Текст книги "Основы дизайна. Художественная обработка металла. Учебное пособие"

Резцовую гравировку можно использовать для декорирования ювелирных изделий, металлической посуды, для нанесения надписей на металл, изготовления клише для печатания гравюр и экслибрисов и т. д. Гравирование может служить дополнительным средством художественной выразительности декоративной отделки чеканки. Гравированные металлические вставки используются при инкрустировании изделий из металла, дерева и других материалов.

Гравировать можно по стали, меди, цинке, алюминии, олове. И на сплавах: бронзе, латуни, дюралюминии, мельхиоре. Все перечисленные металлы и сплавы имеют различную твердость и вязкость. Поэтому одни гравируются лучше и легче, другие хуже и с большим трудом. На поверхности одних материалов резец оставляет четкие порезки, на других края гравированных линий получаются менее ровными, с острыми заусенцами. Все это надо учитывать при выборе материала, особенно в самом начале обучения гравировке. Хорошо гравируется мягкий металл, имеющий низкую вязкость. Например, дюралюминий гравируется лучше, чем более мягкий, но и более вязкий алюминий.

Подготовка металла к гравировке. Поверхность металла, предназначенного для нанесения гравировки, тщательно зачищают наждачной бумагой до полного исчезновения мельчайших царапин. В зависимости характера повреждений поверхности можно сначала использовать грубую (крупнозернистую) шкурку, а затем окончательно отшлифовать поверхность тонкой (мелкозернистой) шкуркой. Поверхность заготовки, подлежащей гравированию, должна быть матовой, так как излишний блеск и блики слепят глаза. Это затрудняет работу. Полируют, если это задумано мастером, только после нанесения гравировки.

Перенесение рисунка на металл. Если рисунок достаточно простой, его можно сразу нарисовать на поверхности металла карандашом или черной тушью. В процессе рисования неудачные места легко стираются тряпкой. Когда линии рисунка будут найдены окончательно, их процарапывают стальной иглой, укрепленной на деревянной ручке, – так называемой гравировальной иглой. Чтобы процарапанный рисунок был более заметным, в его линии втирают темно-коричневую или черную масляную краску. Сложные рисунки осуществляются с чертежа или эскиза, выполненного в натуральную величину. Отшлифованную поверхность заготовки покрывают слоем белой гуаши, а после высыхания краски переводят изображение, положив между заготовкой и эскизом лист копировальной бумаги. Это не единственный способ перевода рисунка. Можно перенесенный на папиросную бумагу мягким простым карандашом рисунок накладывать лицевой стороной на загрунтованный металл. Бумагу как можно плотнее прижимают к металлу и протирают гладилкой. Графитный рисунок перейдет на металл. Чтобы закрепить его линии, их процарапывают гравировальной иглой или гравируют на небольшую глубину шпицштихелем. Нужно иметь в виду, что рисунок на металле получится зеркальным. Обычно такой рисунок необходимо получить на металле при гравировании, например, клише экслибриса. Если же нужно получить на металле прямое изображение, рисунок на кальке обводят с двух сторон, а затем уже накладывают на грунтованный металл. Очень четкий перевод графитного рисунка можно получить, если применить при грунтовке пчелиный воск. Как только белая краска, нанесенная на металл, высохнет, его подогревают и натирают куском воска. Воск, соприкасаясь с нагретым металлом, будет плавиться и ложиться на него тонким слоем. На вощеный грунт накладывают бумагу с графитным рисунком и протирают гладилкой.

Приемы гравирования резцом.

Прежде чем приступить к гравировке, необходимо правильно держать резец в руке. Металлическую часть резца называют клинком. Указательный палец должен находиться сверху у кончика клинка, как показано (см. рис. 6.25, позиции 2, 3, 4; 6.32). Большой палец поддерживает клинок сбоку.

Мизинец, средний и безымянный пальцы прижимают ручку резца к ладони. При насадке клинка надо проследить, чтобы кончик его выступал из-под указательного пальца не больше чем на 5–7 мм. Левой рукой изделие прижимают к подушке, а большой палец правой руки упирается в изделие, корректируя подачу резца. Указательным пальцем регулируют глубину порезки. Гравируя всевозможные кривые линии, изделие поворачивают навстречу резцу, не меняя направление резца в руке. Установленный на поверхности металла резец продвигайте вдоль линий рисунка короткими шажками.

При этом большой палец должен упираться в металл и как бы сдерживать, смягчать слишком порывистое движение резца. Упирающийся в изделие большой палец служит также опорой резца при проведении закругленных линий, подобно ножке циркуля.

Снимающий стружку резец должен продвигаться без особого напряжения.

Резец во время гравирования во всех случаях должен быть направленным только от себя. Пальцы левой руки, удерживающие заготовку, нужно располагать так, чтобы в случае возможного срыва резца они не оказались на его пути. Сорвавшийся резец может нанести глубокую рану, и об этом нужно помнить все время. Чтобы зрение не напрягалось, гравируемая заготовка изделия, и руки с инструментом должны быть хорошо освещены. При мелких работах используйте увеличительное стекло (см. рис. 6.29, позиция 1 в).

Чтобы проверить технические возможности изготовленного вами резца, полезно проделать несколько упражнений на отдельных металлических пластинках стали, меди или латуни. Рука должна привыкнуть к штихелям (см. рис. 6.25, позиции 3 и 4, рис. 6.32). Начинать нужно с прямых параллельных и пересекающихся линий, а затем перейти к кривым по нанесенным на металл контурам. Во время тренировки нетрудно будет установить, что резцы с квадратными сечениями более удобны для гравировки плавных закругленных линий. Резцы с круглым или овальным сечением подходят для проведения более широких прямых линий. Постепенно усложняйте задачу, переходя к гравированию элементов орнамента. Прежде выгравируйте грабштихелем или шпицштихелем элементы, состоящие только из контурных линий. Затем можно перейти к гравировке растительных элементов, в которых объем передается параллельной или перекрестной штриховкой. Наносят штриховку шпицштихелем, а если элементы гравировки будут достаточно крупными, то и фаденштихелем. Сначала упражнения выполняются на мягком металле – олове. Затем на цинке. Когда появятся некоторые навыки, приступают к гравированию на дюралюминии, меди, бронзе, латуни. Резец ставится почти вертикально с наклоном под углом 70° – 40° к металлической пластинке, угол зависит от твердости металла (рис. 6.33).

Рис. 6.33. Положение резца в начале гравирования. Пластинка (подкладка) 100×15×3 мм.

Следует обратить внимание на положение кончика резца на поверхности металла. Если острие резца слишком опущено и имеет очень острый угол заточки, резец во время работы будет постоянно зарываться в металлическую пластинку и может сломаться. При слишком поднятом острие, плохой заточке и слишком тупом угле, превышающем 45°, резец будет соскакивать с поверхности изделия. Чтобы устранить все эти возможные недостатки, нужно для каждого резца определить путем проб оптимальный угол заточки – он во многом зависит от сечения резца и качества стали. Снимая стружку, резец должен перемещаться без особого напряжения. Не пытайтесь сразу же, с первого прохода резца, срезать металл на заданную глубину. Для этого нужны большие усилия, которые трудно сочетать с плавностью движения резца. На нужную глубину металл прорезается постепенно, в несколько проходов. При этом из-под резца должна выходить очень тонкая, равномерная по толщине стружка. Необходимо знать, что нужно не только правильно насадить и заточить резец, но и постоянно править его в процессе гравирования. Однако даже при работе с исправными инструментами резец может сорваться с поверхности металла. Поэтому нужно уметь исправить испорченную гравировку. При гравировке вязкого металла на поверхности его неизбежно появляются заусенцы, которые снимают шабером, а затем выглаживают гладилкой.

Заусенцы, появляющиеся при гравировании, особенно на мягком и вязком металле, не только портят внешний вид гравировки, но и могут поцарапать руки. Поэтому их сразу же удаляют трехгранным или четырехгранным шабером.

Накопившуюся при гравировании стружку нельзя сдувать, так как она может попасть в глаза. Удалять стружку можно небольшой щеткой-сметкой или же широкой щетинистой кистью, сметая в коробку.

Особенности некоторых резцов. Каждый штихель применяется на определенном этапе работы с учетом его сечения. Например, грабштихелем, имеющим квадратное сечение, легче гравировать закругленные линии, а грабштихелем с треугольным и ромбическим сечением – прямые. Болштихелем удобнее гравировать прямые линии. Узкие резцы наносят более глубокие, но и более тонкие линии, а полукруглые (болштихели) и грабштихели с квадратным сечением – широкие, но неглубокие. Кроме того, некоторыми резцами можно выполнять необычную гравировку. Например, если продвигать по металлу флахштихель, поочередно переваливая его режущую часть с одного угла на другой, то на поверхности возникает простейший узор в виде ломаной линии. При нанесении узора рука со штихелем как бы дрожит, отсюда и название – дрожировка. Характер наносимой на металл узорной полоски зависит от частоты переваливания острия резца с одного угла на другой и от скорости его продвижения. Учитывая это, гравер может получить узор различной плотности. Дражировку можно выполнять и болштихелем. Но так как носок болштихеля округлый и не имеет углов, на поверхности металла образуется ломаная линия, состоящая не из прямых, а из полукруглых ногтевидных черточек. Дрожировка отличается простотой исполнения, но ее несколько однообразный рисунок применяется лишь как дополнение к основному изображению – чаще всего в сочетании со сплошными линиями в качестве бордюра при оформлении края изделия или узора.

Завершив подготовительные работы, можно приступать к изюминке процесса – гравированию изображения. Если ваш инструмент выполнен правильно и хорошо заточен (см. рис. 6.25, позицию 1), вы не столкнетесь с особыми трудностями и непременно добьетесь желаемого результата. Несколько приведенных выше правил и рекомендаций облегчат вам процесс освоения нового ремесла. Первое и, пожалуй, основное правило – верный психологический настрой. Не требуйте от себя сразу многого. Вам предстоит постичь азы обращения с инструментом, выяснить его возможности. Примерные учебные образцы для гравирования представлены (см. рис. 6.34).

Выгравированное на металле изображение при необходимости можно сделать более контрастным, заполнив его линии сургучом. Металл нагревают и прикладывают к нему сургуч. Расплавляясь, сургуч заполняет гравированные канавки. Когда углубленные линии будут заполнены, лишний сургуч, пока он еще не потерял пластичности, снимают стальным шпателем. Загрязненную сургучом поверхность нужно вновь отшлифовать и отполировать до блеска. После такой обработки мельчайшие частички металла прилипнут к сургучу, заполнившему гравированные канавки, от этого рисунок станет матовым и будет казаться загрязненным. Чтобы восстановить блеск сургуча, металл подогревают, при этом частицы металла осядут на дно гравированных канавок, верхний слой сургуча приобретет блеск и глубокий тон.

Рис. 6.34. Учебные образцы для упражнений в гравировании.

Рис. 6.35. Последовательность выполнения гравировки под глянец: а – гравирование контура; б – гравирование широкой глянцевой линии.

Внизу: образец простого геометрического орнамента; последовательность выполнения растительного орнамента. Рисунок Г. Я. Федотова.

Возможно, вас не устроит цвет промышленного сургуча. Можно приготовить сургуч в домашних условиях или в школьной мастерской, добиваясь необходимых оттенков. Расплавьте на водной бане 25 г воска, затем добавьте в него 100 г растолченной канифоли. В расплавленную смесь постепенно, небольшими порциями, всыпьте 20 г просеянного мела и 40 г пигмента. Мел и пигмент – это одновременно и красители, определяющие цвет сургуча, и наполнители, придающие сургучу твердость. Расплавленную канифольно-восковую смесь тщательно размешайте с этими компонентами до получения однородной массы. Готовый сургуч разлейте в спичечные коробки. Когда сургуч остынет, сломайте коробки и извлеките из них прямоугольники сургуча.

О пигменте. Коричневый сургуч получится, если в качестве пигмента вы возьмете оксид железа. Синий – ультрамарин. Зеленый – окись хрома. Черный – мелко истолченный графит или печную сажу. Это лишь примеры – можно экспериментировать с самыми разными пигментами.

Декоративный эффект в этом виде гравировки достигается противопоставлением матовой или темной поверхности металла с блестящими линиями гравировки. Этим способом выполняются не только узоры, но и надписи. Для гравирования применяется шпицштихель с боковыми поверхностями, отполированными до зеркального блеска. На пластинку переводят контуры букв и гравируют, проводя на поверхности металла ровную узкую канавку. Вторым проходом штихеля выполняются плавные утолщения букв, подобно нажиму при письме пером. Чтобы получить постепенное утолщение буквы, шпицштихель при продвижении вперед вдоль нанесенной узкой канавки постепенно наклоняют вправо или влево. При этом резец будет срезать металл одной из боковых кромок, одновременно полируя грань канавки. Чтобы переходы от тонкой линии к широкой были плавными, шпицштихель нужно проводить плавно и без остановок (см. рис. 6.35).

С самых истоков в характере резьбы наметились два основных подразделения – плоскостное гравирование, о которой вы только что узнали, и рельефная обронь. Выпуклую резьбу в старину на Руси называли «обронь», или «обронная работа». Это название пошло от слова «обирать» (убирать) фон.

К обронным работам относятся все виды гравирования, при которых выбирается фон, а элементы изображения остаются выпуклыми.

Правило 1. Выполняя позитивный оброн (выпуклый рисунок на утопленном фоне), пред началом прорезки рельефа контуры рисунка процарапываются стальной иглой, закрепленной в деревянной рукоятке. Делается это для того, чтобы не сбить контур при дальнейшей работе. Далее вооружаются шпицштихелем и прорезают контур изображения на глубину фона.

Правило 2. Выборку фона при позитивном оброне производят флахштихелем или флахзубильцем, когда заготовка из мягкого металла и при неглубоком рельефе. В местах закруглений и впадин металл выбирают болштихелем или болзубильцем. Когда черновая выборка металла окончена, то есть весь фон выбран равномерно, в соответствии с заданной глубиной, приступают к дальнейшей обработке рельефа. Сначала фон аккуратно выравнивают плоским флахштихелем, а рельефные элементы режут с помощью болштихеля или рубят соответствующими зубильцами. Облегчает процесс обработки фона использование надфилей, различных чеканов, пуансонов, матиков.

Правило 3. Углубленный оброн металла внутри прорезанных чистый свинец: на 400 г чистого свинца – 75 г порошка серы.

Контуры выполняют различными зубильцами. Техника выборки металла при углубленном оброне та же, что и при выпуклом. Но здесь гораздо важнее выдержать точную глубину рельефа. Для этого регулярно, после нескольких проходов зубильцами, глубину замеряют штангенциркулем. Если перед мастером лежит оригинальный образец изделия, копию которого предстоит изготовить, проверку на точность углубления производят с помощью пластилинового шаблона. В предварительно увлажненную вырубленную форму вдавливают кусок размягченного пластилина, а затем полученный оттиск сравнивают с оригиналом, вводя в соответствующее углубление. У профессионального мастера наметанный глаз, и поэтому он прибегает к сверке не часто. Начинающим желательно проверять себя почаще. Потому что исправление ошибок – работа чрезвычайно трудоемкая. Если толщина заготовки позволяет, поверхность металла по всему контуру спиливают и приступают к обработке с нуля. Если же это невозможно, испорченный участок высверливают и вставляют подходящую пробку. Доводку рельефа по окончании вырубки производят описанным в правиле 2 способом. Для проникновения в узкие места применяют гнутые инструменты.

Правило 4. Выборку металла следует производить так, чтобы оставался небольшой запас глубины. Впоследствии уровень металла осядет, уплотняясь под ударами чеканов и пуансонов, или выберется штихелями и зубильцами.

Обронным гравированием можно изготовить деревянные или металлические модели для литья и микролитья. И наоборот, чтобы ускорить процесс изготовления граверного изделия, можно по заранее изготовленной форме отлить рельефную заготовку. Ручная работа при этом сведется лишь к чистовой проработке фона или изображения (см. рис. 6.36).

В качестве примера приведены три орнамента для начинающих мастеров (см. рис 6.37 и на рис. 6.38 показаны два изделия кубачинских школьников и учащихся СПТУ).

В настоящее время для массового производства граверных изделий в дизайне используют гравировально-копировальные, рельефно-копировальные и иные машины. Гравировально-копировальные машины при помощи специального шаблона производят резцом не только плоскостное гравирование, но и гравирование на необходимую глубину. Одной из сложных копировальных машин является пантограф с алмазным резцом, который с помощью специального приспособления может пропорционально уменьшить формы рисунка на изделиях (рис. 6.39).

Рис. 6.36. Стадии выполнения обронной работы: 1 – закрепление рисунка гравировальной иглой; 2 – гравирование контура шпицштихелем; 3 – выборка фона болштихелем; 4 – проработка деталей рельефа; 5 – полировка рельефа; 6 – матирование фона. Рисунки Г. Я. Федотова.

Рис. 6.37. Три орнамента начинающим мастерам.

Рис. 6.38. Работа кубачинских школьников и учащихся СПТУ.

Рис. 6.39. Гравировально-копировальный станок с пантографом: 1 – колонка для вертикального перемещения пантографа, 2 – суппорт пантографа, 3 – главный шарнир, 4, 7 – рукав пантографа для монтажа при работе в масштабе, 8 – шпиндель для крепления резца, 9 – гравировальный резец, 10 – опорный кронштейн, 11 – направляющий копир, 12 – зажимной винт копира, 13 – микроскопический винт точной установки, 14 – острие для обводки шаблона, 15, 16 – шаблонодержатели, 17 – рукоятка для вертикального перемещения пантографа, 18 – зажимной винт, 19 – шарнир, 20 – регулируемый балансир.

Наличие этой машины дает возможность воспроизводить фигурные и портретные композиции в уменьшенном виде, используя в качестве шаблона крупные авторские оригиналы. При этом получаются уменьшенные рельефы, воспроизведенные на стали и пригодны для применения их в качестве пуансонов-переводников для штамповки серийных изделий из меди, алюминия, и др. металлов.

Гравировально-фрезерные плоттеры МЕ-500 и ME-650 (сделано в Японии).

Mimaki – это универсальные настольные гравировально-фрезерные машины для вырезания трехмерных объектов и гравирования пластин с использованием плоской векторной графики. Обрабатываемые материалы: пластики, акриловое стекло, композитные материалы, дерево, резина, легкие металлы (алюминий, латунь) и др.

Применение: Благодаря высокой производительности и точности, оборудование нашло применение во многих областях производства, таких как: визуальная реклама (фрезеровка объемных букв, рельефных изображений, указателей, табличек, логотипов), полиграфия (штампы для тиснения и конгрева), декоративная резка по дереву, ювелирное дело, тароупаковочное производство (макеты для вакуумной формовки).

Модельный ряд Mimaki серии ME представлен двумя моделями: МЕ-500 и МЕ-650, различающимися только размером рабочей области. Просвет 60 мм по оси Z делает граверы серии ME пригодным для обработки толстых материалов. Поддерживается индустриальный стандарт – язык HP-GL фирмы «Hewlett-Packard», совместимый с рекламным и конструкторским IIO.

Для сглаживания и ускорения 3D-обработки применяется 3-осевая интерполяция в дизайне.

Преимуществами гравировально-фрезерных плоттеров ME являются: жесткая конструкция и прецензионный контроль сервопривода по всем осям (X, Y, Z), программное управление высотой шпинделя для многопроходной обработки, сенсор поверхности заготовки для калибровки положения инструмента, возможность отрисовки траектории инструмента для тестирования, а также система удаления стружки и система охлаждения для смазки рабочего инструмента. Мобильный пульт обеспечивает удобное управление гравером.

Лазерные граверы «Halk Mini». Эти граверы малой серии применяются для изготовления такой продукции как:

Таблички на двухслойном пластике Бэджи: бирки, номерки, печати, штампы, шильды; гравировка на двухслойной пленке, которая применятся для наклеивания на наградные кубки, плакетки, упаковку, медали и др.

Гравировка сувенирной продукции; гравировка на ручках; гравировка на зажигалках.

Изготовление эксклюзивной сувенирной продукции. Изготовление POS (Points of Sales) материалов: подставок под ценники, подставок под товары, рекламных указателей и т. д.

Основные достоинства лазерных граверов: высокое качество технологического процесса, скорость, гибкость, минимальные затраты материала. При резке лазером отпадает необходимость механического закрепления заготовки ввиду отсутствия динамических или статических воздействий, резка осуществляется сфокусированным излучением. Данное оборудование высокорентабельное.

Надежная фиксация зеркал, позволяет весь срок службы лазерного излучателя, обходится без дополнительной их настройки. А при правильной замене лазерного излучателя обойтись небольшой 5 мин настройкой. Все вертикальные зеркала имеют возможность настройки по трем координатам.

Надежный открытый роликовый механизм каретки легко поддается чистки, а после износа легко заменяется. Стол оборудован удобным прижимным механизмом для фиксации объемных предметов. Встроенная вытяжка позволяет удалять продукты сгорания. Отличительная особенность данной модели от SK40, заключается в том, что она имеет облегченную возможность настройки фокусного расстояния, тубус с обдувом линзы и механическую систему от Японской компании Seiko.

Лазерные граверы данной серии оснащены водяным охлаждением. В комплекте с граверами поставляется программа Newly Draw 1.3, позволяющая не только гравировать, но и вырезать выгравированное или любое другое изображение импортированное из Corel Draw или Auto Cad.

В комплекте с лазерными граверам «Halk Mini» поставляется стандартно одна программа для гравировки – Newly Seal 11, и две программы поставляется бесплатно, как бонус.

Программа Newly Draw 1.3 позволяет гравировать и вырезать различные растровые и векторные изображения, ознакомится с инструкцией на данную программу вы можете в Интернете.

Программа Corel Assistant разработана российскими разработчиками специально для лазерных граверов Halk mini. Программа позволяет работать из под Corel Draw.