревшую к поверхности отливки. Можно очищать и тонкостенные, только при этом нужно перекладывать их деревянными прокладками, чтобы они не могли свободно перекатываться (рис. 27.2).

   Рис. 27.2. Очистной барабан

//-- ДРОБЕСТРУЙНАЯ ОЧИСТКА --//
   Дробеструйная очистка отливок производится сжатым воздухом с добавлением чугунной дроби. Через слой дроби проходит воздух, увлекает ее за собой и, выбрасывая на поверхность отливки, очищает ее.
   Отливки, полученные литьем, можно очистить выщелачиванием, или химической очисткой, в сетчатом барабане, который помещают в ванну с горячим раствором каустика.
//-- ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА --//
   Электрохимическая очистка отливок производится в специальных установках. Принцип работы их основан на химических реакциях, которые производят в расплаве гидроокиси калия, при пропускании через них электрического тока напряжением 5-10 В. Электрохимическая очистка дает высокое качество поверхности отливок.
//-- ЧЕКАНКА ОТЛИВОК --//
   Поверхность модели имеет рисунок, но каким бы четким он ни был, невозможно получить хорошей копии в отливке. Для этого и производится операция чеканки и гравировки различными инструментами: зубильцами, штихелями и чеканами (рис. 13.6, поз. 15). В процессе художественной обработки отливки эта операция – самая ответственная, трудоемкая и сложная. В процессе чеканки слесарь-чеканщик восстанавливает резкость изображения рисунка на поверхности отливки, вновь воспроизводит фактуру поверхности в тех местах, где она была снята при опиливании питателей, выпоров и швов. Б. Н. Зотов пишет, что «бытует выражение, когда чеканщик вкладывает в художественную отливку душу, отливка после его работы оживает. Заметьте: отливка кисти руки без чеканки ногтей мертва, после чеканки она оживает. Глаза на лице бюста без чеканки ничего не выражают, после чеканки «смотрят». Поэтому в процессе механической обработки художественной отливки чеканка является сложной и ответственной операцией». Чеканщик должен хорошо владеть инструментом, уметь изготовлять его по рисунку на поверхности отливки, знать основы анатомии человека и животных, так как ему нередко приходится исправлять дефекты поверхности изделия, получившиеся при его отливке.
   В процессе чеканки каждую деталь поверхности отливки обрабатывают специальным, изготовленным для нее чеканом. Например, шерсть чеканят шерстяным чеканом, глаза – глазным, пуговицу – пуговичным, кольчугу – кольчужным и т. д. Поэтому чеканов у чеканщика, как правило, очень много.
//-- ЧЕКАНКА ПО ЛИТЬЮ, ИЛИ ОБРОНУ --//
   Чеканка литья, или оброна, применяется в тех случаях, когда необходимо получить особенно четкую и ясную чеканную форму. Чеканят в основном отливки, полученные при литье в земляные формы. Современные, новые виды литья (кокильное, точное) чеканки не требуют, так как отливки получаются весьма точные и четкие.
   Различают следующие виды литья, подвергаемые чеканке:
   1. Ювелирное литье из драгоценных металлов (золото, серебро). Ювелирная чеканка этого литья требует высокого мастерства.
   2. Бронзовое статуарное (памятники) и декоративное литье, а также отливки из литейных латуней.
   3. Художественное литье из алюминиевых и магнитных сплавов, отлитое в земляные формы.
   4. Чугунное художественное литье (из ковкого чугуна); чеканится с большим трудом ввиду большой твердости и хрупкости чугуна.
   5. Декоративное литье из никелевых сплавов (мельхиор, нейзильбер). В настоящее время применяется очень редко.
   6. Оловянное орнаментальное литье, применявшееся в древнерусском искусстве; было почти забыто, в настоящее время вновь возраждается.
   7. Литье из цинковых сплавов в земляные формы. В прошлом широко применялось для отливки декоративных изделий и подвергалось чеканке. В настоящее время чеканится редко, так как по преимуществу производится кокильным способом.
   Инструменты и приспособления для чеканки литья почти те же, что и для листовой чеканки, за исключением крюков и трещоток, которые здесь не применяются. Разница заключается только в более твердой закалке рабочих концов чеканов, особенно при чеканке чугуна и литейных латуней, а также некоторых бронз и силумина.
   Для закрепления отливок при чеканке также используют смолу. Плоские отливки насмаливают на ящики или доски, небольшие объемные детали чеканят на котелке. Мелкие ювелирные изделия (медали, украшения) закрепляют на канифоль.
   Крупные детали удерживают в тисках, при этом под губки подкладывают листовой свинец или деревянные прокладки, чтобы не повредить поверхности отливки. Зажимать литье в тисках следует очень осторожно, чтобы не смять его форму, особенно пустотелое и тонкостенное, которое при неаккуратном обращении легко мнется и образует трещины.
   Очень большие, тяжелые и громоздкие отливки чеканят на верстаке или прямо на полу мастерской (например, бронзовые памятники). Литье, подлежащее чеканке, прежде всего очищают от формовочной смеси при помощи крацевочных станков или вручную. Затем отжигают до темнокрасного каления, отбеливают, промывают и высушивают. Отожженные детали легче чеканятся, но можно чеканить и без отжига.
   Чеканку литья начинают с устранения следов литника. Если литник был поставлен правильно, с внутренней или оборотной стороны изделия, то его следы легко удаляют опиловкой при помощи напильника и зачеканивают. Но в некоторых случаях следы литника оказываются на лицевой стороне изделия; тогда, прежде всего, осторожно сечками или зубилом срубают излишек металла и прочеканивают форму соответственно подобранными чеканами. Иногда, если литник был поставлен неудачно, приходится вырубать рельеф или воспроизводить недостающие элементы орнамента. На отливках, выполненных в кусковых формах, всегда остается более или менее заметный облой, в местах стыка кусков его также срубают и зачеканивают.
   На пустотелых отливках сложной формы (фигуры) часто бывают отверстия от знаков стержней. Такие отверстия рассверливают и в полученные цилиндрические отверстия вставляют на резьбе пробки и зачеканивают. Пробки вытачивают из того же материала, из какого произведена отливка. Лучше всего для этой цели использовать крупные литники (или специально отлитые цилиндрические болванки). Пробки, изготовленные из идентичного материала, после их зачеканки и отделки фигуры становятся совершенно незаметными. При чеканке часто приходится исправлять брак литья: раковины, неслитины, а также наросты, облои и другие дефекты, которые получаются либо от перекоса опок, либо от осыпания земляной формы, или на месте выбоин от удара и размыва струи металла при заливке форм. В этих случаях на отливках имеются заметные выступы. Их также аккуратно (чтобы не захватить основную форму) срубают сечкой и зачеканивают. Сначала шероховатыми чеканами с крупным зерном, чтобы затянуть или сравнять дефект, восстанавливают основную форму, а затем уже отделывают гладкими или матовыми чеканами, в зависимости от характера и фактуры всего рельефа и в соответствии с замыслом автора (скульптора).
   При окончательной чеканке литья необходимо очень внимательно подбирать чеканы по форме боя и его фактуре, чтобы возможно лучше выразить характер изображаемого: сочность плодов или нежность лепестков и пышность цветов, мягкость складок ткани и пушистость меха или наоборот, жесткость и твердость граней камня, упругость и блеск металла и т. п. Для этой цели кроме различных чеканов применяют напильники, рифлевки и надфили, а также шаберы и воронила для получения гладких, полированных поверхностей.
   В настоящее время при чеканке и отделке художественного литья широко используют бормашины (с гибким шлангом) с набором всевозможных стальных и абразивных шарошек, которые значительно облегчают труд обработки и отделки литья. Шарошками легко удаляют различные наплывы, наросты, следы литников; при этом поверхности придают разнообразную фактуру, какой невозможно достигнуть чеканами.
   Для получения сплошных, равномерных матовых, бархатистых поверхностей применяют обработку пескоструйными установками с различной величиной зерен песка. Крупнозернистый песок дает красивые шероховатые отделки; мелкий песок придает поверхности тончайшую матовую бархатистость.
   При чеканке крупного монументального литья кроме ручного инструмента широко применяется механизация обрубочных и чеканных работ при помощи пневматических молотков. Молотки работают сжатым воздухом, который автоматически, попеременно подается то в верхнюю, то в нижнюю полость молотка и, с силой перемещая плунжер, наносит удар. Имеются различные типы молотков, отличающиеся своими характеристиками (весом, размерами, числом ударов в минуту, длиной хода и т. п.). Существующие конструкции молотков позволяют быстро и легко заменять инструмент. Рабочий инструмент: зубила, крейцмейсели или чеканы – вставляют в буксу, запрессованную в ствол молотка, при помощи специального хвостовика. Пневматическими молотками выполняют различные подготовительные операции – обрубку литников и наростов, затягивание раковин, а также нанесение грубых фактур и др.
   Для подъема и переноски тяжелых отливок применяют мостовые и поворотные подъемные краны, тали и т. п. Очистку крупного литья от формовочной земли производят гидромониторами (струей воды).
//-- СБОРКА ОТЛИВОК --//
   Сборка художественной отливки – это соединение в одно целое ее частей. Они монтируются при помощи знак на одной части и соответствующего гнезда для него – на другой. Монтируемая часть удерживается на основной части отливки с помощью шпильки, вставленной в отверстие, просверленное в гнезде основной части через знак монтируемой. Снаружи головку шпильки и шов между частями хорошо заделывают и прочеканивают под общий фон поверхности отливки. В качестве примера рассмотрим сборку статуэтки «Ермак» (см. рис. 5.17, 25.10). Процесс сборки статуэтки Б. Н. Зотов предлагает следующий:
   1. К обработанному и прочеканенному корпусу статуэтки приделывают руки. Для этого знаки рук хорошо подгоняют в гнездах оснований рук на корпусе.
   2. В гнездах через знаки приставленных рук сверлят отверстия, в которые плотно вставляют шпильки, удерживающие руки на корпусе.
   3. Для установки корпуса на постаменте в подошвах ног сверлят отверстия и нарезают резьбу.
   4. По отверстиям в ногах сверлят отверстия в постаменте.
   5. В отверстиях ног ввертываются резьбовые шпильки.
   6. Шпильки корпуса вставляют в отверстия на постаменте и с внутренней стороны постамента крепят гайки.
   7. Отдельно отлитый клинок крепят к корпусу резьбовой шпилькой.
   8. На корпусе клинок соединяют с ремнем проволочными кольцами.

27.3. Отделочные работы

//-- ОКРАСКА ОТЛИВОК ИЗ ЧУГУНА --//
   Покрытие поверхности чугунной отливки слоем краски или коррозионно-стойкого (нержавеющего металла) – это заключительная операция в технологическом процессе механической обработки художественного изделия. Некрашенная поверхность чугунной отливки имеет некрасивый серый цвет и быстро ржавеет.
   Применяют краску, например, следующего состава: 1000 г олифы, 200–250 г канальной сажи, 30 г свинцового сурика.
   Составляющие краски хорошо перемешивают и для получения необходимой вязкости варят при температуре 150 °C. Готовую краску проверяют на температуру воспламенения. Вязкость краски по воронке Нилка 1-го слоя покрытия при окраске вручную 45 с, при окраске пульверизатором 30 с; 2-го слоя покрытия – при окраске вручную 60 с, при покраске пульверизатором 30 с.
   Перед окраской поверхность подвергают обработке, т. е. затирают меловой шпатлевкой, приготовленной на олифе.
   Хорошо очищенную от пыли, масляных пятен, окислов, прошпаклеванную и просушенную отливку покрывают слоем чистой высококачественной натуральной олифы (олифу дополнительно нагревают до получения вязкости по воронке Нилка 13–17 с). Потом отливку прожаривают и покрывают слоем краски 2 раза, при этом она приобретает приятный матовый фон. Иногда художественные отливки вместо краски наносят слой цветного металла (медь, никель, серебро и т. д.) – это делается в ванне с раствором методом гальванизации [2].
   Оловянные отливки дорабатывают штихелями и, если нужно, чеканкой, гравированием и тонированием. Чеканка и гравирование выполняются обычными приемами, поэтому мы не будем на них останавливаться. Более подробно расскажем о тонировании олова.
   Тонирование – изменение цвета осуществляется химическим способом. На поверхности металла образуется стойкая декоративная пленка, подчеркивающая форму изделия, его рельефность, смягчающая блеск чистого металла.
   Вот состав, окрашивающий олово в цвет старого черненого серебра: на 100 мл воды берут 5 г медного купороса и 0,5 марганцовокислого калия. Изделие помещают в раствор, плотность чернения зависит от времени выдержки.
   А вот способ меднения (контактного): изделие натирают кашицей из 10 частей кристаллов медного купороса, 1 части хлористого аммония, 1 части поваренной соли, 2 частей мелкого песка и воды. Чаще всего способом контактного меднения тонируют памятные медали.
   При желании оловянному рельефу можно придать золотистый оттенок. В этих случаях поверхность оловянного рельефа покрывают одним-двумя слоями масляного лака. Второй слой наносят после высыхания первого.
   Ажурное литье, как вы уже узнали, хорошо сочетается с керамикой. Чтобы сделать настенное панно с керамической основой, нужно вылепить из глины плиту с «ковчегом» – углублением, соответствующем высоте рельефа. В местах крепления проткните плиту насквозь использованными спичками. Затем, не вынимая спичек, обожгите плиту в муфельной печи. При обжиге спички сгорят, а на их месте образуются сквозные отверстия. Крепить ажурное литье на керамической плите нужно медной проволокой так же, как и на металлическом листе (см. выше). Под отдельные части рельефа можно подложить цветную фольгу или подкрасить фон масляными красками.
//-- ОБРАБОТКА БРОНЗОВОГО ХУДОЖЕСТВЕННОГО ЛИТЬЯ --//
   Все виды бронзовых художественных изделий и скульптуры независимо от техники ее литья нуждаются в последующей обработке методом чеканки, а также в монтировочных работах.
   Бронзовую скульптуру можно считать законченной только после чеканки. Качество отделки зависит от художественного дарования чеканщика. Этим объясняется стремление скульпторов самим обрабатывать свои произведения в бронзе.
   Обычно литые бронзовые изделия, как, например, люстры, бра, кубки, настольные часы, а также все виды скульптуры, начиная с медальерной и настольной, и кончая монументальной, требуют зачастую различных способов чеканки, в зависимости от того, должны ли данные части изделия полироваться, или, наоборот, матироваться, или же получить фактуру в виде зерен и т. д.
   В истории художественной чеканки известны многие выдающиеся чеканщики по статуарному бронзовому литью, работающие одновременно как скульпторы.
   Выдающиеся русские мастера художественного литья и чеканки, ученики Филиппа Шпекле – Алексей Иванович Куломзин и Алексей Иванович Исаев, принимавшие участие в чеканке бронзовой скульптуры Бю-К. Растрелли «Анна Иоановна с арапчонком», – работали над отделкой этой скульптуры около трех лет [20, 27]. Выполненная чеканка является тончайшей художественной работой, в особенности отделки узоров на парчовом наряде царицы.
   После организации в Петербурге Академии художеств (1757 г.), при которой существовал знаменитый «Литейный дом» (позднее переименованный в «Литейный двор»), был создан специальный класс литейного и чеканного мастерства, где технику чеканки преподавал знаменитый скульптор А. Гасклу.
   Декоративная отделка скульптуры и художественных изделий из меди и бронзовых сплавов производится только химическим или электрохимическим способом. Разного цвета оксидные пленки получаются вследствие образования химических соединений окрашиваемого металла или в результате электрохимического воздействия электролита на обрабатываемую поверхность.
   Окрашивание металла электрохимическим способом дает возможность получения богатой гаммы разнообразных тонов и полутонов. Составы химических растворов для патинирования и оксидирования бронзовой скульптуры и других художественных изделий из меди и бронзовых сплавов можно найти в источнике [27].

27.4. Тонирования скульптуры и художественных изделий из металла

   Каждый специалист по декоративной отделке обычно вырабатывает свои приемы тонирования скульптуры и художественных изделий из бронзы. Однако существуют общепринятые способы, которых следует придерживаться в области технологии оксидирования.
   Подготовка скульптуры перед химической и электрохимической отделкой – обязательная операция, от которой в значительной степени зависит успех тонирования. Особое значение имеет предварительная пескоструйная обработка, которая во многих случаях применяется и после нанесения оксидного или металлического слоя.
   Наиболее сложно и ответственно в декоративной отделке скульптуры и художественных изделий из металла химическое воздействие соответствующими реагентами на поверхность металла, обусловливающие получение нужных цветов и светотеней.
   Техника нанесения соответствующих реагентов на поверхность металла может быть различной. От нее зависят результаты отделки [67, 68, 69].
   Оксидирование можно производить химически – погружением малогабаритной скульптуры и художественных изделий; нанесение раствора кистью (щелочные соединения наносят кистью из капрона) или тампоном, обливанием, пульверизацией, газовым воздействием или электрохимическим способом. При электрохимическом тонировании скульптуры важны подготовка поверхности металла, свежесть раствора и его температура. При газовом тонировании скульптура помещается в специальную камеру или газ подается к поверхности металла через турбофен.
   Во всех указанных случаях нанесение растворов, газовое воздействие должно быть равномерными. При нанесении раствора кистью, тампоном или поливкой поверхность металла должна быть предварительно смочена водой во избежание подтеков раствора. При газовом тонировании поверхность металла должна быть, наоборот, сухой, так как пленка воды изолирет металл от газовой среды.
   Во всех случаях оксидирующий раствор следует наносить тонким равномерным слоем, стремясь как можно быстрее покрыть всю поверхность металла. На скульптуру раствор наносят сверху вниз с целью перекрытия образующихся подтеков.
   При тонировании больших поверхностей лучше всего применять пульверизатор, дающий возможность наносить раствор тонким равномерным слоем. Во многих случаях при тонировании больших поверхностей можно применять распылитель (типа краскопульта).
   Тонирование следует производить при температурах не ниже 18–20 °C. Для поддержания соответствующей температуры, особенно в холодное время года, применяют жаровни с коксом или древесным углем, которые ставят вокруг скульптуры, небольшие изделия подогревают непосредственно на жаровнях. Для подогрева мелких изделий применяют электроплитки или термостаты.
   Часто патинировщики после образования патины покрывают скульптуру минеральным или органическим составами (олифой или воском), такое покрытие не только изменяет необходимый цвет патины, но и нарушает ее структуру и дальнейшее формирование новых минералов. Кроме этого нередко применяются сульфидные способы патинирования, что делает скульптуру черной, темно-серой или коричневой. Стремясь сделать образовавшееся покрытие более прочным, патинировщики наносят слой воска, растворенного на скипидаре, или олифу. Как указывает исследователь патин на произведениях скульптуры М. К. Калиш [72], такие комбинированные покрытия могут служить без разрушения максимально два-три года, после чего начинается резкое окисление меди и патина становится грязно-белого, зеленого или голубого цветов. Эти новообразования на скульптуре выделяются в виде пятен и потеков, обезображивающих скульптуру. Недопустимы любые способы сульфидного патинирования для скульптуры, находящейся на открытом воздухе, поскольку они не обеспечивают достаточную противокоррозийную защиту и не улучшают декоративные качества скульптуры.
   Для патинирования скульптуры, стоящей на открытом воздухе, следует применять, например, составы, приведенные в приложение 6 [70], рекомендуемые Научно-исследовательским институтом реставрации (ВНИИР).
//-- ОТДЕЛКА СКУЛЬПТУРЫ ИЗ АЛЮМИНИЯ И МЕДИ ХИМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ --//
   Декоративную отделку скульптуры из алюминия и его сплавов производят следующим способом. Для отделки металл предварительно тщательно обезжиривают щелочью и затем наносят оксидирующий раствор следующего состава: хромовокислый цинк – 4 г/л, азотная кислота – 5 г/л, фтористый цинк – 1,5 г/л [69, 71].
   Цвет оксидной пленки от желтого до золотистого. После просушивания образовавшейся оксидной пленки скульптура покрывается прозрачным лаком.
   Другой способ декоративной отделки скульптуры – нанесение золотистой пленки на поверхность скульптуры термическим способом. Для этого на скульптуру наносят тонкий слой расплаввленного парафина, после чего ее поверхность обрабатывают пламенем паяльной лампы.
   Для получения гаммы тонов от золотистого до черного, скульптуру покрывают тонким слоем тунгового масла (деревянное масло), и также обрабатывают пламенем лампы. В зависимости от того, сколько раз эта операция повторяется, алюминий может приобретать золотистый, коричневый или черный цвета.
   Так как тонирование алюминия и его сплавов чрезвычайно затруднительно, некоторые скульпторы часто прибегают к копчению скульптуры над горящей резиной или березовой корой. Этот способ крайне ненадежен.
   Н. В. Одноралов рекомендует химический способ в предварительной обработки металла в щелочи – в едком натре или едком калии, промывке в воде и затем обработке в виннокислом калии с щелочью; после указанной подготовки скульптуру опускают в раствор сернокислой меди – 130 г медного купороса, растворенного в 1 л воды. Существует способ обработки небольшой скульптуры из алюминиевых сплавов 15–20 %-ным раствором соляной кислоты [67, 69].
   Для крупногабаритной скульптуры применяют раствор, состоящий из хромовокислого цинка – 4 г/л, азотной кислоты – 3–5 г/л и фтористого цинка – 15 г/л.
   Цвет покрытия от желтого до золотистого. Для оксидирования сварных швов дополнительно применяют раствор хромового ангидрида – 3–4 г/л с фторсиликатом натра – 3–4 г/л [69].
   Электрохимический метод. Оксидирование в черный цвет. В литературе по защитно-декоративным покрытиям [90, 91, 92, 93] приводится ряд составов электролитов для электрохимического окрашивания, которые могут с успехом использоваться для получения оксидных пленок на поверхности ювелирных и художественных изделий из сплавов меди.
   Электрохимическое окрашивание в черный цвет сплавов меди проводят в растворе едкого натра (100–200 г/л) при 60–70 °C (для латуни). Плотность тока 0,5–1,5 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, напряжение 2–6 В, время 15–20 мин. Катод – коррозиностойкая сталь. Соотношение анодной и катодной поверхности от 1:8 до 1:5. Для получения более черного цвета в раствор вводят 0,1–0,3 % молибдата натрия или аммония. Начинается процесс при плотности тока 0,1–0,5 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

в течение 1–2 мин, после чего устанавливается рабочая плотность тока. Для получения равномерного цвета на латунных изделиях обработку ведут после обезжиривания в растворе, содержащем бихромат калия и серную кислоту по 100 г/л, а после соответствующей промывки изделия обрабатывают в 2 %-ной серной кислоте.
   Электрохимическое окрашивание меди и ее сплавов можно проводить также в электролите следующего состава, г/л: едкий калий 300, сульфат меди 70, сегнетова соль 160; температура 18–25 °C. Анодная плотность тока 3 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, продолжительность процесса 20 мин. Изменяя продолжительность, можно получать пленки с зеленоватым или красноватым оттенком [92]. Электролит готовят следущим образом. В раствор сернокислой меди при перемешивании добавляют сегметову соль до выпадения зеленоватобелого осадка, к смеси приливают раствор едкого калия и все тщательно перемешивают.
   В черный цвет медь и ее сплавы типа (Л96) с обогащенной по меди поверхностью окрашивают с предварительным обезжириванием, которое производится в растворе состава, г/л [91]: NaOH 15–20, Na2CO3 20–25, Na3PO4 7–8, Na2SO3 10–12, препорат ОП-7 в количестве 0,8–1,0. Режим обезжиривания: температура 70–80 °C, плотность тока А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, время 1–2 мин. После этого идет активация в растворе, содержащем бихромат натрия 200 г/л и серной кислоты 40 см -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Оксидирование протекает в растворе состава, г/л: NAOH 180, молибдата натрия (аммония) 3,5–4,0; плотность тока 1,5 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, температура 80–90 °C. Катоды изготовляют из цинка.
   Для изделий из меди и томпака (с предварительной подготовкой поверхности) оксидная пленка черного бархатистого цвета получается при использовании электролита состава, г/л [93]: сода каустическая 150–200, молибденовокислый аммоний 10–15; температура процесса 80–90 °C, продолжительность 8-12 мин. Анодная плотность тока 0,8–1,5 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Катод – стальной лист. Обезжиривание и декапировку осуществляют так же, как и для сплавов меди.
   Кроме указанных способов, известно много других методик окрашивания сплавов меди под цвет золота [90, 94, 95].
   В цвет «зеленая патина» медь электрохимически окрашивают в следующем электролите, г/л: сульфат магния 100, гидроксид магния 20, бромид калия 20; температура 18–25 °C, плотность тока 0,04 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, время 15 мин.
   В голубой цвет медные изделия окрашивают в растворе ацетата меди (10–15 г/л) и желатины (3–4 г/л), плотность тока 0,15-0,04 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

, температура 20–25 °C [91, 92]. После обработки желатиновую пленку смывают водой и детали скульптуры или статуэтки погружают в водный раствор сульфата меди (50 г/л) с последующей промывкой в воде. Условия окрашивания следующие: раствор гипосульфата натрия (60 г/л) и ацетата свинца (30 г/л), температура 90–95 °C, продолжительность 30–60 с. Добавка тартрата калия или лимонной кислоты позволяет вести процесс при 20 °C в течение 5-10 мин.
   Для любого сплава меди может быть произведена корректировка электролита (раствора) с тем, чтобы получать оксидные пленки хорошего декоративного вида и качества.
   Гальванические покрытия. Для защитнодекоративной отделки бытовых предметов (в частности, предметов сервировки стола), ювелирных изделий, художественного литья из сплавов на медной основе используют серебрение. Серебро характеризуется высокой химической стойкостью: оно стойко во влажной атмосфере, морской воде, практически не растворяется в соляной кислоте и щелочах, слабо корродирует в серной кислоте. Серебро неустойчиво под действием серных соединений и темнеет. Серебряные покрытия хорошо полируются и обладают хорошей отражательной способностью.
   Наиболее широко для получения покрытий применяют цианидные электролиты серебрения. Используют также нетоксичные электролиты, не содержащие свободного цианида. Большое распространение в настоящее время находит дицианоаргентатный электролит серебрения [90]. Электролит нетоксичный, содержит, г/л: дицианоаргентата калия 20–40, роданида калия 80-150, pH = 9-11 (доводят аммиаком). Режим осаждения: при температуре 18–25 °C, плотность тока до 1 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

без перемешивания и 4 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

с перемешиванием электролита [92]. Применяют и другие электролиты.
   Для улучшения декоративного вида серебряных покрытий используют электролиты блестящего серебрения и блескообразователи – меркаптобензотиазол (0, г/л), селен элементарный (0,001-0,004 г/л), сульфит натрия (0,5–1,0 г/л), добавка эльдин – 1–4 г/л и другие органические и неорганические добавки. Химическое пассивирование серебряного покрытия проводят в 1-процентном растворе бихромата калия при комнатной температуре в течение 20 мин. Хромовым ангидридом поддерживают pH = 3–4,5.
   Образование темных пленок на серебре связано с присутствием в воздухе сернистых соединений. Даже незначительное содержание сероводорода вызывает потемнение. Надежным и легким способом защиты серебряных покрытий от потемнения является нанесение лаковой пленки, не подверженной механическим и температурным воздействиям. Для этих целей могут применяться прозрачные износостойкие лаки, в том числе типа КПЭЦ [90].
   Некачественное покрытие с меди и медных сплавов удаляют в подогретой до 60–70 °C смеси концентрированных серной и азотной кислот при их соотношении 19:1.
   В качестве коррозиностойких и декоративных покрытий на изделия из сплавов меди могут наноситься сплавы серебра (серебро-сурьма), меднооловянные сплавы. Цвет меднооловянных сплавов (бронз), содержащих 2–3 % свинца, близок к цвету меди, сплавов с 10–20 % свинца – золотистожелтый, сплавов, содержащих более 35 % свинца, – серебристо-белый. Сплавы с 10–20 % и 40–45 % свинца известны под названиями «желтая» и «белая» бронзы соответственно. Белую бронзу для декоративной отделки используют как заменитель серебра. Состав электролита следующий, г/л [92]: сульфат меди 152, хлорид олова 81, триполифосфат натрия 180–200, температура 18–25 °C, плотность тока 0,5–1,0 А/дм -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

. Электролит нетоксичен, его компоненты недефицитны.
   Покрытия сплавами серебро – сурьма характеризуются повышенной твердостью и износостойкостью. Состав электролита, г/л [96]: дициангентат калия 50–60, калий роданистый 100–120, калий сурьмяно-виннокислый 40–50, блескообразующая добавка, содержащая селен, 0,002-0,01.
   Осветляющий отжиг изделий из сплавов меди. Лаковые покрытия. Осветвляющий отжиг в печах с контролируемой атмосферой можно рассматривать как одну из разновидностей отделки поверхности, при которой улучшаются эстетические свойства изделий, изготовленных из литейных сплавов меди с красивым декоративным цветом.
   Чистую и неокисленную поверхность изделий перед заключительной операцией нанесения защитного лакового покрытия можно получать либо травлением с химической, электрохимической полировкой, либо осветвляющим отжигом в защитной (восстановительной) атмосфере. При этом отжиг имеет некоторые преимущества, а именно: снижается загрязнение окружающей среды из-за меньшего объема сбрасываемых агрессивных промышленных стоков, сокращаются затраты на устройство очистных установок. Кроме того, улучшаются качество осветвленной поверхности и цвет вследствие более равномерного состава сплава после высокотемпературного отжига и протекающих при этом диффузионных процессов.
   Медные сплавы в зависимости от состава и по предъявляемым требованиям к защитной (восстановительной) атмосфере в печи можно разделить на следующие группы:
   1) медь, бронзы оловянные, оловянно-цинковые, латуни Л96 – Л90, медно-никелевые сплавы (типа мельхиора);
   2) бронзы марганцевые, алюминиевые;
   3) сплавы с содержанием цинка более 20 % (латуни, нейзильбер).
   Нейзильбер МНЦ15-20 – наиболее широко используемый в литье медно-никелевый сплав – лучше всего отжигать в среде диссциированного аммиака, после чего изделия имеют чистую и блестящую поверхность серебристого цвета [90].

27.4.1. Оксидировка и бронзировка металлов (старинные рецепты)

   Так называется производство, которое имеет целью изменить тот цвет металла, из которого изготовлена данная вещь: статуэтки, скульптуры, барельефы и т. п. Больше всего оксидируют медные изделия с целью придать им вид какой-либо дорогой бронзы, или же дать вещам такой цвет, который был бы красив и вместе с тем предохранял бы от коррозии или вообще от внешнего влияния рассмотрим согласно источников [73, 74, 75].
//-- КОПЧЕНАЯ БРОНЗА --//
   Изделие очищают и покрывают сернистоводородным аммиаком, дают высохнуть, и натирают щеткой, пропитанной кровавиком с графитом, и потом воском.
   Если накладывают сернисто-водородный аммиак на красную медь, которую слегка нагревают, то получается бронза черного цвета, носящая название копченой бронзы, которая, будучи местами обнажена, смотрится очень эффектно.
   Еще красивее и прочнее будет пленка бронзирования, если после бронзировки изделие отполировать.
   Прежде получали подобную бронзу и называли ее копченой потому, что медные изделия поджигали в пучках сена или соломы, потом предмет полировали для того, чтобы образовавшаяся медная окись лучше пристала к металлу.
//-- ЧЕРНАЯ БРОНЗА --//
   Наливают в стеклянный сосуд некоторое количество нашатырного спирта и на каждый литр его кладут 100 г голубца (углеводородистая соль меди). Когда эта соль растворится, то в эту жидкость (холодную или теплую), быстро погружают хорошо очищенные медные изделия, где и покрываются красивым черным цветом.
   Эта оксидировка очень прочна, поэтому после полирования предметы получаются блестящими, как будто покрыли их черным лаком.
//-- БРОНЗА КОРИЧНЕВАЯ --//
   Мелкий порошок крокуса размешивают с водой до кустоты сметаны и намазывают на предмет; после чего подогревают и когда хорошо нагреется, примерно до 50 °C, и когда хорошо нагреется, начинают чистить щеткой до тех пор, пока не получится однородный цвет. Если сразу желаемый цвет не получится, то процесс следует повторить.
//-- ДРЕВНЯЯ БРОНЗА --//
   На очищенные изделия из медных сплавов накладывают смесь из: 1 ч. нашатыря, 1 ч. уксусной кислоты, 1 ч. щавелевой кислоты, 30 ч. воды.
//-- БРОНЗИРОВКА ЦИНКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ВО ВСЕ ЦВЕТА РАДУГИ --//
   Хорошо очищенное отлитое из цинка изделие погружают в следующий холодный раствор: 3 ч. лимоннокислой окиси меди, 50 ч. воды, 4 ч. едкого натра.
   В зависимости от времени держания в этом растворе, можно получить великолепные цвета радуги. Вместо лимонной можно взять винно-каменную кислую окись меди.
//-- БРОНЗИРОВКА И ОКСИДИРОВКА ЖЕЛЕЗНЫХ, СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ. --//
   Бронзировка светло-красная. Изделия, хорошо очищенные, держат 5 мин в парах нагретой азотной кислоты, затем быстро нагревают до 300–350 °C и держат до тех пор, пока не появится бронзовый цвет. По охлаждении протирают вазелином и опять нагревают пока вазелин не начнет разлагаться; дают охладить изделию, и снова намазывают вазелином. Таким образом, бронзовая пленка получится желаемого цвета и очень крепко будет держаться на изделии.
   Бронзировка бронзо-желтого цвета. Прибавляя к азотной кислоте уксусной кислоты, и обрабатывая выше упомянутым способом изделие, получается прекрасный бронзово-желтый цвет.
   Это небольшая часть описаных рецептов, которыми можно покрыть изделия художественного литья. Можно также применить золочение, никелирование и т. д., которые можно найти в старинных и современных книгах.

Глава 28
Изготовление форм для колоколов

28.1. Общие сведения

   В этой главе приводятся старинные и современные способы изготовления форм для колоколов, истории дизайна и эстетики бронзовых колоколов, с описанием используемых материалов.
   В XV веке в Древней Руси для литья труб, колоколов и гирь стали использовать чугун, а в XVI веке наряду с бронзой и чугуном применяют также и смесь из сырого кварцевого песка, глины и овечьей шерсти для изготовления опок.
   Колокол – один из древнейших предметов материальной культуры. Своим возникновением он обязан участию людей, принадлежавшим к самым различным ремеслам, искусствам и наукам. Литье колоколов способствовало совершенствованию литейной технологии вообще и приемов получения художественных отливок в частности. Вот почему столь многообразны специальности и интересы тех, кто сегодня изучает колокола.
   Колокол – это ударный музыкальный инструмент с самозвучащим телом, относящийся к разряду ударных идиофонов. Он состоит из двух частей: самого колокола и ударного механизма (языка, молотка), кторые совместно и создают то неповторимое звучание, отличающееся от всех других ударных инструментов своей широтой спектра, тембром и длительностью звучания. Свой феномен в русской культуре приобрел благодаря использованию в церковном звоне. Именно поэтому основными функциональными качествами для него стали сила звучания, благозвучие и певучесть.
   Дизайн колокола основан на соединении оптимизации и компромиссе таких факторов как свойства высокооловянистой бронзы, профиль колокола, технологии его литья, окончательная обработка и выбор языка при удовлетворении эстетических свойств, в первую очередь, таких как художественное оформление, соответствие основного тона определенной ноте, благозвучие, время звучания.
   Дизайн колокола и его эстетические свойства менялись со временем. Развивалось человечество, совершенствовались наука, техника, культура – соответственно изменялись подходы к эстетике и дизайну колокола. Постоянная работа над улучшением сплава бронзы, формы изделия и технологии литья вначале ставила чисто прагматические цели, связанные с сигнальной функцией колокола, но она привели в итоге к созданию канонических традиционных форм колокола и его эстетических норм. Это, в свою очередь, а также массовое распространение колоколов в церкви и широкое использование символизма при их производстве и звонах привели к появлению в дизайне колокола (помимо двух основных ипостасей научно-технической и культурно-эстетической) духовно-сакральной ценности, которая до сих пор почитается всеми верующими.
   Если взять Западные страны, где колокола появились намного раньше, чем в России, то в развитии их можно выделить следующие этапы.
   1. Период V–VII вв. н. э. – время, когда появились более или менее благозвучные колокола в провинции Кампания Неаполитанского государства и когда они стали быстро распространяться по всей Европе так, что Римский Папа Сабиниан (602–604 гг.) вынужден издать особый указ (буллу) о благословении их использования в церковной службе.
   2. Период VIII–XVI вв. – время дальнейшего распространения колоколов по всей Европе, определения оптимального состава колокольной бронзы, поиска оптимальных форм и методов построения профиля колокола с учетом его эстетических свойств и, прежде всего, его музыкальной организации, разработка технологии литья в глиняную керамику.
   3. Период XVII–XX вв. – время становления классических форм колокола («французская», «немецкая» и др.) переход к мелодизации (гармонизации) звонов, формулирование требований к «идеально» звучащему колоколу, закладка научных основ дизайна и эстетических свойств для колоколов, разработка теории музыкальной организации колоколов и их звонов.
   В России история развития колокольного дизайна также претерпела несколько этапов.
   1. Период XI–XIV вв. – время появления колоколов, начало их собственного производства. В этот период колокола пока не находят широкого распространения в силу сопротивления Русской Православной Церкви и опустошений, нанесенных татаро-монгольским игом. Считалось, что колокола идут от латинян, и вся Русь в подавляющем большинстве звонила в деревянные или металлические била.
   2. Период XV–XVII вв. расцвет колокольного искусства в России. Разработка литейщиками своего «русского» профиля, переход от очепного способа звона (качание колокола) к язычному, разделение колокольной звонницы на три группы: большие колокола (благовестники), средние (подзвонные, альтовые, теноровые) и малые (зазвонные, трельные), становление церковного звона на ритмической основе и трех партий колоколов, создание устава церковного звона, литье самых больших в мире колоколов.
   3. Период XVIII – начало XX века – время массового производства колоколов, насыщение рынка, начало формулирования понятия «идеального» колокола и теории подбора звонниц для русских звонов.
   4. Период с 1930-х до середины 1980-х – время забвения колокольного искусства, прекращение литья колоколов, уничтожение большей части имевшихся колоколов, ограничение звонов по всей стране.
   5. Период с 1980-х годов по настоящее время – время возраждения колокольного искусства и звонов, возобновление литья колоколов (с 1987 года вначале в Москве, а затем в других городах), разработка теории музыкальной организации русских колоколов и традиционных звонов, создание научных основ дизайна и эстетики русских колоколов [82].
   Существует даже специальная наука о колоколах – кампанология, которая ждет новых этузиастов.
   Надо отметить, что развитие дизайна колоколов в наше время продолжается. Колокололитейщики ведут интенсивные исследования в области улучшения технологии литья, поиска оптимальных форм, акустики звучания для достижения максимальных функциональных возможностей колокола. И здесь не обходится без новаций и неординарных решений, которые иногда нарушают сложившиеся столетиями традиции и каноны в колокольном деле.
   В церковном предании, приписывающем введение при христианском богослужении металлических колоколов – принадлежит Павлину, епископу испанскому (353–431 гг.), – рассказывается о том, что прототипом для них послужили полевые цветы – колокольчики, мелодического шелеста которых заслушался однажды этот епископ. В сочинениях самого Павлина, однако, о колоколах вовсе не упоминается [63]; в исторических памятниках Запада впервые говорится об устройстве колоколов (при церквах Рима и Орлеана) лишь в VII веке. Вероятнее предположение, что мысль об употреблении колоколов при богослужении возникла под влиянием колокольчиков (tintinnabulum), бывших в употреблении у римлян (и раньше – у египтян и евреев) для призыва домашней прислуги и рабов, для подачи сигналов в общественных собраниях и т. п. Во время гонений на христиан об употреблении колоколов, не могло быть и речи; призыв к богослужению производился через особых лиц из низших клириков (называвшихся на Востоке лаосинактами – народособирателями). Позже в монастырях призывали в храм возглашением перед дверями каждой келлии аллилуйя, а еще позже вошли в употребление в монастырях и приходских церквах била. После Константина Великого вошли было в употребление для той же цели духовые инструменты – трубы. В VIII веке колокола на Западе были при церквах в общем употреблении, благодаря Карлу Великому. Делались они тогда из сплава меди и олова; позже к этим металлам стали прибавлять железо и даже серебро. Папа Иоанн XIV установил обычай «крещения» колоколов, при котором каждому колоколу давалось имя какого-либо святого.
   На Востоке колокола появились в первый раз лишь в середине IX века, когда по просьбе императора Василия Македонянина (867–886 гг.) венецианский дож Орсо прислал в Константинополь двенадцать колоколов для вновь сооруженной церкви. Это нововведение сначала не привилось на Востоке, который долго оставался при своих билах. Только со времени занятия Константинополя крестоносцами (1204 г.) колокола вновь стали в нем появляться. Сначала колокола были очень небольшой величины. Когда, в XI веке, при соборной церкви города Г ильдесгейма (Германия) был повешен колокол в 100 пудов, то он всем казался чудом. В Россию колокола перешли не из Византии, а с Запада, на что указывает уже их русское название (от нем. Glocke). Первое упоминание о них в летописях относится к 988 году. В Новгороде колокола появились при церквах в самом начале XI века. В домонгольский период существовали уже при Десятинной и Ирининской церквах в Киеве, во Владимире на Клязьме (около 1170 г.), в Новгороде Северском, в Полоцке.
   Колокола русские были также сначала небольшой величины: когда архиепископ новгородский Макарий, в 1530 году, соорудил для софийской церкви колокол в 250 пудов, то летописец замечает, что «такого николиже не бывало». Сами русские стали лить колокола впервые в Киеве, в середине XIII века; после татарского ига они снова привозились из-за границы, по крайней мере, в Русь северо-восточную. С XVIII столетия колокола стали делать в России, местными средствами, хотя иногда и иностранными мастерами.
   От процентного содержания различных металлов зависит степень звучности и его тембр. В 1889 году был сооружен в Харькове колокол из чистого серебра (с необходимой лигатурой), единственный, кажется, в целом мире (см. звон). Прежде, чем быть помещенным на колокольню, каждый колокол освящается архиереем или священником по-особому чинопоследованию, помещаемому в «Большом требнике» [41].
   Колокола… Если представить себе, что стоит за этим словом в сознании нашего современника, то окажется, что это поражающий посетителя своим видом, но молчащий «Царь-колокол» в Московском кремле, знакомые всем перезвон и бой курантов – главных часов России на Спасской башне Кремля, записи набатных и торжественных звонов, сопровождающих важные события в исторических фильмах и операх. Не так уж много, даже если учитывать использование колоколов в мемориалах Великой Отечественной войны, например в Хатыни (Республика Беларусь).
   А между тем колокола – это целый мир музыкального искусства, столь же богатый и разнообразный, как народная песня, и также уходящий вглубь нашего прошлого. Былая безраздельная принадлежность колокольных звонов церковному культу обусловила увядание этого вида искусства до 80-х годов прошлого века. Колокола все еще остаются своеобразной загадкой, в решение которой современная наука вносит свой важный вклад. Что определяет характер звучания колокола – его ли форма или состав металла, его структура? Что объединяет между собой колокола одной звонницы? Чем объясняется столь широкая популярность этого инструмента в прошлом и в наше время?
   В современном российском обществе колокола обретают новые, неизвестные прежде возможности применения. Существующие и реконструируемые звонницы теперь становятся составной частью народных праздневств наряду с красочными салютами и массовыми гуляньями. В создании новых праздничных звонов российские композиторы осваивают не изведанную еще область творчества.
   Русские колокола считаются лучшими в мире по форме, звучанию и исполнению. Древние колокола имели цилиндрическую форму. Позже перешли к бочкообразной форме, затем колокола стали отливаться с заметно расширяющейся нижней частью. Русские колокола имеют такую форму, чтобы издавать три тона: первый – в месте удара, второй – на середине колокола – полутон верхнего, а третий – вверху – на целую октаву ниже [23]. Масса колоколов колеблется от граммов до сотен тонн. Материалом для колоколов служит в основном бронза, реже чугун и сталь.
   Близкое внешнее сходство колоколов с западноевропейскими позволяет сделать заключение об их общем происхождении. Но почему так несходны две манеры звона – русская и западная? На Западе колокола звонят, качаясь; у нас они закрепляются неподвижно – качается лишь язык.
   Между тем, отмечает московский архитектор В. В. Кавельмахер, на миниатюрах Лицевого летописного свода XVI века в изобилии встречаются изображения качающихся колоколов (рис. 28.1). Многочисленные упоминания о качающихся колоколах есть в житийной литературе, монастырских описях и расходных книгах. Вслед за древними миниатюрами приводятся фотографии колокольных проемов старинных колоколен – в их стенах отчетливо видны гнезда для вращающихся валов, несших колокола. Все это свидетельствует; до определенного времени русские колокола (за исключением малых) были качающимися, как и западные, и манера звона в них была почти такая же, как на Западе. Почти – потому что приспособления для раскачивания русских колоколов были весьма своеобразными: к валу прикреплялся очеп (или очап) – шест с веревкой на конце; за веревку тянул звонарь (или несколько звонарей, смотря по весу колокола), стоящий на земле. Однако к концу XVII века, когда русские колокола достигли столь гигантского веса, что их невозможно было раскачивать, их стали закреплять неподвижно, приводя в движение лишь язык – а позже такая манера закрепилась на Руси повсеместно [29, 36].

Рис. 28.1. Миниатюра Лицевого летописного свода середины XVI века, изображающая «плачевный звон» 4 декабря 1533 года в связи со смертью Василия III [29, 36]

Сейчас уже известно, что «прародителями» колоколов явились колокольчики и бубенцы. Археологи находили эти изделия при раскопках городов Древнего Египта, Ирана, Месопотамии, Китая, Греции, Рима (рис. 28.2). Некоторые из них украшены рельефами. Так, на ассирийском колокольчике боковая поверхность орнаментирована фигурами злых духов, сверху изображены фигуры двух черепах и ящерицы.

   Рис. 28.2. Древние бронзовые колокольчики: а – китайский, высота 5,7 см. Эпоха Шан, XVI–XI вв. до н. э. [55]; б – из Вавилона, высота 4,7 см. IX–VIII вв. до н. э. [55]; в – ассирийский, высота 8 см. Эпоха Саламанасера II, 860–824 гг. до н. э. [13]; г – из Геркуланума, высота 17,2 см. I в. до н. э. [4, 24]

   Уже в VI–V вв. до н. э. колокольчики и бубенцы встречались во множестве – еврейские и греческие, этрусские и скифские, размером от 2 до 9 см. По облику некоторые из них между собой удивительно схожи, словно близнецы [4, 24].
   Функции колокольчиков были многообразны: их подвешивали как амулеты на шею лошади и других домашних животных для отпугивания злых духов. Древнегреческие солдаты отделывали ими свои щиты, древнеегипетские жрецы привязывали их к щиколоткам, иудейские первосвященники украшали ими подолы своих одежд, китайские – вешали их на пояса. Наряду с культовым назначением колокольчики и бубенцы приобретали «светские» функции: ими украшали колесницы и богатые одежды на праздниках, они звучали на пирах, танцовщицы укрепляли их на запястьях и лодыжках для создания нежного звона, музыкального сопровождения.
   Однако одной из главных функций колокольчиков была сигнальная: их вешали на шею домашнего скота, чтобы животное не потерялось на выпасе; в храмах их звон сопровождал службы и жертвоприношения. В Древнем Риме их звук оповещал об открытии рынков и бань, о других событиях мирной и военной жизни. Именно сигнальная функция послужила причиной постепенного роста размеров колокольчиков – превращения их в колокола. Экземпляр, найденный в Геркулануме (I в. до н. э.), уже имел высоту 17,2 см; масса колокола, отлитого в Китае в 433 г. до н. э., – 203 кг [4, 25].
   Ко времени возникновения христианства колокольчики использовались практически во всех религиях. Христиане также не могли пренебречь ими. В раннехристианских монастырях в Египте возник обычай созывать звоном монахов на богослужение. Римский папа Сабиниан (понтификат 604–606 гг.) узаконивает использование колоколов для возвещения службы. В VIII веке складывается обычай звонить при похоронах. Правда, например, во Франции был запрещен похоронный звон во время эпидемий (1806 г.), чтобы не вызывать паники у населения.
   Постепенно колокола вторгались во все более широкие сферы жизни. В них звонили для сбора народа на вече, при нашествии врагов, мятеже, пожаре или несчастьях; во время чумы; в военных целях. Под звон колоколов в некоторых странах казнили людей, колокола оповещали жителей о радости и горе. В апреле 1996 года во многих городах мира били в колокола, отмечали скорбную дату – десятилетие трагедии на Чернобыльской атомной электростанции (Украина) [4].
   Интенсивная эксплуатация сигнальной функции колокола, естественно, привлекала внимание к его акустическим возможностям. Оказалось, что мощность, чистота и тон звука зависят от размеров и формы колокола (см. ниже).
   Становление технологического процесса изготовления колоколов сопровождалось увеличением размеров и совершенствованием их формы: от контуров естественных фигур (рис. 28.3), до тюльпанообразной формы современного колокола, возникновение которой относится к расцвету эпохи готики (готическая форма).

Рис. 28.3. Формы средневековых колоколов: а – бочкообразный. IX–X вв. [26]; б – типа «улей». XI в. [55]; в – типа «сахарная голова». XII в. [4, 24]; г – тюльпанообразной (готической) формы. XIII–XIV вв. [4, 26].

Впрочем, в разных регионах сложилась своя, с определенными отличиями, окончательная форма колокола. Современные исследователи выделяют три типа колоколов: западноевропейский, русский и восточноазиатский. Первые два типа непринципиально различаются между собой, представляя разновидности готической формы (рис. 28.3, г). Восточноазиатский тип наиболее ярко выражен в китайских колоколах (рис. 28.4).

Рис. 28.4. Древние китайские колокола [4, 20]

   Рис. 28.5, Устройство карильона [30]: а – часть колоколов карильона в Эрфурте, Германия. 1979 г. б – принципиальная схема ударного механизма

   Звуковой спектр колокола современной тюльпанообразной формы представляет собой сложное сочетание гармонических и негармонических обертонов. Только в этом случае они складываются в гармонический аккорд. Такая форма колокола была найдена в XIII–XV вв. (см. ниже) [4, 28].
   Приближенно можно считать, что два колокола из идентичного материала при одинаковых технологии изготовления и форме звучат в тон (через октаву), если один по диаметру вдвое меньше другого и весит в 7–8 раз меньше [4, 26]. Меньший колокол имеет более высокий тон (рис. 28.6). Перечисленные закономерности позволили перейти к изготовлению ансамблей колоколов с определенным звукорядом. Если раньше небольшой колокол мог располагаться на фасаде церкви, то позже более крупные колокола стали размещать по нескольку штук на колокольнях или в звонницах. Колокольни представляют собой многогранную или округлую башню (нередко ярусную), внутри которой подвешены колокола; звук при этом распространяется через слуховые проемы – окна. Звонницы – это стена с проемами для подвески колоколов. Звон с колокольни распространяется по горизонтали во все стороны практически одинаково, а от звонницы – направленным фронтом.

   Рис. 28.6. Основной тон колоколов от 4 до 2200 кг.

   Появляются и более многочисленные ансамбли колоколов, являющиеся, по существу, уже музыкальными инструментами: карильоны и куранты.
   Наиболее древние карильоны (по-китайски – баньчжун), найденные в Китае, относятся к V–IV вв. до н. э. Самый крупный из них, состоящий из 64 колоколов, обнаружен в 1978 году в могильнике во время строительных работ в уезде Суй провинции Хубей. Колокола были отлиты в 433 г. до н. э. в царстве Чу. Они располагались в три ряда вдоль стены гробницы и были подвешены в деревянных рамах. Меньшие находились в верхнем ряду, большие – в нижнем (порядок, обратный показанному на рис. 28.5, а). Общая масса комплекта 2,5 т, масса самого большого колокола 203,6 кг. Все колокола могут воспроизводить 54 разные ноты [25]. Такое количество колоколов в одном захоронении свидетельствует о большом развитии оркестровоколокольного искусства в царстве Чу.
   В Европе карильоны начали распространяться в XIV веке в тех приморских краях, где сегодня сходятся земли Голландии, Бельгии, северной Франции. Постепенно совершенствовалось мастерство литейщиков и механиков, искусство звонарей. Все шире становился диапазон звучания карильона – две, три октавы и более.
   Принципиальная схема ударного механизма карильона показана на рис. 28.5, б. Проволочные тросы от языков колоколов тянутся через коленчатые рычаги к горизонтальным педалям, которые укреплены в металлической раме на двух уровнях – вблизи пола и на высоте пояса. Перед ними размещают скамью для музыканта-звонаря. По верхним педалям он ударяет руками, на нижние нажимает ногами.
   Один из крупнейших карильонов в Европе находится в Варфоломеевской башне в Эрфурте. В нем 60 колоколов – 5 полных октав, самый большой весит около 2,5 т и имеет 1,5 м в диаметре. Общая масса карильона около 20 т. Изготовлен он, как и многие другие, в литейной мастерской г. Апольде (Германия), основанной в начале прошлого столетия.
   В конце XIX века Франц Шиллинг-старший начал изготавливать здесь карильоны. С тех пор три поколения литейных мастеров этой семьи занимаются этим сложным и интересным делом. Только в 1939 году мастерская имела 40 заказов на карильоны, содержащие от 23 до 60 колоколов.
   В Голландии есть фирма, которая более 300 лет льет колокола для курантов.
   В России куранты и особенно карильоны не получили широкого распространения. Первые часы с колокольным боем на Спасской башне Московского Кремля установил в 1625 году «аглицкой земли часовой мастер X. Галловей». Колокола для них (13 штук) отливал литейный мастер Кирилл Самойлов. Самый крупный из этих колоколов весил около 500 кг. После пожара 1626 году тот же мастер два года восстанавливал эти часы, но они погибли в очередном крупном московском пожаре 1701 года. По указанию Петра I в 1705–1709 гг. на башне были установлены голландские часы-куранты, успешно работавшие до середины XIX века, пока не вышли из строя [4].
   Часы, украшающие сейчас Спасскую башню, установлены в 1851–1852 гг. братьями Бутеноп. Общее число колоколов в них было доведено до 35 [31] – девять отбивали четверти часа, один (массой более 2 т) – часы, остальные 25 колоколов играли мотив.
   До революции в полдень куранты исполняли гимн «Коль славен». В октябрьские дни 1917 года в Спасскую башню попал снаряд, который повредил куранты. Чинил их вскоре после революции кремлевский слесарь Н. В. Беренс, а художник-карикатурист М. М. Черемных, один из создателей «Окон РОСТА», подобрал для курантов новые мелодии: в 12 часов они исполняли «Интернационал», а в 24-0 часов – «Вы жертвою пали». Однако эти куранты с 1935 года не звучат. В 40-х годах была безуспешная попытка реставрировать их и настроить на мелодию гимна Советского Союза.
   Первый раз Кремлевские куранты на девяти колоколах исполнили новый гимн России 14 августа 1996 года во время введения в должность на второй срок президента России Б. Н. Ельцина. Следует заметить, что мелодия звучала недостаточно чисто, и некоторые колокола в курантах предполагалось заменить.
   Куранты с более богатым набором колоколов (37 штук) сделал по заказу императрицы Екатерины II голландский мастер О. Красе в 1760 году. Установили их на башне Петропавловской крепости Санкт-Петербурга в 1779 г. С середины XIX века куранты молчат. Меньшие куранты устанавливали и в других городах России.
   Однако приведенное не означает, что в России отсутствовала колокольная музыкальная культура. Просто она развивалась в других самобытных традициях. В отличие от католической, православная церковь противилась внедрению инструментальной музыки в церковную службу, а колокола она не считала музыкальным инструментом. Поэтому в России создавали оригинальные музыкальные произведения – звоны, в которых преобладала сигнально-информационная функция колоколов, здесь существовали свои правила подбора колоколов в звоннице.
   Испокон веков колокольные звоны были частью народной жизни. Колокола размеряли время, указывали заблудившимуся путнику дорогу к человеческому жилью, в туман и непогоду помогали кораблям избегать подводных камней и коварных мелей. Они предупреждали жителей поморских селений о появлении на горизонте неприятельских судов, а сами колокольни не раз становились дозорными башнями. Под торжественный колокольный звон выходили и выходят встречать именитых гостей, а веселый звон в ритмах плясовой был непременным спутником народного гулянья.
   Вслушиваясь в колокольные перезвоны, не устаешь поражаться их разнообразию. Секрет этого отчасти в том, одинаково звучащие колокола практически не встречаются, всякий вновь отлитый колокол имеет свой собственный, только ему присущий звон. Подвеска колокола, а также их количество отличали одну колокольню от другой.
   В русских колокольных звонах, аналогично певческим традициям, преобладает трехголосая структура, отсюда произошел термин «трезвон». Самые большие колокола, низко звучащие, задают темп звонам. Средние колокола («альтовые», а иногда «теноровые») исполняют основной «рисунок» звона. Самые маленькие колокола – «зазвонные», ведут мелодико-ритмическую фигурацию, иногда составляют как бы подголосок средним колоколам. Зазвонные колокола играют всегда мелкими длительностями, типа трели. Именно они придают всему звону радостный, живой и подвижный настрой (рис. 28.6) [32]. Все это становится понятным, когда знакомишься, наприемер, с необычной экспозицией музея – «Звоны северные», в создании которых непосредственное участие принимал в 80-х годах прошлого века преподаватель Архангельского музыкального училища В. В. Лоханский. Первыми звонарями стали под его руководством сотрудники музея, овладев, таким образом, второй специальностью. Они сумели возродить старинное искусство звона, используя для этого три старинные звонницы музея в 24 колокола. И. В. Данилов создал свои оригинальные звоны. Звоны северные создают атмосферу радости и веселья, продолжают жизнь древней колокольной музыки.
   Во второй половине XIX века, например, знаток и ценитель старинной музыки А. А. Израилев сделал нотную запись таких ростовских звонов, как «ионический», «георгиевский», «будничный» и др. Кроме того, он изготовил набор камертонов, в точности воспроизводивший звуки колоколов. Камертоны Израилева демонстрировались на Всемирных выставках в Париже (1867 г.), в Филадельфии (1876 г.). На них исполнялись все ростовские звоны. Эти редкие экспонаты были отмечены медалями. В настоящее время камертоны экспонируются в музее Ростова. Ростовские колокола звучат в кинофильмах «Петр I» (режиссер В. М. Петров, 1937–1939 гг.), «Война и мир» (режиссер С. Ф. Бондарчук, 1966–1967 гг.), «Руслан и Людмила» (режиссер А. Л. Птушко, 1973 г.). В 1966 году фирма грамзаписи «Мелодия» выпустила массовым тиражом пластинку «Ростовские звоны», которая стала экспонатом Всемирной выставки «Экспо – 67» в Монреале. И главное, знаменитые звоны стали доступны широким слоям населения в нашей стране и за рубежом.
   Богатство и выразительность звона зависит не только от таланта звонарей, но и от мастерства литейщиков, изготовивших колокола для звонницы. В историю нашей Родины вошли многие мастера колокольного дела: Андрей Чохов, Федор, Иван и Михаил Моторины, Емельян Данилов, Флор Терентьев, если назвать, лишь несколько самых славных имен. В этом же ряду стоит и имя Александра Григорьева, создателя ряда знаменитых колоколов XVII века.
   Расцвет его творчества был стремительным: уже в 17 лет он получил право иметь учеников. Случай редчайший, поскольку обучение колокольному ремеслу на Руси занимало до двадцати лет. Когда царь Алексей Михайлович задумал сделать щедрый дар любимому им Саввино-Сторожевскому монастырю в Звенигороде, он поручил государеву мастеру Александру Григорьеву отлить для монастыря большой колокол.
   В 1667 году Григорьев отлил один из самых замечательных своих колоколов – 35 тонный Большой благовестный колокол Саввино-Сторожевского монастыря в Звенигороде, который в энциклопедиях конца XIX столетия назван самым благозвучным русским колоколом.
   Знаменит он не столько своим весом, а великолепным голосом; чтобы послушать его, в Звенигород ездили такие знатоки колокольного звона, как Танеев, Рахманинов, Шаляпин. Прославила колокол еще одна деталь; на нем была помещена шифрованная надпись, долго не поддававшаяся разгадке. В ней-то и указывалось, что колокол даровал монастырю «раб Христов царь Алексей».
   Он не дожил до наших дней: в 1941 году, когда немецко-фашистские войска были на подступах к Москве, колокол решено было эвакуировать; при попытке снять его он упал и разбился. Его осколки хранятся в Звенигородском краеведческом музее.
   Сколько прекрасных образцов колокололитейного искусства поглотила река времен! Думая об этом, с глубочайшим уважением и благодарностью оцениваешь деятельность тех, кто хранит и исследует дошедшие до наших времен колокола.
   Колокольный звон практически перестал раздаваться в советских городах на рубеже 20-30-х годах XX столетия. В апреле 1929 года секретарь Московского обкома ВКП (б) К. Бауман заявил: «Когда происходит закрытие церквей, мы можем снять все колокола, а на действующих, где много колоколен, частично их изъять». Колокола снимали, разбивали, переплавляли, продавали за границу. Например, часть колоколов Сретенского монастыря в 20-х годах купил по цене металлолома американский инженер Томас Ваттер. Он подарил их Гарвардскому университету. Для них построили специальную звонницу. Там же возникло общество любителей русских колокольных звонов. В 2008 году в России отлили копии этих колоколов, а историческая ценность вернулась на Родину.
   Случались, образно говоря, и «эпидемии на колокола», когда они подвергались массовому уничтожению. Бронзовые колокола переливали на пушки в Германии, Франции, России и других странах и религиозные правители, и атеисты. После поражения под Нарвой (1701 г.), когда для продолжения войны со Швецией недоставало артиллеристских орудий, и не было свободного металла для изготовления пушек, Петр I повелел для этой цели взять «взаймы» часть церковных колоколов. В Москву было свезено колоколов общей массой 90 тыс. пудов.
   Во время Великой Французской революции были уничтожены почти все колокола: часть металла пошла на изготовление монет, часть – на пушки для защиты революции (законы Конвента 1791–1793 гг.) [57].
   Массовое уничтожение колоколов имело место в России после Октябрьской революции 30 июня I918 г. Совнарком постановил: «Запретить колокольный звон во всех церквях, так как он мешает трудящимся отдыхать после трудового дня» [28]. Эта кампания приобрела особенно широкий размах на рубеже 20-30-х годов. По всей стране были уничтожены тысячи колоколов. Например, в Москве примерно из 200 крупных колоколов массой от 100 до 1000 пудов на месте остались два: один в Новодевичьем монастыре, другой – в Богоявленском соборе в Елохове. Металл колоколов самого крупного в Москве храма Христа Спасителя [4] был использован на украшение первой очереди Московского метро, из него изготовили бронзовые барельефы известных русских писателей, установленные на фасаде нового здания Государственной библиотеки им. В. И. Ленина.
   Русский писатель М. М. Пришвин описывает события тех лет: «1929. 22 ноября. В Лавре снимают колокола, и тот в 4000 пудов (Царь-колокол, Троице-Сергиевой лавры – прим. автора Е. М.), единственный в мире, тоже пойдет в переливку. Чистое злодейство, и заступиться нельзя никому и как-то неприлично: слишком много жизней губят ежедневно, чтобы можно было отстаивать колокола…».
   «8 января. Вчера сброшены языки с Годунова и Карнаухого (настоящее имя колокола «Кирноцкий». см. запись 19 января о чтении Пришвиным очерка А. Зарина «Колокола» в журнале «Аргус» № 8. Спб. 1913. – прим. автора Е. М.). Карнаухий на домкратах. В пятницу он будет сброшен на Царя с целью разбить его. Говорят, старый звонарь пришел сюда, приложился к колоколу, простился с ним: «Прощай, мой друг!» и ушел, как пьяный.
   15 января. 11-го сбросили Карнаухого. Как по-разному умирали колокола. Большой, Царь, как большой доверился людям в том, что они ему ничего худого не сделают, дался спуститься на рельсы и с огромной скоростью покатился. Затем он зарылся головой глубоко в землю. Толпы детей приходили к нему, и все эти дни звонили в края его, а внутри устроили себе настоящую детскую комнату.
   Карнаухий как будто чувствовал недоброе и с самого начала не давался, то качнется, то разломает домкрат, то дерево под ним трескается, то канат оборвется. И на рельсы шел неохотно, его потащили тросами…
   При своей громадной форме, подходящей большому Царю, он был очень тонкий: его 1200 пудов были отлиты почти по форме Царя в 4000. Зато вот когда он упал, то разбился вдребезги. Ужасно лязгнуло и вдруг все исчезло: по-прежнему лежал на своем месте Царь-колокол и в разные стороны от него по белому снегу бежали быстро осколки Карнаухого. Бывшему сзади Царя, не было видно, что спереди и от него отлетел огромный кусок.
   19 января. Весь день отделывал снимки колокола. Все это время лебедкой поднимали высоко язык большого колокола и бросали его на кусок Карнаухого и Большого, дробили так и грузили…», см. рис. 28.7.

   Рис. 28.7. Разбивание колокола [34]

   «28 января. Падение «Годунова» (1600–1930 г.) в 11 утра.
   А это верно, что Царь, Годунов и Карнаухий висели рядом и были разбиты падением одного на другой. Так и в русское государство было разбито раздором. Некоторые утешают себя тем, что сложится лучше. Это все равно, что говорить о старинном колоколе, отлитом Годуновым, что из расплавленных кусков его бронзы будут отлиты колхозные машины и красивые статуи Ленина и Сталина» [34].
   Гибли колокола во время первой и второй мировых войн. В Германии фашистский режим безжалостно уничтожал колокола как свои, так и захваченные на оккупированных территориях, используя их металл для военных нужд (рис. 28.8).

   Рис. 28.8. Свалка колоколов, предназначенных к переплавке в Гамбурге во время II Мировой войны [4, 35]

   Поэтому среди сохранившихся редко встречаются колокола, отлитые до XVII века. Далеко не все из них изготовлены из материала первой плавки. Многие наиболее знаменитые колокола неоднократно переливались. Находящийся сейчас в Кремле «Успенский колокол» (окончательно установленный в 1819 г.) массой 65 т (4000 пудов) переливался шесть раз. Каждый раз при переплавке использовали металл старого колокола и добавляли лом другого литья колоколов, пушек, бытовой бронзы и т. д. Так, в металл «Царь-колокола» попали 600 мелких колоколов с Пушечного двора общей массой около 27 т и другой лом.
   Теперь, обретая заново свою «историческую память», Россия приходит к возрождению колокололитейного искусства.
   После десятилетий активной антирелигиозной пропаганды новый поворот в истории нашей страны начался в 1985 году. Он внес значительные изменения в положение церкви. По всей стране стали снова открываться закрытые когда-то храмы, началось восстановление разрушенных, строительство новых. Возникла потребность в большом количестве колоколов. Однако за прошедшие годы практически полностью исчезла отечественная школа этого и для современных условий непростого производства. Так, даже на одном из итальянских заводов художественного литья в первой половине 60-х годов XX века при изготовлении колокола массой 22,5 т (примерно 1380 пудов) процесс подготовки и отливки занял около трех лет.
   Возрождение производства колоколов в России потребовало времени, возникла необходимость привлечения опытных кадров литейщиков и научных работников. В частности, к решению проблемы подключился такой гигант индустрии, как ЗИЛ. Специалисты-акустики под руководством д. т. наук Б. Н. Нюнина провели всестороннее исследование старого колокола массой 5 пудов, отлитого на известном Московском заводе Самгина. На основе этого была создана математическую модель построения формы колокола, уточнены названия всех его частей и набора колоколов с заранее заданными акустическими характеристиками.
   Производством колоколов занялись и некоторые кооперативы, например «Вера» в Воронеже колокололитейный завод В. Н. Анисимова, основан в 1989 году, первое на тот момент специализированное производство колоколов в современной России. Сегодня это – крупнейшее в России и за ее пределами предприятие по производству церковных колоколов с полным технологическим циклом от проектирования до отливки любых, в том числе супертяжелых, колоколов весом более 100 т.
   Объединение «Янтарь», ЗАО «Пятков и К» г. Каменск Уральский, ряд предприятий военнопромышленного комплекса, имеющих квалифицированные кадры и соответствующее оснащение. Конечно, все они вначале изготавливали относительно небольшие колокола массой до 500 кг. Однако по мере накопления опыта ассортимент их расширяется. В итоге в конкурсе на восстановление уничтоженных колоколов для храма Христа Спасителя приняло участие несколько предприятий (из 14 колоколов масса самого крупного 1654 пуда, или 27 т). Конкурс выиграли московские автозаводцы.
   В марте 1996 года Патриарх Московский и Всея Руси Алексий II освятил 10 колоколов, изготовленных на ЗИЛе. Колокола храма Христа Спасителя (неполный комплект) звонили в Рождественскую службу 1997 года. На очереди литье и установка самых крупных колоколов: «Торжественного» массой 27 т, «Воскресного» – 16 т, «Полиелейного» – более 5 т. Отлили все колокола в 1997 году.
   С изменением функций колокола в религиозной и светской жизни [33] он все больше становится художественным произведением; их украшают орнаментами, каллиграфическими надписями, указывающими фамилии мастеров, место и дату изготовления и т. д. Так, на колоколе (см. рис. 28.9) написано: «лил мастер Микула повелением архиепископа Феофила». Появляется ритуал освящения крупных колоколов или звонниц (начиная с Римского папы Григория Великого в VI века). Народ дает им характерные имена, ассоциирующиеся с их звучанием или историей создания. Например, имена крупных колоколов Ростовской звонницы: «Сысой», «Полиелей», «Лебедь», «Голодарь», «Баран», «Козел», «Красный» и т. д. У них очень непохожие биографии. Старейший из них, 80-пудовый «Баран», был отлит в 1654 году не в Ростове, а, как гласит надпись на нем, «в Ростов» московским мастером Емельяном Даниловым. «Голодарь» переливался неоднократно, последний раз – в 1856 году; вес его при этом составил 171 пуд. На «Козле» (20 пудов) и «Красном» (30 пудов) нет надписей, так что точно дату их отливки указать невозможно.

   Рис. 28.9. Колокол новгородского мастера Микулы. 1475 г. Бывший Гостинопольский монастырь. [4, 20]

   Стоит пояснить названия ростовских колоколов. «Лебедь» прозван так за свою звучность, «Голодарь» – за то, что в него благовестили в дни великого поста. «Полиелей» – имя традиционное для русских колоколов. Прозвища «Баран» и «Козел» колокола получили благодаря своей несогласованности с большими колоколами, отчего при совместном с ними звучании дают биения звука, похожие на блеяние. «Красный» более согласован с большими колоколами, отсюда и прозвище. Самый большой из ростовских колоколов, «Сысой», был назван так митрополитом Ростовским и Ярославским Ионой Сысоевичем [42].
   Мастера-литейщики стремятся повысить эстетическое впечатление от колокола, украшая его затейливыми орнаментами, изготавливают иногда и необычные прорезные колокола (рис. 28.10).

Рис. 28.10. Прорезной колокол мастера Емельяна Данилова. 1648 г. Село Коломенское. [20]

28.2. Колокольный профиль

   Профиль любого колокола состоит из двух поверхностей: внешней и внутренней. Внешний профиль имеет довольно сложную структуру.
   Корона колокола состоит из Маточника – усеченной четырехгранной пирамиды с арочным отверстием вверху и Ушей, которых может быть четыре, шесть или восемь, в зависимости от величины колокола.
   Наиболее распространенным является Маточник с шестью Ушами: двумя одинарными и двумя парными. Подобные Короны известны на колоколах весом от полупуда (8 кг) до двух тысяч пудов (32 т). Такие огромные колокола Московского Кремля как Большой Успенский и Царь-колокол имеют короны из Маточника и восьми Ушей.
   Следующий обязательный элемент – это Сковорода – круглое утолщенное основание Короны. Далее следует Глава, состоящая из Плечей и двух ярусов поясков – верхнего и нижнего. Между поясками размещают надпись. Вверху поясков могут располагаться изображения Сил небесных или иные украшения. Под нижними поясками находятся Поля, отделенные от Вала сложным трехсоставным пояском. Самой нижней частью внешнего профиля колокола является Губа, которая также отделена от Вала пояском. Художественное оформление любого колокола зависит от вкусов эпохи. Обычно оно состоит из нескольких элементов – рельефных икон, орнаментальных фризов, картушей, надписей и орнаментов (рис. 28.11).

   Рис. 28.11. Основные части колокола

   Как удавалось мастерам прошлого, не владея математикой, рассчитать форму колоколов столь точно, что они издавали звук желаемой высоты и тембра? Как сложилась и почему оказалась оптимальной пропорция колокольного сплава – четыре части меди и одна часть олова? В существенной степени прояснить эти вопрросы удалось металлофизику Т. Б. Шашкиной.
   Что касается формы колокола, то тут, во-первых, оказалось, что его профиль с высокой точностью аппроксимируется логарифмической спиралью; во-вторых, что в основе колокольной формы лежит равнобедренный треугольник со сторонами, находящимися в пропорции золотого сечения (рис. 28.12 и 28.13). За основную единицу построения принимается модуль, связывающий в жесткую систему пропорций все размеры колокола и по величине равной толщине его стенки в ударной части. Эта система пропорций, основанная на свойствах логарифмической спирали и «золотого» треугольника, определяет тембровые акустические характеристики звучания колокола. Поэтому одинаковые пропорции означают одинаковую картину звучания независимо от абсолютных размеров и позволяют определить вес колоколов, составляющих заданные музыкальные интервалы.

Рис. 28.12. Варианты построения колокольного профиля, так называемая «русская форма» (слева) и «немецкая форма» (справа) [36]

   Рис. 28.13. Варианты построения колокольного профиля: немецкий, французский, русский [28]

   Не менее важные результаты дали исследования колокольного сплава. С увеличением содержания олова в сплаве первичный твердый раствор на основе меди сменяется двухфазной системой, механической смесью альфа-фазы и дельта-фазы. Вторая из них и является определяющей для акустических свойств колокольного сплава. Ее образует интерметаллическое соединение Cu -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

Sn -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

с очень сложной кристаллической решеткой. Оно принадлежит к особой группе соединений – так называемых фаз Юм-Розери, по имени исследовавшего их английского металлофизика. Интерметаллид Cu -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

Sn -------
| bookZ.ru collection
|-------
|
-------

– один из самых ярких представителей таких соединений. Его кристаллическая решетка образована сверхгигантскими ячейками по 416 атомов в каждой. Здесь упорядоченность расположения атомов простирается на расстояния, значительно большие, чем для большинства кристаллов, способствуя появлению дополнительной периодичности. Благодаря особенностям такого строения колокольному сплаву присущи уникальные акустические свойства – высокая упругость при низком затухании. Но дельта-фаза этого сплава очень хрупка. Немало благозвучных колоколов раскалывалось от неосторожного удара. Компромиссом между акустическими и механическими качествами и определяется пропорция между содержанием меди и олова.
   Замечательные образцы литейного искусства показали русские мастера, когда отлили большие колокола для Троице-Сергиевой лавры. Еще в 1594 году ими был изготовлен колокол весом 625 пудов – это более 10 тонн! Шесть лет спустя Борис Годунов подарил лавре колокол весом около 2000 пудов, а в 1684 году на лаврской колокольне появился колокол несколько меньший – 1275 пудов. Наконец, 1748 году в лавре был отлит самый большой из висевших на колокольне колоколов – он весил 4000 пудов, то есть 64 тонны. Его называли Царь-колокол, так же, как и его кремлевского тезку. Звонили в него лишь по большим праздникам, потому что дело это было нелегкое: его девяностопудовый язык пятерым дюжим звонарям приходилось раскачивать добрый десяток минут. Была у этого Царя-колокола особенность: когда в него звонили, то в городе его звон, как ни парадоксально, не был слышен, он тонул в звуках города – слышался лишь щелчок от удара языка по внутреннему ободу колокола. И только по удалении от города на семь-восемь километров можно было услышать его мягкий приятный звон. Колокол не сохранился, но ученые рассчитали его тон, который составлял всего 100 герц. Звуки такой частоты для человеческого уха менее ощутимы, чем обладающие малые колокола частотой в несколько тысяч герц. Поэтому в городе звон колокола-гиганта заглушался высокочастотными городскими шумами. Однако на достаточном удалении от города он брал верх над ними: распространяясь в атмосфере, низкочастотные звуки менее теряют в силе, чем высокочастотные [36].

28.2.1. Справка

Человеческий слух неодинаково воспринимает звуки разных частот (см. график рис. 28.14). Наиболее чувствителен он к частотам в интервале 1–3 тысячи герц. По колокольным меркам это соответствует весьма небольшим колоколам весом в несколько пудов, с резким пронзительным звуком. Основной тон Царя-колокола из Троице-Сергиевой лавры был, очевидно, значительно ниже. Попытаемся рассчитать его (сведения об этом отсутствуют, а сам колокол не сохранился). Возьмем данные о весе и частоте основного тона тяжелых колоколов, составляющих основу знаменитых ростовских звонов: Лебедь – 500 пудов, 196 герц; Полиелей – 1000 пудов, 163 герц; Сысой – 2000 пудов, 131 герц. В этом перечне наглядно отражается закономерность, известная для геометрически подобных колоколов: частоты их основного тона изменяются обратно пропорционально кубическому корню из веса. Царь-колокол из Троице-Сергиевой лавры в восемь раз тяжелее ростовского Лебедя – стало быть, его основной тон составлял около 100 герц. Звуки такой частоты для человеческого уха менее ощутимы, чем обладающие частотой в несколько тысяч герц. Поэтому неудивительно, что в городе звон колокола-гиганта заглушался высокочастотными городскими шумами. Однако на достаточном удалении от города он брал верх над ними: распространяясь в атмосфере, низкочастотные звуки менее теряют в силе, чем высокочастотные. Важнейшую роль в этом играют два физических фактора: во-первых, рассеяние, во-вторых, затухание. Проходя сквозь воздушную среду, звук рассеивается на ее неоднородностях (а они существуют всегда, вызванные, например, неодинаковым нагревом и т. д.). Звуки высокой частоты рассеиваются сильнее, низкой слабее. В таком же соотношении происходит и затухание звука при его прохождении сквозь атмосферу. Неудивительно поэтому, что на значительном расстоянии от города, где низкочастотный колокольный гул был еще слышен, высокочастотные городские шумы становились уже неощутимы для слуха.

Рис. 28.14. Порог слышимости у человеческого уха весьма неодинаков для звуков различных частот. Если их частоты лежат в интервале 1–3 тысячи герц, наше ухо воспринимает очень слабые звуки, оказывающие на барабанную перепонку давление около двух десятимиллионных долей атмосферы; это уровень давления принят за нуль отсчета по вертикальной оси приведенной диаграммы [37].

Стоит упомянуть и про третий фактор – рефракцию звука. Вот в чем ее суть. Скорость звука в атмосфере зависит от температуры воздуха: чем он теплее, тем стремительнее бежит по нему звуковая волна. Представим себе, что температура воздуха увеличивается с высотой. В таких условиях (рис. 28.15) траектория звуковой волны, исходящей от источника звука под углом к горизонту (на рисунке – слева направо), уклоняется к земле: фронт волны поворачивает. Подобное искривление звуковых траекторий в неоднородной среде, где скорость звука меняется от точки к точке, и называется рефракцией. Благодаря ей, исходящая с земной поверхности, звуковая волна может вернуться к земле, как бы совершив над нею прыжок, длина которого измеряется обычно несколькими километрами. Как уже говорилось, для совершения такого прыжка температура воздуха должна возрастать с высотой. Это часто наблюдается, например, в летние вечерние часы над большими водными пространствами: вода к ночи остывает быстрее, чем воздух, и понижает температуру его нижнего, прилегающего к водной глади слоя. (Именно поэтому самые тяжелые колокола ростовских звонов хорошо слышны по другую сторону озера Неро, на берегу которого стоит Ростовский кремль). Над сушей иногда тоже складывается такое распределение температур, побуждающее звук совершать многокилометровые прыжки. При этом соблюдается та неравномерность в затухании и рассеянии высоких и низких частот, которая отмечалась выше: низкие сохраняются лучше. Достигнув земли, звук может отразиться от нее и совершить новый прыжок. И здесь опять высокие частоты уступают низким: потери при отражении у высоких значительнее. Словом, с какой стороны ни подойди – при распространении звуки низкой частоты преодолевают большие расстояния, нежели высокие, так что басовитый колокольный гул слышен дальше, чем высокие по частоте городские шумы.

   Рис. 28.15. Если температура атмосферного воздуха нарастает с высотой, то звук, исходящий от земной поверхности под углом к горизонту, может снова вернуться к земле [37]

   Четвертый фактор – колокола и колокольчики по своему звучанию (основному тону) и мелодичности отличаются друг от друга в зависимости от их веса, нижнего диаметра и высоты [37].
   Пятый фактор – колокольни для колоколов строились вначале отдельно от храмов, но уже в московской архитектуре XVI–XVII вв., а затем повсеместно стали возводиться храмы вместе с колокольнями.
   Сооружение колоколен было обусловлено стремлением и возможностью отливать большие и звучные колокола. Чем выше был поднят колокол, тем дальше слышен был его звон, например звонница церкви Преображения Господня в Больших Вяземах представляет интересное архитектурное сооружение (рис. 28.16). «Колокольня может символизировать и гору, с которой Господь благовествовал Евангелие, и особенно Нагорную проповедь, и мачту корабля, где находится наблюдатель, возвещающий об опасности или приближении долгожданной цели плавания, и вершину земной истории человечества, на которой прозвучит архангельская труба, благовествующая о Христе грядущем и начале вечной жизни» [63].

   Рис. 28.16. Звонница церкви Преображения Господня. Большие Вяземы [63]

   При множестве колоколов в храмах различают праздничный, воскресный, полиелейный, простодневный (будничный), малый. При этом может быть несколько небольших зазвонных колокольцев различной величины, которыми сопровождается звон в остальные колокола.
//-- ВАЛДАЙСКИЕ И ДРУГИЕ ПОДДУЖНЫЕ КОЛОКОЛЬЧИКИ --//
   Россия славилась не только самыми большими в мире колоколами, но и «меньшими братьями» – поддужными колокольчиками. Они отливались на нижегородской (валдайские) и тверской, пермской и тюменской землях.
   Русская тройка в классическом исполнении имела более 100 колокольцев, бубенцов и колокольчиков. Каждый из них имел свой «голос», свое назначение и название. Музыкально одаренные мастера троечной упряжки умели подбирать бубенцы и колокольчики мажарного и минорного звучания. Двух одинаково звучащих троек не было, «свою» узнавали издалека.
   Поддужные колокольчики сейчас стали одним из интереснейших и предметов коллекционирования и музейных экспонатов (рис. 28.17, 28.18).

Рис. 28.17. Поддужные ямские колокольчики. Коллекция О. Лаврова

   Рис. 28.18. Поддужный колокольчик работы мастера Филиппа Терского. Валдай. 1802 г. [38]

   Особенно ценились мелодичные, богато украшенные узорами и надписями колокольчики из города Валдай под Новгородом.
   Помните известную песню, в основу которой легло стихотворение декабриста Ф. Н. Глинки?

     «Вот мчится тройка почтовая
     Вдоль по дорожке столбовой,
     И колокольчик – дар Валдая —
     Звенит уныло под дугой…».

   Где бы нам не встречался образ лихой русской тройки – в народной ли песне, в стихотворной строфе (например, у П. А. Вяземского, А. С. Пушкина «Граф Нулин», «И. Н. Пущину»), в прозаических строках, – почти всюду мы находим в нем звучащую даль – звон поддужного колокольчика.
   В давние годы на Руси бытовало выражение «ямская гармонь», означавшее аккорд колокольчиков, в котором были свои басы, тенора и альты.
   Частица властной эмоциональной силы, которой наделены и музыка и колокольный звон, передалась, вероятно, и голосу поддужного колокольчика – недаром его звучание то и дело возникает в памятных строках русских лириков прежнего времени – от забытого поэта XIX века Ивана Макарова («Однозвучно гремит колокольчик и дорога пылится слегка…») до виднейших поэтов начала XX века: Александра Блока («Бубенчик под дугой лепечет о том, что счастие прошло.»), Сергея Есенина («Колокольчик среброзвонный, ты поешь? Иль сердцу снится?»)…
   А. Ганулич уточняет о том, что на некоторых поддужных колокольчиках можно встретить надпись: «С серебром». Колокольчикам она досталась в наследство от больших колоколов. Средневековые литейщики убеждали своих заказчиков поставлять для колокольного литья не только медь и олово, но еще и серебро: оно, мол, делает звук колокола чище и красивее. Исследования позднейшего времени показали, однако, что традиционный меднооловянный сплав становится хуже в акустическом отношении от примеси любого металла – благородного или неблагородного. По-видимому, серебро, жертвовавщееся на литье колоколов, текло не в литейную яму, а в карманы плутоватых литейщиков. Но поговорка о «чистом» серебряном звоне прижилась. Данью ей и является надпись на колокольчиках».
   О валдайском колокольчике весьма точно говорится и как о принадлежности почтовой тройки. В XIX веке колокольчики стали применять только для почтовых повозок. В постановлении Сената от 18 декабря 1838 г. указывалось: «Воспретить употребление колокольчиков всем тем, которые едут на собственных или вольнонаемных лошадях, предоставив оные одной почтовой гоньбе и чиновникам Земской Полиции, едущим по обязанностям службы».
   Однако, поскольку почта служила не только для доставки писем, но и для пассажирских перевозок, в праздники любили покататься на тройке почтовых лошадей, под дугой у которых заливались колокольчики.
   О валдайских колокольчиках ходит и немало легенд. Одна из них рассказывает, как, подчинив себе Псков, великий князь московский Василий III послал туда дьяка Далматова с повелением отобрать у псковичей их вечевой колокол и доставить его в Москву. На полпути, в Валдае, колокол разбился, и предприимчивые жители новогородского села стали переливать осколки в маленькие колокольчики [65].
   Другая легенда исходит из сообщения летописи о том, что в 1656 году государев мастер Александр Григорьев лил колокол для Иверского монастыря на Валдае. Молва дополнила летописный рассказ тем, что мастер якобы изготовил колокольного металла больше, чем следовало; излишки и послужили основой для знаменитого производства [26].
   Однако наиболее достоверные сведения гласят, его зачинателем был валдайский крестьянин Григорий Кузнецов, основавший в 1718 году свой литейный заводик.
   Колокольчики отливали во многих других местах – можно еще назвать Пурех и Суксун, Касимов и Слободское. Но именно слова «дар Валдая» вошли в народную песню и прославили это наиболее знаменитое место изготовления поддужных колокольчиков.
   В то же время вместе с расцветом курьерской и почтовой езды на тройках возникла потребность и в специальных сигнальных средствах. Они должны были издавать звуковые сигналы, слышимые на значительном удалении и выполняющие две задачи. Первая – потребовать от пешеходов и экипажей немедленно освободить дорогу для курьерской или почтовой повозки. Ведь тройка, особенно курьерская, мчалась с большой скоростью, а правил дорожного движения в те времена не существовало. Поэтому велика была опасность столкновения с людьми и повозками. Вторая задача – известить персонал очередной почтовой станции о необходимости своевременно подготовить смену уставшим лошадям. Продолжительные остановки для перепряжки лошадей были недопустимы.
   В странах западной Европы в качестве звукового сигнального средства широко использовался в то время почтовый рожок. Попытки привить российской почте рожок предпринимались со времен Петра I, но окончились неудачей. Ямщики (так в России до конца XIX века называли крестьян, исполнявших ямскую, затем государственную извозную повинность, они были кучерами на ямских лошадях) предпочитали обходится удалым свистом и молодецкими криками, призывая встречных и попутных уступить дорогу. Ямщиков наказывали штрафами и побоями, но наказания не помогали. Почтовый рожок остался лишь эмблемой российской почты.
   Наконец, в последней трети XVIII века кто-то придумал использовать для сигнальных нужд бронзовый колокольчик, миниатюрную копию церковного колокола. Удобное место для подвески колокольчика сразу нашлось – дуга над головой коренника (средней лошади) тройки. Колокольчик туго привязывался к средней части дуги сыромятным кожаным ремнем. Во время езды раскачивался язык, который бил по внутренней стороне стенки колокольчика и тем самым производил звон. Колокольчик, подвешенный под дугой тройки, стали называть поддужными, а также почтовым или ямским (рис. 28.19).

   Рис. 28.19. Поддужные колокольчики. Валдай. 1802 г. Нижнетагильский Государственный музей горнозаводского дела

   Поддужные колокольчики выполняли две функции. Главной была сигнальная функция. Колокольчик издавал громкий, требовательный звон, который был слышен за две версты. Другая функция эстетическая. Курьерам, пассажирам и ямщикам приходилось преодолевать огромные расстояния по бескрайним российским просторам. Приятный звон колокольчика, радуя слух, скрашивал однообразие утомительной езды, которая нередко растягивалась на много дней.
   Еще раз заметим, что такие понятия, как тройка, дуга, поддужный колокольчик, были чисто русскими и за пределами тогдашней России не встречались. Звон колокольчика лихой тройки как бы олицетворял удаль и волю русского народа.
   Проходят века, выходят из употребления, утрачивают прежнее значение предметы быта, но во все времена поддужный колокольчик остается символом свободы и счастья. А веселый звон его как и прежде радует сердце, в самые печальные дни дарит душе надежду.
   В июне 1995 года был открыт музей колоколов на Валдае. Экспозиция размещается в путевой дворцовой церкви имени Великомученицы Святой Екатерины. Этот архитектурный памятник XVIII века был построен по проекту Н. А. Львова по приказу императрицы Екатерины II.
   Кстати, имеются интересные сведения о том, что однажды, возвращаясь с юга России, Екатерина II, склонная к коллекционированию «забавных редкостей», попросила валдайских мастеров отлить семь колокольцев: два – размером с наперсток, два – вдвое больше, два – втрое, один – в шесть раз больше первых. Предполагая, что размеры современного наперстка совпадают с габаритами наперстка трехсотлетней давности, приходим к выводу, что самый большой колокольчик из семи заказанных Екатериной имел средние размеры поддужного колокольчика (примерно дециметр на дециметр). Семью колокольцами был украшен «стальной туалет» – подарок императрице от тульских умельцев. Когда ей хотелось позвать прислугу, она, сидя перед зеркалом, бралась за шнурок и семь колокольцев подавали свои серебряные голоса.
   Поездка Екатерины на юг происходила, по-видимому, не раньше утверждения России на северных берегах Черного моря (1783 г.). А так как Екатерина II скончалась в 1796 году, то, очевидно, заказала она колокольчики в период 80-90-х гг. XVIII века. Следовательно, к этому времени Валдай уже славился изготовлением колокольчиков.
   На сегодняшний день коллекция музея составляет десятки различных колоколов, начиная от самых старых (например, древнекитайский колокольчик XVI в. до н. э.), и заканчивая колоколами начала и середины XX века. Вообще экспозиция музея чрезвычайно широка и богата: древнекитайский колокольчик уютно соседствует с корабельной рындой XX в., итальянский кампан XII в. с русским колоколом XVI в. н. э., буддийский колокольчик XVII в. с валдайским XIX в. и т. д.
//-- БУТАФОРИЯ --//
   Бутафоры-декораторы – это химики или художники; диапазон их продукции очень широк.
   Изделия бутафоров отличаются удивительным сходством с оригиналом – пока изделие, например небольшие колокольчики, не возьмешь в руки, не поймешь, что перед тобой бутафория (рис. 28.20).

   Рис. 28.20. Церковные колокольчики (бутафория) [39]

   Начало работы достаточно традиционное – с образца снимается форма. Делается это вручную: на изделие наносится раствор формопласта, быстро твердеющий на воздухе. Если форма сложная, то формопласт накладывается в несколько слоев. На эластичной резине отпечатываются и сохраняются все мельчайшие детали оригинала. Декораторам и дизайнерам нередко приходиться работать с бесценными вещами, поэтому были проведены специальные исследования, которые показали, что формопласт не оставляет на предметах никаких следов. Полученную форму заполняют эпоксидной смолой – она после застывания легко отделяется от резины и хорошо передает фактуру материала копирующего изделия. Дальше начинается самое сложное – заготовка из смолы колокольчика должна стать бронзой. Эта работа делается с помощью методики, разработанной бутафором-декоратором, химиком Г. Я. Гинзбургом. Тонкими прозрачными слоями на изделие из распылителя наносятся нитрокраски. Порядок наложения красок, их цвет, количество слоев зависит от имитируемого материала. Последние, антуражные штрихи, например, иллюзия зеленой патины на бронзе колокольчика, делаются вручную – кисточкой [39].
   Материалов – бесчисленное множество, у каждого ни один оттенок, поэтому только знаниями химии и процесса формовки при изготовлении не обойтись – нужны талант, опыт, чутье и вкус художника.

28.2.2. Знаменитые колокола

   В государственных музеях Московского кремля находится 32 колокола. Из них лишь пять, отлиты западноевропейскими мастерами. Большинство остальных были созданы в Москве и дают хорошую картину колокольного мастерства в столице XVI–XIX вв. Строгость XVI века, узорочье XVII, скульптурная пышность XVIII – одно за другим предстают перед нами в орнаментике колоколов основные стилистические течения в русском искусстве тех столетий. Москва стала центром лучших литейщиков. И ныне существует Колокольный переулок.
   Ранняя история колоколов в России прошла те же этапы, что и на Западе. Поначалу их лили монахи, но довольно скоро дело перешло к ремесленникам. Так, Федор Моторин, отец известного Ивана, имел собственную литейную мастерскую в Москве, район Колокольного переулка (ул. Сретенка), где отливал и колокола. История сохранила многие имена творцов, авторов замечательных произведений – мастерски отлитых колоколов. Среди литейщиков, отливавших колокола в России, поначалу было немало мастеров, прибывших с Запада, о чем свидетельствуют их имена и прозвища: Н. Немчин, Б. Римлянин, Ф. Ганс, К. Ганусов, И. Фальк. Но в то же самое время выдвигались русские талантливые литейщики. Среди них, работавшие на Пушечном дворе в Москве (основан в 1478 г.): А. Чохов, А. Екимов, К. Михайлов, Н. Баранов, Г. Наумов, К. Самойлов, Е. Данилов, А. Григорьев, династии Матвеевых, Моториных и др. В списке видных русских литейщиков XIV–XVI вв., составленном по историческим документам профессором Н. Н. Рубцовым, из 63 имен 43 – имена колокольных мастеров. Это свидетельствует о том, что труд их был ценим, достоин внимания летописцев и авторов других, в том числе государственных, документов.
   Почти все большие колокола были отлиты на заводе, который основал К. М. Сычев. Он более известен как Финляндский завод, по имени его владельца с 1800 г. П. Н. Финляндского.
   В 1819 году был отлит колокол для Успенского собора массой 4000 пудов. Работой руководил 90-летний мастер Яков Завьялов. За год на заводе перерабатывалось более 400 т олова и меди. Завод Финляндского выполнял много почетных заказов. Одним из них была отливка в 1877–1878 гг. 14 колоколов для Храма Христа Спасителя в Москве. Девять колоколов имели изображения святителей и надписи – псалмы из книги «Псалтырь». Повешены они были по одному на трех колокольнях, а на четвертой – одиннадцать.
   Главный торжественный колокол был по своей массе (более 100 т) третьим в Москве. Язык этого колокола весил чуть менее тонны. Снаружи он был вызолочен сусальным золотом, на нем было шесть рельефных изображений, много украшений и текст, насчитывающий 120 слов. Колокол отливал мастер Ксенофонт Веревкин. Остальные 13 колоколов имели массу в (в пудах) 970, 635, 323, 205, 115, 52, 28, 15, 6, 3, 2, 1 и последний – 24 фунта.
   Колокола Финляндского завода пользовались большим успехом с учетом конкуренции действовавших в России более 20 колокольных заводов. Обычно завод давал инструкцию по правильному обращению с колоколами: язык нельзя заменять другим, его вес нельзя увеличивать, звон должен производиться одним, особо приставленным для этого лицом и т. д. Колокола приобретались такими городами, как Париж, Сан-Франциско, Токио, Константинополь, София, Бухарест и др. По сей день над Казанлыкской долиной разносится звон 17 колоколов, отлитых на Финляндском заводе для вящего поминовения воинов, павших в войну 1877–1878 гг. близ селения Шипка (Болгария).
   Выразительным своеобразием отличаются колокола псковских литейщиков XVI–XVII вв. Характерен рисунок их профиля, не имеет аналогов орнаментальный убор. Звучат надписи, нанесенные на колокола. Многие из них расцениваются как исторические источники. Например, из текста, украшающего колокол 1544 года работы Михаила Андреева, мы узнаем имена псковских наместников и дьяков.
   В начале XX века в России было 39 колоколов массой 1000 пудов и более, что составляло 3/4 от числа таких колоколов в мире. Длительное время самыми крупными в мире являлись восточные колокола (корейский и китайский), изготовленные в XV веке. С 1653 года первенство в этой области прочно перешло к России.
   Первый «Царский колокол» массой 2200 пудов (36 т) был отлит при Иване Г розном в 1550 году и погиб при пожаре во время нашествия крымского хана Девлет-Гирея на Москву.
   В 1599–1600 гг. по указу Бориса Годунова знаменитым литейщиком Андреем Чоховым, создателем Царь-пушки, был отлит официально называвшийся «Царь-колоколом», «Годуновский», или «Старый Успенский», колокол массой 2450 пудов. Он служил до середины XVII века, когда при большом пожаре в Кремле он по одной версии при падении разбился. В 1651 году царь Алексей Михайлович задумал перелить его [42]. По другой версии, колокол «Годуновский» разбился при большом пожаре в 1701 г. [43]. Этот колокол не был самым большим в мире. В 1651 году заговорили об отливке еще более крупного колокола массой 8000 пудов (131 т). Он был отлит русскими мастерами Емельяном Даниловым, Данилой Матвеевым с сыном Емельяном при участии учеников Кирилла Самойлова, Василия Борисова и Семена Симонова за один год, употребив в дело лом старого («Годуновского») [20, 44]. Колокол был готов в 1653 году. Повесили его на деревянных подмостьях на прежнее место. И своим звоном встречал возвращавшегося в декабре 1654 года из польского похода царя Алексея Михайловича. Он звучал лишь несколько месяцев и в том же году разбился от неловкого удара. Емельяна Данилова тогда уже не было в живых – он умер от моровой язвы. Стали искать, кто мог бы перелить громадный колокол. Вызвался Александр Григорьев, в будущем знаменитый «государев мастер», в ту пору еще никому не известный юноша. Григорьев справился с ответственным делом за десять месяцев: «Большой Успенский» колокол был готов к октябрю 1655 года. О том, когда он был подвешен, различные источники говорят по-разному: одни – что в декабре того же года, другие – что лишь тринадцать лет спустя. Расхождения наблюдаются и в сведениях о весе колокола. Сам Григорий утверждал, что в нем двенадцать тысяч пудов, однако многие его современники указывают в своих описаниях меньшие цифры – от 8000 до 9000 (147 т), очевидно, считая, что мастер употребил в дело лом старого колокола. Колокол висел на специальных подмостках, а с 1679 года – на колокольне.
   В 1701 году колокол-великан стал жертвой большого кремлевского пожара. Его осколки долго лежали посреди Кремля. В 1730 году, вскоре после своего воцарения, Анна Иоанновна, пожелавшая увековечить свое царствование, подписала указ, в котором говорилось: «Мы, ревнуя изволению предков наших, указали тот колокол перелить вновь». Повелела перелить его с пополнением в 2000 пудов, «чтобы в нем в отделке было 10 тысяч пудов» (как видим, вес «Большого Успенского» колокола принимался в этом указе заниженным. Г рафу Миниху было поручено «отыскать в Париже искусного человека, дабы сделать план колокола купно со всеми размерениями». Миних обратился к королевскому золотых дел мастеру и члену Академии Наук Жерменю. Этот заказ вызвал у почтенного академика явное удивление после того, как он узнал требуемый вес колокола. Однако предложение было принято, и Жермень составил необходимые проектные документы.
   Но отливка колокола-гиганта была произведена не по французскому проекту. Работы по проектированию и отливке были поручены «колокольных дел мастеру Ивану Федорову сыну Моторину», числившемуся на службе в Московской Канцелярии артиллерии и фортификации. Заканчивал отливку колокола после смерти отца сын – Михаил Моторин. Автором украшений на колоколе был скульптор Федор Медведев. Предварительно Моторин отлил небольшую, массой 12 пудов, модель колокола. Чертежи, смета и модель, а также две модели механизма подъема колокола были отправлены в Петербург для утверждения.
   Из-за бюрократических проволочек изготовление формы, постройка печей и другие подготовительные работы были начаты лишь в январе 1733 года. Все работы проводились на Ивановской площади Кремля вблизи колокольни Ивана Великого. Технологический процесс был подобен описанному по Бирингуччо (см. ниже), выполняемый с особой тщательностью, диктуемой огромной массой изделия.
   Находящийся в Московском Кремле гигантский колокол – «Царь-колокол», поражает своими размерами.
   Созданием «Царь-колокола» завершился длительный цикл древнего русского колокольного искусства.
   «Царь-колокол» Московского Кремля, крупнейший из колоколов когда-либо существовавших в мире, отлит в 1733–1735 гг. из бронзы и весит 200 т (рис. 28.21). Не раз предлагалось восстановить «Царь-колокол» с таким расчетом, чтобы можно было услышать его звучание. Качественная сварка толстостенных конструкций сегодня вполне возможна, и все же с подобными предложениями ученые вряд ли согласятся.

   Рис. 28.21. Царь-колокол. Отлит по указу Анны Иоанновны в 1733–1735 годах мастерами И. Ф и М. И. Моториными. Москва. Поврежден в 1737 г. Поднят и установлен на пьедестал в 1836 г. [40]

   Во-первых, «Царь-колокол» стал неотъемлемой частью сокровищ Московского кремля и должен остаться в качестве его реликвии. Во-вторых, чтобы услышать звучание колокола, необходимо воздвигнуть специальную звонницу. В-третьих, при сварке могут возникнуть значительные внутренние напряжения, разрушительные для колокола. В-четвертых, сварка может исказить его орнаментацию.
   История создания колокола подробно изложена в ряде источников [4, 5, 20, 26, 31, 40, 45, 63]. Следует отметить лишь несколько моментов, характеризующих трудоемкость, а иногда и драматизм, сопровождающий порой создание таких уникальных произведений.

28.2.3. Отливка «Царь-колокола»

   На протяжении многих веков техника литья колоколов определялась уровнем развития литейного искусства. Отливка мощно звучащего, оригинального по отделке колокола становилась событием не только для мастеров-литейщиков, но и для жителей городов. Большие колокола, как правило, формовались в специальных литейных ямах-формах. Ее устройство считалось одним из самых сложных подготовительных этапов и требовало от мастера технических знаний и опыта.
   Важной частью подготовительного этапа была также заготовка нужного количества металла, иногда на это уходил год, тогда как сам процесс отливки занимал несколько часов.
   Первоначально для этой работы предполагалось привлечь известного парижского «королевского золотых дел мастера и члена Академии Наук» Жерменю, однако отливку поручили «колокольных дел мастеру Ивану Федорову сыну Моторину», потомственному московскому литейщику, жившему в Пушкарской слободе.
   Моторин уже имел большой опыт отливки артиллерийских орудий и крупных колоколов. Так, в 1712 году с литейного двора Моторина в Кремль был привезен и поднят на Царскую башню кремлевской стены «Набатный колокол» весом около 2 т. Во время Чумного бунта, разразившегося в 1771 году, удары этого колокола собирали восставший народ в Кремль. Разгневанная Екатерина II приказала наказать колокол, лишив его языка; без языка он долго висел на кремлевской стене, пока в 1821 году не был установлен в вестибюле Оружейной палаты.
   (Это не первый случай, когда цари наказывают колокола). В Угличе, в храме, ставшем музеем, висит колокол с вырезанной на нем надписью: «Сей колокол, в который били в набат при убиении благоверного царевича Димитрия в 1593 году, прислан из города Углича в Сибирь в ссылку в град Тобольск к церкви Всемилостивейшего Спаса, что на торгу, а потом на Софийской колокольне был часобитной».
   В истории ссыльного колокола отразилось старинное суеверие: крещеный, освященный миропомазанием колокол, казался когда-то людям живым существом. И когда он призывал народ к бунту, его наказывали, словно преступника. Угличский колокол по приказу Бориса Годунова сбросили с колокольни, отрубили ему одно ухо, а затем отправили в Сибирь.
   В 1849 году жители Углича задумали вернуть ссыльный колокол обратно. Однако Святейший Синод счел недостоверным, что висящий в Тобольске на Софийском соборе колокол – «тот самый, которым возвещено было в Угличе убиение царевича Димитрия». Спустя сорок лет хлопоты возобновились, и на сей раз окончились успехом: 20 мая 1892 года колокол был привезен в Углич, а на следующий день при огромном стечении народа он вновь прозвонил – после трехвекового перерыва! – в родном городе) [42].
   Кстати, колокола наказывали и за меньшие «провинности». В 1681 году набатный колокол Московского Кремля был «заключен» в Никольско-Карельский монастырь за то, что звоном свим нарушил сон царевича Федора Алексеевича.
   К 1731 году Моторин закончил составление проекта колокола (утвержден Московской сенатской конторой только через три года). Место для отливки было выбрано в Кремле, между Чудовым монастырем и колокольней Ивана Великого. Стены 10-метровой ямы укрепили дубовым срубом и выложили кирпичом, на железную решетку установили глиняного «болвана», который определял внутренний объем тела колокола, после просушки на нем были выполнены из глины формы будущего колокола (изображения и надписи мастеров Кобелева, Галкина, Кохтева и Серебрякова). Затем, не дожидаясь разрешения из Петербурга, Моторин приступил к сооружению четырех литейных печей и устройства для подъема кожуха.
   26 ноября 1734 года, отслужив в Успенском соборе торжественную службу, затопили литейные печи с обломками старых колоколов и 1276 пудами нового металла, затем добавили красную медь и олово. Однако 28 ноября вышли из строя две литейные печи, металл стал вытекать на землю. Чтобы не допустить дальнейшей утраты металла и отремонтировать печи, Моторин выпустил плавку в запасные «печуры». Во время этого процесса произошел взрыв, в результате сгорели почти все деревянные конструкции. При подготовке новой отливки внезапно умер Иван Федорович Моторин (19 августа 1735 г.), его место занял сын.
   Через три месяца приступили к новой, третьей по счету отливке. Для предотвращения пожара литейщики вокруг печей поставили 400 человек с пожарными трубами. Плавка, продолжавшаяся 1 час 12 минут, прошла без происшествий. Изготовление гигантского «Царь-колокола» весом 201 т 924 кг (высота 6, 14 м, диаметр 6,60 м) было завершено 25 ноября 1735 года.
//-- ПОЖАР --//
   Больше года делались декоративные украшения и надписи. Работа подходила к концу, когда в мае 1737 года в Кремле вспыхнул пожар небывалой силы, уничтоживший почти все деревянные постройки, конструкции и шатер, закрывавший литейную яму. Колокол раскалился, сбежавшийся народ начал поливать его водой. В результате в теле колокола образовались трещины, и от него откололся кусок весом 11,5 т. Зодчий Матвей Козаков, спускавшийся в яму в 1797 году, насчитал в теле колокола десять больших трещин.
   До 1820 года колокол по-прежнему находился в литейной яме. К этому времени ее застлали досками и сделали специальную лестницу для посетителей, позволившую любоваться изображениями царя Алексея Михайловича и императрицы Анны Иоанновны в парадных облачениях, медальонами с ликами святых и прекрасными декоративными картушами, а на нижнем крае колокола прочитать надпись: «Лил сей колокол российский мастер Иван Федоров сын Моторин с сыном своим Михайло Моториным». Имя скульптора, создавшего прекрасный декор колокола, не сохранилось. В 1836 году царь Николай I повелел вынуть его из земли и поставить на гранитном пьедестале. В этом же году под руководством архитектора А. А. Монферрана, имевшего большой опыт подъема многотонных гранитных колонн на строившийся Исаакиевский собор в Петербурге, колокол подняли из ямы (рис. 28.22), в которой он находился более ста лет, на специальных катках передвинули и поставили на восьмигранный каменный постамент, спроектированный Монферраном. Он же спроектировал и специальное декоративное навершие в виде шара, увенчанного позолоченным крестом (рис. 28.21).

   Рис. 28.22. Подъем «Царь-колокола» из литейной ямы в 1836 г. [26]

   Для подъема построили специальное сооружение над ямой, использовали 20 воротов, каждый из которых вращали десятки солдат. За подъемом наблюдали толпы народа, чиновники и общественность города, присутствовал генерал-губернатор.
   И вот, наконец, перед взорами собравшихся предстал гигант диаметром 6 м 60 см и высотой более 6 м, подлинный шедевр литейного искусства. Колокол богато украшен рельефными изображениями. На нем выполнен парадный портрет императрицы Анны Иоанновны, велевшей его отлить (рис. 28.23, а). Изображение царя Алексея Михайловича напоминало о том, что новый колокол был перелит из более древнего, отлитого еще в XVII веке во время его правления (рис. 28.23, б). На теле колокола выполнены также овальные медальоны под фризом с изображениями святых: Спасителя, Божией Матери, Иоанна Предтечи, св. апостола Петра и св. Анны пророчицы.

   Рис. 28.23. Детали барельефных украшений «Царь-колокола» [4, 26]: а – портрет императрицы Анны Иоановны, орнамент; б – портрет царя Алексея Михайловича [26]

   Очень красивы два больших картуша, внутри которых пространные надписи об истории создания колокола. Удивительно убранство колокола – это и легкий, изящный орнамент в верхней части и пояса из листьев аканта и орнамента с крупными цветочными розетками.
   Ученые-историковеды утверждают, что на памятной доске постамента в тексте допущена неточность в дате отливки колокола.
   Отливка и переливка его, кроме материала, стоила в те годы 141000 серебряных рублей.
   Согласно анализу, проведенному в лаборатории минного корпуса (1832 г.) материал «Царь-колокола» содержит 84,51 % меди, 13,21 % олова, 1,25 % серы. Выявлено также наличие около 0,036 % золота и около 0,25 % серебра. Повторный анализ, выполненный при реставрации колокола в 1979–1982 гг., дал несколько другие результаты: меди 81,94 %, олова 17,24 %. Особенно значительное различие (в 50-100 раз) в содержании примесей, например, серы 0,035 %, золота 0,0025 %, серебра 0,026 %. Оставляя в стороне обсуждение возможной точности анализов, обусловленной техническими средствами, нужно отметить, что не следует переоценивать современные результаты для суждения об оптимальном составе колокольной бронзы. Состав металла в крупных колоколах зависит от места взятия пробы. В нижних частях содержание меди будет выше, чем в верхних, из-за ликвационных процессов. Более легкие примеси распределяются в обратном порядке [26].
   Кроме того, и это самое главное, мы, по существу, не располагаем «эталонными» образцами древних колоколов, когда для выплавки металла использовали, в основном, чистые компоненты: медь и олово. Колокола были тем видом изделий, служба которых редко была долговечной. Их разбивали неумелые звонари, они падали с колоколен и разбивались при пожарах, их могли «наказать уничтожением» капризные цари и царицы, если не понравился тон звона или колокола звучали не вовремя (например, во время бунта).
   Не следует идеализировать также и качество старых колоколов. В 20-х годах выдающийся звонарь К. К. Сараджаев обследовал акустические свойства 388 колоколов 362 церквей, соборов и монастырей Москвы и ближнего Подмосковья. Из них он выделил 29,5 % как достойные внимания и лишь 4,4 % колоколов хорошего звучания [45].
   В преддверии московской Олимпиады 1979-80 гг. силами специалистов Военной академии имени Ф. Э. Дзержинского (ныне им. Петра Великого) «Царь-колокол» был отреставрирован.
   Что же касается работ по сохранению колокола, то они совершенно были необходимы. Специалисты Военной академии им. Ф. Э. Дзержинского по просьбе дирекции государственных музеев Московского Кремля провели осмотр и техническую экспертизу «Царь-колокола», очистили от наслоений краски его поверхность, провели химический анализ его сплава. На протяжение десятилетий в различных книгах и статьях приводились неверные данные о составе этого сплава: завышенное против оптимальной пропорции содержание меди, непомерно высокая такой вредной примеси, как сера (более 1 %). Согласно вновь полученным данным, меди в сплаве 81,94 %, олова – 17,21 %, серы – 0,035 %. Снята картина трещин в теле «Царь-колокола». Они требуют постоянного контроля. Две из них, расположенные по сторонам от существующей бреши, особенно опасны, поскольку их вершины направлены друг к другу.
   Таким образом, любой современный, даже очень точно выполненный, но единичный анализ состава металла ранее отлитого колокола дает, по существу, случайный результат. Это лишний раз подтверждает важность исторических свидетельств, обобщающих многолетний опыт литейщиков многих поколений по выбору состава бронзы.
   Изучение акустических и физических свойств сплавов системы медь-олово по современным методикам [28] показало, что их оптимальное сочетание приходится на сплавы, содержащие 17–22 % олова, т. е. соответствует старым рекомендациям по «колокольной бронзе». Содержание олова меньше нижнего предела ухудшает акустические свойства, но увеличивает пластичность бронзы. Колокол из сплава, содержащего олова выше 22 %, звучит чище, но очень хрупок.
   Дефицит медных сплавов поощрял попытки литейщиков изготавливать колокола из более дешевых материалов, например чугуна. Но акустические свойства таких колоколов невысоки: звук глухой, быстро затухающий. Стальной колокол звучит резко – несколько смягчает резкость бронзовый язык, и т. д. В случае же исполняющих мелодию карильонов долгое звучание колокола после удара усложняет задачу игры на них, поэтому изготавливать карильоны желательно из марганцовистой бронза с 75 % меди [46].

28.3. Колокольная бронза

   Примесь к меди олова для образования бронзового сплава увеличивает твердость меди, делая ее звонкой и легкоплавкой, но в то же время и хрупкой. При содержании олова не превышающем 25 %, бронза будет иметь желто-красный цвет и сохраняет присущую чистой металлической меди степень вязкости и тягучести. При увеличении содержания олова вязкость и тягучесть заменяются хрупкостью, причем цвет бронзы из красноватого переходит в стально-серый. Таким образом, содержание олова в бронзе не должно превышать предельных 25 % без риска уменьшить к худшему свойства сплава. Так сплав из 65 частей меди и 35 частей олова обладает наибольшей степенью твердости, но в то же время хрупок. Затем, с увеличением в сплаве содержания олова до 50 %, сплав делается мягким, приближаясь по своим свойствам к металлическому олову.
   Бронза на воздухе окисляется быстрее металлической меди, покрываясь зеленоватым налетом окиси. Таким налетом бывают покрыты все античные бронзовые статуи и другие предметы, отлитые из этого сплава, открываемые в земле как археологические находки.
   Кроме основных составных частей меди и олова в бронзовых отливках всегда можно открыть присутствие других примесей, составляющих или следствие недостаточной очистки сырых материалов, употребленных для переплавки, или же введенных в сплав для сообщения ему специальных качеств и, главным образом, для его удешевления. К таким примесям относятся: железо, марганец, никель, свинец, цинк, фосфор, мышьяк, сера и сурьма.
   Примесь к бронзе цинка придает сплаву красный, желтоватый оттенок. Цинк в небольших дозах, до 2 %, подмешанный к бронзе, действует благоприятно, повышая способность бронзы отчетливо заполнять формы и уменьшая склонность к образованию раковин. При содержании цинка более нормального количества, бронза теряет свойственные ей характеристики, сообщая металлу характер латуни.
   Свинец ухудшает физические свойства бронзы, а железо повышает твердость и увеличивает температуру плавления, но зато способствует получению доброкачественных отливок.
   Никель увеличивает твердость и уменьшает вязкость бронзы.
   Примеси мышьяка, сурьмы, серы и фосфора, даже в самых малых дозах, делают бронзу хрупкой, а потому не должны быть допускаемы.
   Независимо от состава сплава, получение хороших отливок зависит также от способа обращения с металлом при плавке и разливке в формы, а также и физических изменений, которые произойдут в вылитом в форму сплаве.
   Добротность отливок во многом зависит от быстроты охлаждения металла в форме. При быстром охлаждении металла отливка будет иметь мелкозернистое строение, которое служит признаком крепости и плотности сплава. Поэтому, если для отливки будет употреблена металлическая форма, то бронза может быть более перегрета, чем при отливке в земляные сухие формы.
   Металлические формы, как обладающие большей теплопроводностью, быстро охлаждают металл и не дают сплаву распадаться на отдельные части. Массивная же форма, при большом перегреве металла, не в состоянии предотвратить это нежелательное явление.
   Усадка бронзы больше чугуна и почти равна стали. Что касается мер, которые должны быть приняты против большой усадки, то они общие с теми, которые принимаются при отливке чугуна и стали (см. выше).
   Получение неплотных и нечистых отливок может произойти по причине химических реакций, происходящих в сплаве во время его переплавки и остывании. Так при переплавке меди и олова, последнее, обладая большим сродством с кислородом, выгорает быстрее меди. Вот почему при составлении сплава необходимо брать олова значительно больше против теоретического расчета.
   Бронза в расплавленном состоянии имеет свойство поглощать значительное количество кислорода и затем снова освобождает его при остывании. При быстром остывании отливки, сплав принимает густую консистенцию, вследствие чего пузырьки кислорода не могут пробиться сквозь него и выйти из формы, причем образуется множество мельчайших раковин. Вот почему необходимо как при разливке, так и при остывании бронзы защищать ее от действия кислорода, посыпая расплавленный металл порошком угля.
   Так как олово окисляется быстрее меди, то при составлении бронзового сплава сначала плавят медь, и когда она совсем разжижается, бросают в ванну олова, стараясь поднять возможно выше температуру ванны для поддержания сплава в весьма жидком состоянии, способствующем более тесному перемешиванию обоих металлов.
   Быстрота ведения плавки до некоторой степени понижает возможность окисления металлов, т. е. угар их. Поэтому печи для плавки надо устраивать так, чтобы они доводили сплав до требуемой температуры в возможно кратчайший срок. Тем не менее, несмотря на все предосторожности, совершенно избежать окисления металлов при переплавке нельзя; угар бывает от 4 до 10 %.
   Колокольная бронза содержит на 80 ч. меди 20 ч. олова. Она должна удовлетворять следующим требованиям: издавать при ударе полный и чистый звук и обладать значительной крепостью и упругостью. Хороший колокольный металл отличается плотным, мелкозернистым изломом, серовато-белого цвета (рис. 28.24). [47]

Рис. 28.24. Колокольная бронза (осколок сплава)

Колокольный металл, согласно источника [41] отличается от предыдущего большим содержанием олова; средний состав его: 78 % меди и 22 % олова; уд. вес 8,368. Содержание серебра в некоторых колоколах составляет случайную или излишнюю примесь: ошибочно думают, что серебро увеличивает звучность колоколов. Сплав меди с оловом указанного состава обладает всеми теми свойствами, которые можно требовать от хорошего колокола, т. е. звучностью, достаточной твердостью и прочностью (противодействием разрыву). В изломе он мелкозернист, желтовато-серого цвета, легкоплавок, хрупок. Известный тон колокола зависит от его формы, отливки и состава.

28.4. Изготовление форм для колоколов (старинный и современный способы)

   Технологический процесс изготовления колокольчиков и колоколов развивался вместе с изменением их функций. В Городском историческом музее г. Кёльна имеется экземпляр колокола даже из листового железа, полученный клепкой двух половинок, колокол относится к 613 году. Конечно, акустические свойства его невысоки. Мелкие бронзовые колокольчики (см. ниже) и колокола могли отливать и по технологии в формах из двух глиняных (каменных) полуформ со стержнем.
   К сожалению, история не сохранила для нас описания более ранних технологических процессов формовки колокольчиков и колоколов.
   С VI века, когда был основан Бенедиктинский орден, изготовление колоколов в Европе сосредотачивается в их монастырях, благодаря чему наибольшую известность приобрели монастыри в Сен-Галене (Франция), Зальцбурге (Австрия), Рейхенау, Фульде (Германия).
   Первое подробное описание литья колоколов оставил в своем трактате «Записки о разных искусствах» монах Бенедиктинского ордена Теофил, живший на рубеже XI–XII вв. В этой технологии, в частности, уже выявляются требования тщательного соблюдения формы колокола, симметричности толщины стенки и т. д., что, безусловно, связано с заботой о качестве звучания колокола.
   Вот основные этапы процесса изготовления литейной формы по Теофилу [4, 20, 24]. На деревянном шпинделе, вращающемся в гнездах вокруг горизонтальной оси (рис. 28.25), см. источник [50], изготавливали из сырой глины при помощи шаблона стержень, соответствующий профилю внутренней поверхности колокола. Глину наносили постепенно, слоями. После просушки поверхность стержня покрывали слоем сала, смешанного с древесным углем, такой толщины, которую должны были иметь стенки колокола. Надписи и украшения вырезали на поверхности слоя сала, поэтому они получались на отливке в виде углублений.

   Рис. 28.25. Изготовление стержня по шаблону по Теофилу [4, 48, 49]

   На приготовленную таким образом модель колокола осторожно наносили несколько слоев жидкой глины (каждый последующий слой после высыхания предыдущего). Полученный кожух оплетали железными обручами, шпиндель удаляли и форму ставили в литейную яму для вытапливания сала и сушки. Из сала делали и модель ушей колокола, потом их обмазывали глиной, просушивали и прогревали, пока не вытопится сало. Обе части формы составляли вместе, образуя единую форму для колокола.
   Металл плавили в железных тиглях, обмазанных снаружи и изнутри глиной. Вокруг тигля воздвигали очаг, огонь раздували мехами. Из этих же тиглей проводили заливку формы [26]. Обычный состав металла: 4 части меди и 1 часть олова – классическая колокольная бронза, используемая до сих пор, с небольшими отклонениями по содержанию ее составляющих [51].
   В статье [52] приведена более подробная иллюстрация рассмотренного варианта (рис. 28.26), выполненная немецким автором В. Теобальдом, изучавшим древнюю технику колокольного литья. На рис. 28.26, в показано изготовление слоя (пластин) сала или воска калиброванной толщины, который затем укрепляли на стержне.

   Рис. 28.26. Схема технологического процесса изготовления литейной формы колокола по Теофилу [4, 52]: а – шпиндель; б – изготовление и сушка стержня; в – изготовление воскового слоя [4]

   Таким образом, процесс изготовления литейной формы колокола содержал как элементы, используемые для других видов художественных отливок (выплавляемые модели), так и специфические приемы, получившие название «формовка по шаблону», в данном случае – «по шаблону с горизонтальной осью вращения». Этот вариант сыграл важную роль при производстве пушек.
   Технология Теофила позволяла получать колокола с достаточно чистым звуком определенной высоты, хотя колокола еще не имели современной формы, у них были почти отвесные стенки одинаковой толщины, лишь слегка увеличивающиеся к нижнему краю, скругленному, а не заостренному, как у современных колоколов.
   Такую технологию применяли вплоть до XII века. Однако она была приемлема для отливки относительно небольших колоколов, так как при этом предусматривалось перемещение формы от места изготовления к месту сборки и заливки (в отличие от статуй крупные колокола нельзя делить на части). Сохранилось более десятка колоколов, изготовленных по способу Теофила. Самый крупный из них – так называемый колокол Святого Луллия, имеет высоту 130 см и массу, видимо, от 400 до 500 кг [4].
   На смену рассмотренному варианту пришел технологический процесс, впервые описанный в книге Бирингуччо «Пиротехника» в 1540 году. По этой технологии изготавливали стационарную, на одной позиции форму, и ее заливали металлом непосредственно из печи. Таким образом, стало возможно отливать колокола большой массы и значительных размеров.
   Колокола формовали в яме недалеко от плавильной печи (рис. 28.27). На дне ямы чертили круг по диаметру отливаемого колокола. В центре круга устанавливали вертикальную стойку – шпиндель А (рис. 28.28, а), вращающийся нижнем концом в гнезде В, а верхним – в перекладине, укрепленной над ямой. К стойке прикрепляли шаблон С, по которому из обычного кирпича выкладывали цоколь будущего стержня колокола, с замком abc из глины. В цоколе оставляли каналы Е для выхода воздуха. Затем из кирпича-сырца выкладывали приблизительный контур стержня до половины его высоты. Временную стойку снимали, устанавливали в кладку железный крест с гнездом-подпятником М, а в него – железный шпиндель Р. К шпинделю приворачивали шаблон № I с контуром внутренней поверхности колокола (рис. 28.28, б, левая половина). По этому шаблону окончательно доводили кладку стержня из кирпича-сырца и оформляли внешнюю поверхность стержня послойно глиной, смешанной с мелкотолченым огнеупорным кирпичом и песком. Для того, чтобы слои лучше держались, их обматывали веревкой. Для ускорения их сушки внутри стержня разводили огонь. На высушенный болван-стержень наносили огнеупорную краску, просушивали и смазывали поверхность салом.

Рис. 28.27. Изготовление литейной формы колокола по Бирингуччо. Илл. к «Энциклопедии» Ж. Л. Даламбера и Д. Дидро (вторая половина XVIII в.) [4, 20]

   Рис. 28.28. Схема операций формовки колокола по Бирингуччо [4, 26]: а – выкладка цоколя стержня; б – формовка по шаблону стержня и модели колокола; в – изготовление кожуха формы; г – разрез собранной формы, ширина 6,0 м [4]

   После этого устанавливали новый шаблон № 11 с внешними очертаниями колокола (рис. 28.28, б, правая половина). По этому шаблону изготавливали рубашку колокола из жирной глины, укрепляемой льняными волокнами, равную толщине стенок колокола. На рубашку наносили слой краски из сала, мыла и воска. На высушенную поверхность тела колокола накладывали рельефные части орнамента, надписи. Эти украшения готовили отдельно из воска. На готовом колоколе они получались выпуклыми.
   Затем изготавливали наружный кожух формы, используя шаблон № 11. Кожух делали также, послойно, с промежуточной просушкой каждого слоя. Первые слои наносили из жидкоразведенной формовочной смеси, последующие – из более густой. Для улучшения газопроницаемости между отдельными слоями прокладывали льняные волокна и телячью шерсть, для повышения прочности кожуха в него закладывали железные прутья-ребра и обручи, к которым привязывались ребра (рис. 28.28, в).
   На внешнюю поверхность законченного кожуха накладывали железные, более толстые ребра 5 (рис. 28.28, г): их верхние концы были загнуты в виде крючков для цепляния кожуха при его съеме, а нижние загибались под нижнюю кромку кожуха. Поверх ребер размещали обручи t, стягиваемые болтами.
   По окончании сушки формы кожух снимали, разрезали и удаляли глиняную рубашку со стержня, подправляли рабочие поверхности кожуха и стержня, и собирали форму. Удаляли шпиндель, надевали кожух и устанавливали отдельно изготовленную часть формы, выполняющую коронку колокола, с каналами и чашей для заливки формы. Форму для ушей колокола готовили тем же способом, что описан у Теофила. И, наконец, литейную яму засыпали землей, тщательно утрамбовывая ее, чтобы форму не разорвало при заливке (рис. 28.29).

   Рис. 28.29. Заливка форм крупных колоколов непосредственно из отражательной плавильной печи [4, 53]

   Этот процесс, получивший название «формовка по шаблону с вертикальной осью вращения», использовался в Европе и в России для литья колоколов массой больше 100 пудов (1,6 т). С некоторыми усовершенствованиями его применяют до сих пор для получения крупных отливок, имеющих форму тел вращения, в металлургии и машиностроении. Существенным преимуществом такого процесса является отсутствие необходимости изготавливать модели и стержневые ящики, требующие больших затрат материала и труда для особо крупных отливок.
   Преимущества новой технологии литья вскоре были подтверждены успешным производством крупных отливок. Примером могут служить колокола: в Петерсберге (1206 г., масса колокола 2500 кг), во Фрайберге (1288 г., 6500 кг), в Риме, в соборе Святого Петра (XIII в., 28000 кг) и др. Увеличение массы и размеров изготавливаемых колоколов не только отвечало объективно возникающим жизненным потребностям. Во многом это определялось и амбициозностью заказчиков, когда один город стремился превзойти другой в величине храма, в силе звучания колоколов, рассматриваемых как символы значимости, могущества. Еще более резко это проявлялось в соперничестве государств [4].
   Необходимость изготовления больших колоколов в России имела и некоторые специфические причины, отличавшие ее от государств Европы: на широких равнинных просторах с относительно низкой плотностью населения требовалось распространять важные для жизни сигналы на большие расстояния (см. раздел выше). По свидетельству очевидцев, звук таких колоколов, как ростовский «Сысой» (масса 2000 пудов), «Годуновский», или он же «Старый Успенский», в Москве (масса «2200–2450 пудов, погиб при пожаре 1701 г.), распространялся в хорошую погоду на 15–20 км. Кроме того, большая роль в традиционном русском певческом трехголосье, послужившим примером для колокольного трехголосья, басовой партии требовала крупных колоколов с низким тоном [4, 52].
   В Европе, как правило, звонят, раскачивая колокол, при свободном положении языка. Вначале так звонили и в России. Однако звонить таким образом в крупный колокол чрезвычайно трудно. Например, чтобы раскачать Годуновский колокол [54] Успенского собора Московского Кремля требовались 24 человека. Колокол массой 8000 пудов раскачивали от 40 до 50 человек [29]. Самый крупный качающийся колокол сейчас находится в г. Кёльне, в знаменитой Кёльнском соборе. Масса колокола 24 т (около 1500 пудов). Со второй половины XVIII века в России стали звонить, раскачивая язык при неподвижном положении самого колокола. Этот прием в мировой практике почти не распространился.

28.4.1. Изготовление форм для колоколов (русский способ)

В старину для больших русских колоколов применялся комбинированный способ формовки, включающий формовку по шаблонам вращения, изготовление форм и стержней из сырых и сыпучих песчано-глинистых смесей, частей формы литьем по выплавляемым (удаляемым) моделям. Подготовка к изготовлению форм и получение самой формы длилась месяцами и требовали применения специальных, в отдельных случаях нетрадиционных материалов. Формовку обычно производили в яме (кессоне) возле плавильной печи (рис. 28.31).

Рис. 28.30. Схема изготовления формы русского колокола [3]

   Рис. 28.31. Схема плавильной печи и заливки колокола в литейной яме

   Последовательность операций при изготовлении форм сводилась к следующему.
   1. На дне ямы из глины и кирпича делали мощное основание, способное выдержать вес будущего колокола без деформирования. Основание тщательно просушивалось разведенными на нем кострами.
   2. По диаметру отливаемого колокола на основании чертили круг, в центре которого устанавливали стойку 1 (рис. 28.30, а), закрепленную в нижней и верхней частях. К ней прикрепляли шаблон 2, по которому из кирпича выкладывали болван-стержень 3 с таким расчетом, чтобы между кирпичной кладкой и шаблоном оставался зазор 4 примерно 25–30 мм. Внутри стержня выполняли полость 5 и канал 6 для выхода воздуха и газов. Выкладывали половину стержня (по высоте).
   3. Снимали стойку с шаблоном. На верхнюю часть стержня устанавливали железный крест 9 (рис. 28.30, б) с отверстием, в которое вставляли шток 7 с шаблоном 8. По последнему доканчивали выкладывать кирпичом стержень с теми же требованиями, что и к нижним частям кирпичного стержня. На кирпич послойно наносили песчано-глинистую смесь, ее заглаживали окончательно по шаблону 8 и сушили, разводя костер 10.
   Высушенный стержень окрашивали краской, состоящий из тонко размолотого кирпича, разведенного квасным суслом или золой, в свою очередь разведенной мыльной водой и пивом. После этого его просушивали окончательно и на сухой стержень наносили слой, состоящий из сала, мыла и воска. Таким образом, изготавливали стержень, оформляющий внутреннюю поверхность колокола.
   4. На подготовленный стержень наносили слой глины 12, смешанной с мелкотолченым кирпичом и песком (рис. 28.30, в). Каждый слой обматывали веревками и сушили. Количество слоев доводили до общей толщины 25–30 мм (в зависимости от толщины тела колокола). С помощью шаблона 11 слой глины окончательно обрабатывали и сушили. Шаблон соответствовал наружному профилю колокола.
   5. Отформовав последний наружный слой, для которого обычно брали очень жирную глину, его подсушивали и на поверхность наносили слой, состоящий из сала, мыла и воска. Поверхность тщательно выглаживали шаблоном и давали высохнуть на воздухе.
   6. На высушенную поверхность тела колокола накладывали в соответствующих местах рельефные детали (надписи, орнаменты и прочее). Они готовились отдельно в гипсовых ящиках из состава, содержащего 28 % воска, 56,5 % канифоли, 14 % сурика, 1,5 % сала. Как правило, эти украшения делались по возможности более плоскими, так как высокий рельеф увеличивал толщину колокола, отчего изменялось его звучание (см. параграф ниже и рис. 10.18 выше).
   7. После укрепления украшений приступали к изготовлению кожуха – верхней части колокола. На тело (рубашки) колокола, прежде всего, наносили кистью слой разведенной глинистой формовочной смеси. Эту операцию проводили несколько раз, пока не получали слой 15 (рис. 28.30, г) толщиною 5–7 мм. Нанесенному слою давали возможность хорошо просохнуть и затвердеть (10–16 ч). После этого наносили второй и последующие более густые слои из той же смеси. Чтобы глина при высыхании не трескалась, в слои рубашки закладывали льняное волокно, направляя волокна по окружности формы. Внутри тела устанавливали металлический каркас 14, с помощью шаблона 13 форме придавали требуемый профиль.
   8. Внутри стержня разводили огонь и приступали к нанесению наружных слоев кожуха. Между отдельными слоями прокладывали льняные волокна и телячью шерсть, обвивали проволокой и веревкой в целях предупреждения растрескивания формы при сушке.
   9. Для того чтобы придать кожуху достаточную прочность, в тело его вставляли железные полосы – ребра и обручи, которые связывались проволокой. Таким образом получали железный каркас, заменяющий опоку. На внешнюю поверхность законченного кожуха накладывались более толстые ребра 17; верхние концы их были загнуты в виде крючков для захвата подъемным устройством. Поверх ребер нагонялись обручи, стягиваемые болтами 18 (рис. 28.30, д.).
   10. По окончании сушки кожух снимали с рубашки, устанавливали его на козлах и осматривали, тщательно исправляя повреждения, полученные при съеме. Затирали трещины, красили отремонтированные места и подсушивали.
   11. В это же время разрезали острым ножом рубашку, удаляли ее по частям, снимая со стержня. Осматривали обнажаемые слои, исправляли их, заглаживали неровности и затирая трещины.
   12. Затем приступали к окончательной отделке верхней части стержня: удаляли шток, выкладывали из кирпича свод, отделывая его тощей глиной. При этом заделывали в свод железную петлю для языка. Все это попутно подсушивали огнем, разведенным внутри стержня.
   13. На отделанный стержень надевали кожух с таким расчетом, чтобы он точно встал на прежнее место. Вслед за этим замазывали глиной шов между кожухом и стержнем.
   14. Последней операцией технологического процесса была установка в коническое гнездо наверху кожуха приготовленной заранее формы коронки 16 колокола. Модель коронки отливали из смеси воска и сала в гипсовой форме, заформовывали отдельно слоями, как при изготовлении кожуха. Модели ушей делаются из гипса, дерева и глины. Обмазав эти модели воском, смешанным со свечным салом, их покрывают толстым слоем мягкой глины; форму просушивают до вынутия модели; потом ее снова отделывают начисто и ставят литники, которые занимают всегда наиболее высокие точки; затем приготовленную таким образом форму покрывают еще слоем золы, разболтанной в молоке, и, наконец, ее прокаливают.
   15. Форме на модели давали возможность просохнуть. Попутно отделывали литники и выпор.
   16. Пространство между опущенной в яму формой колокола и стенками ямы засыпали землей и плотно утрамбовывали слоями толщиной 60–75 мм [3].

28.4.2. Орнаментация церковных колоколов

   Оформление дизайна колоколов в России, даже на первых стадиях развития литейного дела, зависело от законов построения колокольного орнамента как такового, а также от господствующего стиля своей эпохи.
   На ранних этапах колокола, отлитые русскими литейщиками, были украшены довольно лаконично. Украшениями для них служили один или два валика, которые опоясывали колокол. Большая часть поверхности колоколов оставалась гладкой. В XV веке на колоколах стали располагать рельефные вкладные надписи, выполненные в той или иной степени искусно.
   В XVI столетии к надписям часто добавляли простой и выразительный орнамент. Например, на колоколах, отлитых в Москве, это могли быть переплетенные дуги с тройными бусинами, а колокола, отлитые в Новгороде и Пскове, украшали орнаментом из вьющихся растений с изображениями фантастических животных.
   В XVII веке, по мере развития литейного мастерства и обучения у западных мастеров, в русском литейном деле произошло полное переосмысление колокольного декора. В орнаментальный ряд, помимо надписей, вошли классические колокольные элементы декора: готические трилистники, плавные виньетки в арабском стиле (получившие название «арабески»), бусины жемчужника. Верхний и нижний пояса колокола стали ограничивать рельефными поясками: верхний пояс сверху и снизу отделялся сплошным одинарным или двойным пояском, нижний пояс был ограничен сверху многосоставным рельефным пояском, а снизу – одинарным или двойным сплошным пояском. Над и под верхним поясом колокола иногда помещали рельефные изображения Ангелов: Херувимов и Серафимов (часто с надписаниями). Верхний пояс колокола иногда стали прерывать киотообразным клеймом с изображением Голгофского Креста. В верхнем поясе колокола также иногда располагали «сплошные» орнаменты, заимствованные у немецких и итальянских литейщиков: всевозможные птичьи и львиные головы в окружении переплетенных и завитых трав и цветов.
   С середины XVII века новизна требований, присущая Царским и Патриаршим колокольным заказам, заставляла мастеров искать новые изобразительные и декоративные формы. Известно, что во времена Патриарха Никона на колоколах начали отливать рельефные скульптурные изображения в полный рост, один из колоколов Никоновского периода сохранился в Новоиерусалимском монастыре. Традиция парадных рельефных изображений на колоколах была продолжена вплоть до отливки «Царь-Колокола» Московского Кремля, Лаврского «Царь-Колокола», а также Кремлевского «Большого Успенского» и колоколов Храма Христа Спасителя. Все это не могло не быть примером для других литейщиков-современников.
   В конце XVII – начале XVIII века, с увеличением круга заказчиков, запросы к оформлению колоколов стали более разнообразными. С этого времени и до XIX столетия на колоколах появились рельефные, крупные изображения всевозможных икон. Литейщики все больше и больше отступали от классических законов расположения декора. Зачастую изображения отливали в чрезмерно высоком рельефе. Иконы и портреты, обрамленные затейливыми картушами, располагали и на полях колоколов, что, безусловно, пагубно отражалось на колокольном звучании [26].
   В XIX веке в России было основано множество частных заводов по литью колоколов. В условиях острейшей конкуренции, к оформлению колоколов привлекали скульпторов, имевших классическое художественное образование. Колокола большого и среднего веса тогда отличались невиданной пышностью декора: затейливые травы, цветы, колосья, виньетки, картуши, бордеры, переплетенные ленты из объемных геометрических фигур. Изображения святых угодников на колоколах становились все более монументальными, пространные надписи часто были исполнены в вычурном стиле – от торжественного гражданского шрифта до стилизаций древнерусской шрифтовой вязи.
   На исходе XIX столетия российские колокололитейные заводы регулярно участвовали в государственных промышленных выставках. Те предприятия, которые побеждали на них, имели право изображать на колоколах государственный герб Российской Империи – двуглавого орла.
   Известный историк и мастер-литейщик колоколов Игорь Васильевич Коновалов поясняет, что в общей сложности, все оформление колоколов можно разделить на:
   • горизонтальные пояски или бороздки, исполненные в модели или открученные на фальшколоколе при помощи доски-лекала;
   • орнаментальные фризы (растительные или геометрические);
   • надписи, выполненные выпукло в литье, гравированные, или их сочетание;
   • рельефноисполненные иконы Господа, Пресвятой Богородицы, образы Святых и Сил небесных.
   Горизонтальные пояски на внешней поверхности колокола подобно тонким одинарным или двойным полуциркульным обручам закрепляют каждое изменение кривой, образующей внешний профиль колокола. При переходе округлого Плеча колокола в отвесную часть между Плечом и Полями колокола ставится поясок. Далее при утолщении профиля книзу и переходу к Полям также ставят поясок. В месте перехода Полей к Валу (наиболее утолщенной части колокола) располагается сложный тройной пояс. Самая нижняя часть колокола – Г уба отделяется от Вала одинарным пояском. Нужно сказать, что иноземные мастера, обучавшие своих русских учеников, иначе располагали пояски на своих колоколах, допуская более произвольное обращение с архитектурой колокола, и только русские мастера выработали данный свой способ, расположения поясков, украшающий колокол. С незначительными изменениями этот порядок расположения поясков дошел до начала XX века – времени прекращения колокололитейного дела в России.
   Ко времени правления царя Бориса Федоровича Годунова, концу XVI века относится первый зафиксированный случай украшения колокола растительным орнаментом готического происхождения, известный в колокольной литературе, как трилистник, так же дошедший до нашего времени с незначительными изменениями, по которым можно отличить разные российские колокололитейные производства прошлого. Трилистник мог располагаться как под верхними поясками, так и над ними или в сочетании. С середины XVII века, в основном на колоколах веса от 12 пудов и более появляется орнаментальный фриз из так называемых арабесок. Присутствуют также сложные пояса, состоящие из перевивающегося растительного орнамента с включениями элементов геометрических вставок [26].
   Между двумя поясками орнамента часто располагается текст надписи. На русских церковных колоколах они появляются достаточно рано. Примером является надпись на Никоновском колоколе Троице-Сергиевой лавры 1422 года. Если текст надписи был достаточно пространным, он мог занимать две и более строки или продолжатся на юбке колокола. В некоторых случаях надпись занимает почти всю поверхность колокола и практически является основным его украшением. Вкладная надпись обычно повествует о времени отливки колокола, его заказчике, мастере и вкладчиках. Можно сказать, что колокол воспринимался как поминовение заказчика и его близких о здравии при их жизни или об упокоении после кончины. Иногда надпись содержит текст молитвы, что согласуется с его символикой как ангельской трубы, гласа Божьего.
   При оформлении материала использованы фотографии орнаментов колоколов нескольких крупных современных колокололитейных предприятий; отливку колоколов малого размера в литейном цехе (рис. 28.32–28.36).

Рис. 28.32. Изготовление деревянного макета колокола

Рис. 28.33 Укрепление орнамента и надписей

Рис. 28.34. Орнамент в увеличенном виде (фрагмент)

Рис. 28.35. Икона Георгий Попедоносец (фрагмент колокола). Литейный завод А. Н. Анисимова, г. Воронеж

   Рис. 28. 36. Литье малых колоколов. Литейный завод «Пятков и К»

   Для большинства людей процесс изготовления колоколов – величайшая загадка, а для мастеров литейных заводов – обыкновенная работа. Однако работа эта требует большего, чем просто знания технологий изготовления колоколов. Можно с уверенностью сказать, что настоящие колокола получаются тогда, когда мастер не только в совершенстве знает все нюансы этого сложнейшего процесса, но и по-настоящему любит свое дело и верит, что оно приносит пользу.
   В настоящее время существует несколько технологий изготовления колоколов, применяемых мастерами в зависимости от различных факторов (личные предпочтения, материально-техническая база завода или мастерской и др.). Примечательно одно, абсолютно все колокола, выплавляемые сейчас, так или иначе, изготовляются по традиционным технологиям, проверенным веками. Несмотря на то, что мы живем в высокотехнологичный век, далеко не все вещи можно изготовить с помощью новейшего оборудования. И определенная романтика в этом, безусловно, есть. Например, некоторые современные мастера по отливке колоколов одно время пытались отлить колокола современным методом – заливая металл в формовочную землю. Форма колоколов получалась практически безупречной, а вот звук терял свою изначальную силу.
   И все же, литье колоколов производится с использованием передовых технологических процессов и современных материалов.
   Многие российские колоколитейные заводы для изготовления форм применяют холоднотверждеющие смеси с высокоогнеупорными наполнителями или вставки, полученные Шоу-процессом. Выпуклые украшения и надписи на наружной стороне колоколов изготавливаются с помощью воскоподобных материалов. Небольшие колокола массой в несколько килограммов изготовляют литьем по выплавляемым моделям или в керамических массивных формах с этилсиликатным связующим.
   О Технологии литья колоколов в Свердловской области, фирма ЗАО «Пятков и К», г. Каменск-Уральский, Россия.
   Основным формовочным материалом является молотый кварц карьера «Гора Хрустальная» под Екатеринбургом, поставляемый в трех фракциях: пыль (менее 0,1 мм), крупа (0,2 мм) и песок (0,3–0,6 мм). Связующим для изготовления форм является строительный гипс высоких марок, замешивание производится вручную для рабочих поверхностей и с помощью бетономешалки для наполнения. Для наполнения крупных форм используется также обогащенный крупный песок местного месторождения. Стержни изготавливаются из холодно-твердеющей смеси на той же кварцевой основе по технологии фирмы «Элитакс» при Московском «НИИ Проблем литья». Модели (фальшивые колокола) накатываются по шаблонам из того же строительного гипса и периодически обновляются. Для малых (до 40 кг) колоколов изготовлены постоянные модели из чугуна. Модельным выплавляевым материалом является воск от переплавки огарков свечей, приобретаемый в церквях. Главная работа организована так, что звено формовщиков в недельном цикле готовит от 3 до 7 форм примерно на 1,5–2 тонны годного по составленному в порядке очередности заказчиков плану. Следующую неделю формы сушатся и в пятницу заливаются. В понедельник колокола выбиваются и поступают на обрубку и зачистку, откуда к концу недели выходят. Таким образом, цикл производства колоколов от 90 до 1140 кг составляет 3 недели, причем циклы трех последовательных партий накладываются, и выход годного осуществляется еженедельно в размере последней плавки. Заливка малых колоколов производится из тиглей 100 или 150 кг ежедневно. Колокола от 2,7 до 9 тн проходят свой цикл параллельно с основными, не нарушая недельного графика, для чего используется отдельное сушило. Шихтовые материалы приобретаются на местных предприятиях. Во избежание проблем с водородом и в целях экономии для приготовления сплава взамен катодной меди используется высококачественный медный лом А1 – 1 в кусках или брикетах из отожженной проволоки не тоньше 4 мм. Олово используется как Новосибирского комбината, так и производства Китая и Перу. Раскисление сплава осуществляется фосфористой медью, чистовое рафинирование – аргоном. Зачистка колоколов производится вручную пневмоинструментом, песком и волосяными щетками. Прослушивание и сдача продукции заказчикам проходит на балках склада готовой продукции.
//-- ОБОРУДОВАНИЕ --//
   В формовочно-плавильных отделениях установлены кран-балки 10, 12,5 и 20 т с двумя скоростями подьема, пять различных по объему электрических сушильных камер и шесть плавильных газовых печи: две по 200 кг, одна 2 т и три по 10 т жидкого металла. Применяется три разливочных поворотных ковша – один на 3 т и два на 10 т. Имеются также газовые горелки для разогрева ковшей и электронные стационарные весы до 2 т. Здесь же размещена щитовая ввода лектроэнергии и шкафы управления автоматикой печей. В кузнечно-обрубном отделении установлена кран-балка 3,2 т, молот 400 кг с газовым горном, компрессорная станция, автономная газовая котельная, пескоструйная камера и смесеприготовительный комплекс (бегуны), оборудованы рабочие места обрубщиков и склад готовой продукции. Система отопления отделений – инфракрасные газовые потолочные излучатели английской фирмы «Карибе». Сообщение между отделениями осуществляется рельсовой тележкой. Отгрузка колоколов ведется с этой же тележки наружным монорельсом 3,2 т. В холодном складе функционирует монорельс 2 т. Исправно работают два приточных и четыре вытяжных вентилятора, а также грандиозная система пылегазоочистки. Все установленное оборудование абсолютно новое.
   Поэтому и сейчас, в XXI век, колокола все же продолжают отливаться по технологии наших предков. А заключается она в следующем. Изначально проектируется профиль колокола, к слову, мастера считают эту работу наиболее сложной. Затем начинаются работы по изготовлению оснастки – кружала (плиты с перпендикулярным шестом) и лекала (повторяющая профиль колокола деревянная порода). Далее при помощи кружала изготовляется сердечник, повторяющий внутренний профиль колокола (болван как его называют профессионалы). Затем опять же при помощи кружала на него наносится «фальшколокол» со слоем из воска, часть которого берется, как было указано выше, из огарков свечей из церкви. По фальшивому колоколу выделывается кожух. После его высыхания из него вытапливается воск, затем форма разбирается и кожух прорабатывается изнутри.
   Далее происходит скрепление частей формы с формой коронки колокола и ее обмазка и обсушка. В это время в одной или нескольких печах приготавливается колокольная бронза. Изготовляется она по сложной технологии, требующей постоянного внимания. Например, мастер должен следить на протяжении примерно 5 часов за пламенем внутри печи и ее температурой. Как только достигается температура плавления меди (1083 °C), температуру печи быстро поднимают до 1300 °C и добавляют определенное количество олова. Получившийся сплав перемешивают и охлаждают до 1080 °C. Затем получившийся состав по системе желобов заливают в форму. После того как получившаяся форма остывает до комнатной температуры, она разбивается для получения отливки, которая очищается от пригоревших частиц формы и полируется для придания ей должного вида.
   При поверхностной обработке колоколов применяется ручной труд, без использования различных станков и другого сложного технологического оборудования. Отделка поверхности колокола происходит путем жесткой, мягкой зачисти и полировки. Языки для колоколов отливаются из стали. Каждый язык имеет профиль (форму) идентичную языкам колоколов древности.
   Затем к колоколу подвешивается язык, и начинаются работы по определению качества колокола. Необходимо отметить, что «подпиливание» колоколов для придания им должного звучания в профессиональной среде мастеров не практикуется. Количество колоколов, забракованных звонарями из-за малейших диссонансов, не поддается исчислению.
   Колокололитейный завод В. Анисимова основан в 1989 году (г. Воронеж), первое на тот момент специализированное производство колоколов в современной России.
   На сегодня это – крупнейшее в России и за ее пределами предприятие по производству церковных колоколов с полным технологическим циклом от начала проектирования до отливки любых, в том числе супертяжелых, колоколов весом более 100 тонн.
   Изготовление церковных колоколов – основное направление деятельности. За 22 года работ с колоколами этим заводом отработаны разные способы литья (корковое литье, литье в керамические формы, литье в «землю» и т. д.). Литье в керамику предполагает максимально чистую поверхность изделия, требуется лишь незначительная чеканка и полировка.
   Колокололитейный завод располагает собственной акустической лабораторией. Специальная аппаратура, позволяет проводить акустические исследования, применяя метод математического моделирования частот колокола, используя богатый опыт по анализу собственной продукции, на заводе могут рассчитать и отлить точную копию старинных колоколов с повторением всех деталей оригинала, включая звучание.
   Таковы, в общих чертах, технология и методы изготовления колокола, быть может, самого загадочного музыкально инструмента в мире.
   Современные технологии позволили заменить некоторые традиционные для тех времен материалы на более совершенные; другие же, наоборот, заменить без потери для качества не удается, и делать этого нельзя ни в коем случае.
   Сочетание старинных методов с новыми технологическими возможностями дает отличные результаты при одном условии: неукоснительном соблюдении всех тонкостей и производственных циклов классической русской технологии.
   Автор и издательство выражают искреннюю благодарность мастерам-литейщикам за их неоценимый вклад в возрождение колокольного литья.

28.5. Изготовление форм для поддужных колокольчиков

   Колокольчики отливались из того же бронзового сплава, что и большие колокола, имели ту же форму, но были невелики по размерам: их высота и диаметр (кстати, примерно равные друг другу) лежали в пределах от 4 до 16 см. Может быть, оттого и голос у них был высокий, тонкий.
   Последовательность операций при изготовлении форм сводилась к следующему. Если отливки больших колоколов были уникальными, т. е. при помощи специальных шаблонов изготавливалась разовая форма для отливки колокола, которая затем полностью разрушалась, то отливка поддужных колокольчиков была тиражной благодаря специально изготовленному точному образцу (модели) колокольчика, с которого неоднократно формовались разовые формы для отливки. Для получения первой партии использовались модели, выточенные из дерева или отлитые из сплавов на основе олова и свинца.
   Приведем технологию отливки колокольчика, согласно источника [77]. Для получения формы использовались две опоки, представляющие собой сквозные цилиндрические или квадратные стальные обечайки с боковыми ушками, предназначенными для центрирования опок при помощи штырей.
   Сами формы изготавливались из песчаноглинистой смеси, содержащей около 20 % глины. Для пластичности в смесь вводили ржаную муку, пивное сусло или квас и прочие добавки (например, кирпичную муку), которые имелись в арсенале каждого мастера. При изготовлении форм использовались две смеси: облицовочная и основная – наполнительная. Облицовочная смесь – это тщательно просеянная через мелкое сито основная смесь, используя которую получается более четкий отпечаток в рабочей полости формы.
   Первоначально на гладкую горизонтальную поверхность деревянной подмодельной плиты устанавливалась нижняя опока, по центру которой размещалась модель колокольчика, предварительно протертая древесной угольной пылью для предотвращения прилипания к ней формовочной смеси. Модель присыпалась облицовочной смесью, в опоку до верхнего края насыпалась основная облицовочная смесь, и все засыпанное плотно утрамбовывалось деревянной трамбовкой. Наполнительную смесь досыпали и опять трамбовали, пока опока не оказывалась полностью плотно набита, после чего заформованное выравнивали, срезая линейкой лишнюю формовочную смесь, выравнивали по верхним краям опоки и опоку переворачивали (рис. 28.37).

   Рис. 28.37. Формовка колокольчика: 1 – опока, 2 – модель колокольчика, 3 – подмодельная плита, 4 – ручная трамбовка, 5 – совок, 6 – неуплотненная формовочная смесь, 7 – уплотненная формовочная смесь [77]

   Затем на нее устанавливали верхнюю опоку и через соответствующие пары опочных ушей пропускали центрирующие штыри. Будущий разъем между опоками присыпали угольной пылью, в нижнюю часть опоки насыпали облицовочную смесь, устанавливали модель заливочного литника (или стояка), все окончательно досыпали основной формовочной смесью. Затем верхнюю опоку также, как и нижнюю, плотно набивали.
   После окончания формовки опоки разнимались, и из них удалялись модели колокольчика и литника.
   Обе полуформы просушивались с рабочих поверхностей в течение 5-10 мин в пламени специально разведенных для этого небольших костров. При этом форма существенно упрочнялась, нагревалась и покрывалась тонким слоем сажи, что существенно уменьшало брак отливок по засорам и способствовало более точному воспроизведению металлом форменного отпечатка (рис. 28.38).

Рис. 28.38. Сушка формы колокольчика на костре [77]

Подсушенные полуформы сразу же собирались вместе (точно по исходным позициям), крепились штырями, а формовочная смесь верхней опоки накалывалась иглами для лучшего выхода газов. При этом в нижнюю полуформу устанавливался глиняный стержень для получения отверстия в ухе колокольчика, а в верхнюю полуформу – литник. Собранная форма заливалась медно-оловянным расплавом (бронзой) из тигля (рис. 28.39).

Рис. 28.39. Заливка металла в форму: 1 – расплавленная бронза, 2 – тигель, 3 – стержень [77]

После непродолжительного остывания залитого металла формы разбирались (рис. 28.40), от отливок отрезались литники, и колокольчики передовались на окончательную механическую обработку, для которой использовались токарные станки, как правило, приводящиеся в движение ножным приводом. На рис. 28.41 показан современный колокольчик, отлитый по выплавляемой модели.

Рис. 28.40. Разборка формы и извлечение колокольчика [77]

Рис. 28.41. Декоративный Христианский бронзовый колокольчик. С одной стороны – лик Святого Сергия Радонежского. С другой – миниатюра иконы Троица. Современная работа по выплавляемой модели

Библиографический указатель использованной и рекомендуемой литературы к разделу VI

   1. Искусство. Современная иллюстрированная энциклопедия. Издательство: Росмен-Пресс, 2007 г.
   2. Зотов Б. Н. Художественное литье: Учеб. пособие для учащихся средних профессионально-технических училищ. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 304 с.
   3. Иванов В. Н., Карпенко В. М. Художественное литье: Учеб. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1999. – 206 с.
   4. Бех Н. И., Васильев В. А., Гини Э. Ч., Петриченко А. М. Мир художественного литья история технологии // УРСС. Москва. 1997.
   5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (современная универсальная российская энциклопедия). 2005.
   6. Чурсин В. М., Вендл А., Пихлер Б. Крупные литые монументы – сокровища литейной технологии // Литейное производство. 1994. № 5. С. 24–30.
   7. Riccio G. Gli Italiani // La fonderia Italiana. 1975. № 5. P. 163–172.
   8. Boni В. Leonardo da Vinci e la tecnica fusoria // La fondaria Italiana – 1973. № 10. P. 289–298. № 11. P. 325–335. № 12. P. 361–367.
   9. Иассен А. А., Деген-Ковалевский Б. Е. Из истории древней металлургии Кавказа. – М.-Л.: Огиз, 1935. – 419 с.
   10. Плиний-старший. Естествознание об искусстве. – М.: Ладомир, 1994. – 940 с.
   11. Roma. Parte I. – Milano: Touring club Italiano, 1960. – 252 p.
   12. Черняк В. З. Уроки старых мастеров – М: Стройиздат, 1986. – 248 с.
   13. Boni В. Leonardo da Vinci e la tecnica fusoria // La fondaria Italiana – 1973. № 10. P. 289–298. № 11. P. 325–335. № 12. P. 361–367.
   14. Boni B. I progetti di Leonardo da Vinci per il getto della statua equestro di Francesco Sforza // La fondaria Italiana – 1977. № 9. P. 223–234.
   15. Biringuccio. The pirotecnia (Inst. Amer. of minig. and metalurgical engineers). – New-York, 1943. V. XXVI. P. 183.
   16. Maiuri A. Arte e Civilta mell' Italia antica / Conosci L'ltalia. V. IV. – Milano: Touring club Italiano, 1960. – 256 p.
   17. Вазари Д. Жизнеописание наиболее знаменитых живописцев, ваятелей и зодчих. Т. 1. – М.: Терра, 1993. – 608 с.
   18. Riccio G. Gli Italiani // La fonderia Italiana. 1975. № 5. P. 163–172.
   19. Чурсин В. М., Вендл А., Пихлер Б. Из истории технологий художественного литья крупных бронзовых монументов // Литейное производство. 1996. № 1. С. 29–34.
   20. Рубцов Н. Н. История литейного производства в СССР. – М.: Машгиз, 1962. – 287 с.
   21. Рубцов Н. Н. Екимов В. П. и Клодт П. К. – выдающиеся мастера русского художественного литья. – М.: Машгиз, 1950. – 56 с.
   22. Степанов Ю. А., Гини Э. Ч. Укрощение коней // Литейное производство. 1986. № 9. С. 33–35.
   23. Петриченко А. М. Искусство литья. М., 1975.
   24. Пухначев Ю. Колокол // Наше наследие, 1991. № 5. С. 5–20.
   25. Есипова М. В. Колокола Восточной Азии, их функции и семантика: Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1993. С. 236–270.
   26. Оловянишников Н. И. История колоколов и колокольное производство. – М.: Изд. П. Оловянишникова, 1912. – 243 с.
   27. Одноралов Н. В. Декоративная отделка скульптуры и художественных изделий из металла: Учеб. пособие. – М.: Изобраз. искусство, 1989. – 208 с.
   28. Шашкина Т. Б. Модульный метод колокольного литейного ремесла / Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1985. С. 216–237, 238–258.
   29. Кавельмахер В. В. Способы колокольного звона и древнерусские колокольни / Там же. С. 39~78.
   30. Пухначев Ю. В. Колокола в социалистическом городе / Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1985. С. 273–279.
   31. Захаров Н. Кремлевские колокола. – М.: Московский рабочий, 1990. – 48 с.
   32. Лоханский В. В. Русские колокольные звоны / Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1985. С. 18–27.
   33. Очерки по истории техники древнего Востока / Лурье И., Ляпунова К., Матье М., Пиотровский Б., Флиттнер Н. – М.-Л.: АН СССР, 1940. – 352 с.
   34. М. М. Пришвин. Когда били колокола… (из дневников 1926–1932 годов). Вступление, подготовка текста и примечания Л. А. Романовой, с. 411–422. Прометей: Ист. – биогр. альм. сер. «Жизнь замечат. людей». Т. 16: Тысячелетие русской книжности / сост. Е. Бондарева. – М.: Мол. Гвардия, 1990.
   35. Шиллинг М. Колокола-памятники, колокола мира и нецерковные колокола в ГДР / Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1985. – С. 294–302.
   36. Ю. Пухначев. Глагол времен, металла звон… // Наука и жизнь 1986. № 5. С. 84–88.
   37. Ю. Пухначев. Рассеяние, затухание, рефракция – три ключа к разгадке парадокса. // Наука и жизнь 1983. № 2. С. 117–118.
   38. А. Ганулич. Первые валдайские. // Наука и жизнь 1986. № 5. С. 88–89.
   39. Не хуже оригинала. // Наука и жизнь. 1990. № 8. С. 27.
   40. И. А. Резвин. Отливка «Царь-колокола». Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2005.
   41. Энциклопедия Ф. А. Брокгауза (Лейпциг) и И. А. Ефрона (С-Петербург) в 86 томах издана в 1890–1907 гг.
   42. Ю. Пухначев. Знаменитые колокола. // Наука и жизнь. 1979. № 7. С. 150–152.
   43. Кавельмахер В. В. Большие благовестники Москвы XVI – первой половины XVII в. / Сб. «Колокола и современность 1990 г.)». – М.: Наука, 1993. – С. 75–118.
   44. Портнов М. Царь-пушка и Царь-колокол. – М.: Московский рабочий, 1990. – 64 с.
   45. Благовещенская Л. Д. Проект советской концертной звонницы К. К. Сараджева / Сб. «Колокола (история и современность)». – М.: Наука, 1985. – С. 286–293.
   46. Шиллинг М. Новые пути в искусстве литья колоколов / Сб. «Колокола (история и современность 1990)». – М.: Наука, 1993. – С. 271–284.
   47. Ф. Штейн. Литейное дело. СПб. 1913.
   48. Biringuccio. The pirotecnia (Inst. Amer. of minig. and metalurgical engineers). – New-York, 1943. V. XXVI. P. 183.
   49. Riccio G. Gli Italiani // La fonderia Italiana. 1975. № 5. P. 163–172.
   50. Иассен А. А., Деген-Ковалевский Б. Е. Из истории древней металлургии Кавказа. – М.-Л.: Огиз, 1935. – 419 с.
   51. Олифант М. Древние цивилизации: Всемирная история в иллюстрациях. Т. 1 / Пер. с англ. – М.: АО «Слово», 1994. – 78 с.
   52. Engels G. 5000 let odlevani kovu // Slevarenstvi. V. 43. № 5. 1995. Brno. 301–306.
   53. Escher M. Das Formcn und Gei (en. von Metallen. Eisen und Stahl. Stuhgart: Franche TechnisCher Verlag, 1926. – 400 s.
   54. Петриченко А. М. Книга о литье. – Кшв: Техшка, 1972. – 282 с.
   55. Ishino Т. How the great Image of Buddha at Nara was constructed // Buchbesprechungen – Giesserei. 1983. Jh. 70. H. 25. S. 685.
   56. Немировский Е. Л. Андрей Чохов. – М.: Изд-во АН СССР, 1982. – 108 с.
   57. Степанов Ю. А., Гини Э. Ч. «Царь-пушке» Андрея Чохова – 400 лет. // Литейное производство. 1986. № 7. С. 34–36.
   58. И. А. Резвин. Отливка «Царь-пушки». Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2005.
   59. Индийская «Царь-пушка» // Правда. 1980. 28 окт.
   60. Красавцев Н. И., Сировский И. А. Очерки по металлургии чугуна. – М.: Металлургиздат, 1947. – 482 с.
   61. Демьянов В. Геометрия и Марсельеза. – М.: Знание, 1979. – 220 с.
   62. Ковалев Ю. Г. Пермская «чудо-пушка» // Литейное производство, 1995. № 1. С. 36–37.
   63. Казакевич А. Н., Тростникова Е. В. Православный храм / А. Н. Казакевич, Е. В. Тростникова. – М.: ОЛМА Медиа Групп, 2010. – 256 с. – (Подарок для всей семьи).
   64. Пухначев Ю. В. Загадки звучащего металла. М., «Наука», 1974.
   65. Годин Л. Бронзовые странники. «Турист», 1973. № 12.
   66. Википедия – свободная энциклопедия. (Интернет).
   67. Одноралов Н. В. Декоративная отделка скульптур и художественных изделий из металла, М., «Искусство», 1954.
   68. Способы химической отделки декоративных изделий из металла. Декоративное покрытие деталей. // Школа и производство. № 3. 1975, с. 62; № 6. 1975, с. 65.
   69. Одноралов Н. В. Декоративная оделка скульптуры и художественных изделий из металла: Учеб. пособие. – М.: Изобраз. Искусство, 1989. – 208 с.
   70. Вестник машиностроения. 1950. № 9.
   71. ТЕХСО, ЦИТЕИН. 1934. № 11.
   72. Калиш М. К. Естественные защитные пленки на медных сплавах. М., 1971. 200 с.
   73. Полная необходимая школа 150 домашних ремесел. В 2 т. М., 1911.
   74. Полный необходимый самоучитель домашних ремесел и промыслов. М., 1895.
   75. Панкеев И. А. Энциклопедия народных промыслов и ремесел / И. А. Панкеев: В 2 т. Т. 2. – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2000. – 464 с.
   76. Ганулич А. Поддужный колокольчик //Наука и жизнь. № 7. 1982.
   77. Лапшин А. В. Опыт бронзового литья в русских традициях. Рыбинск. 2001, 80 с.
   78. Окроян М. О. Скульптура Ар Деко: истоки и расцвет, Издательство «Ар Деко» том 1, 2008. Том 2. М., «Институт русской Живописи», 2011.
   79. Флеров А. В. Художественная обработка металлов. (Практические работы в учебных мастерских.) Учебник для вузов. М., «Высшая школа». 1976. – 223 с.
   80. Флеров А. В. Материаловедение и технология художественной обработки металлов: Учебник. – М.: Высшая школа. 1981. – 288 с.
   81. Оловяшников Н. И. История колоколов и колоколитейное искусство. Издание 4-е. М: Русская панорама. 2003, 518 с.
   82. Шариков П. В. Исследование функциональноэстетических параметров бронзовых колоколов и технологии их реставрации (кандидатская диссертация). – Санкт-Петербург. 2008, 160 с.
   83. Пирайнен В. Ю. Новое в литье колоколов. // Тезисы докладов конференции «Колокола православия». Минск, 2002.
   84. Пирайнен В. Ю. Развитие технологических и материаловедческих основ эстетики металла. // Тезисы докладов 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Литейное производство» 14–16 апреля 2003 г. – СПб.: СПбГПУ, 2003, стр. 132–134.
   85. Пирайнен В. Ю. Развитие эстетики литого металла. // Труды VII Всероссийской научной конференции «Дизайн и технология художественной обработки материалов». Челябинск, 2004.
   86. Пирайнен В. Ю. Основы современного дизайна в литейном производстве. // Литейное производство, № 5. М.: 2005.
   87. Пирайнен В. Ю. Материаловедческие и технологические основы дизайна в литейном производстве. // Тезисы докладов VII Съезда литейщиков России. Новосибирск, 2005.
   88. Пирайнен В. Ю. Реставрация колоколов. История и современность. // Тезисы докладов на VI Конгрессе этнографов и антропологов России. – СПб.: 2005.
   89. Пирайнен В. Ю. Материаловедческие и технологические основы дизайна художественных и технических изделий (докторская диссертация). – Санкт-Петербург, 2005, 152 с.
   90. Ювелирное и художественное литье по выплавляемым моделям сплавов меди / Урвачев В. П., Кочетков В. В., Горина Н. Б. – Челябинск: Металлургия Челябинское отделение, 1991. – 168 с.
   91. Мельников П. С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. – М.: Машиностроение. – 1979. – 296 с.
   92. Электроосаждение металлических покрытий: справ. Изд. / Беленький М. А., Иванов А. Ф. – М.: Металлургия. – 1985. – 288 с.
   93. Ямпольский А. М., Ильин В. А. Краткий справочник гальванотехника. – Л.: Машиностроение. ЛО. – 1981. – 269 с.
   94. Грачева М. П. Гальванотехника при изготовлении предметов бытового назначения. – М.: Легкая индустрия. – 1970. – 304 с.
   95. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под ред. Гинберга А. М. – М.: Машиностроение. – 1977. – 517 с.
   96. Анализ электролитов серебрения. Определение серебра и тартрат-иона / Чайкин П. И., Ермолаев М. Н., Липунова А. И. и др. //Сб. тр. / ВНИИювелирпром. Л. – 1980. – Вып. 21. – с. 28–33.

Михаил Прокопьевич Ермаков Технология декоративно-прикладного искусства. Основы дизайна. Художественное литье Учебное пособие