Руководство золотых и серебряных дел мастерства
| Вид материала | Руководство |
- Доклад директора моу «Пикшикская сош», 259.74kb.
- Мэрия городского округа тольятти отдел по работе со средствами массовой информации, 625.41kb.
- V международная Конференция «Мировой взгляд на развитие страхования жизни в Восточной, 132.79kb.
- Вышения методического и профессионального мастерства инженерно-педагогических работников, 36.57kb.
- Правила составления и утверждения номенклатуры дел организации Каждая организация,, 175.25kb.
- О конкурсах на соискание золотых медалей и премий имени выдающихся ученых, проводимых, 115.27kb.
- Учебно-тематический план основы формирования педагогического мастерства преподавателя, 71.29kb.
- 3. Руководство подготовкой и проведением турнира, 36.4kb.
- 2. Руководство соревнованиями, 17.64kb.
- Методические рекомендации по применению номенклатуры дел Южного федерального университета, 60.7kb.
1. Плавка с селитрой
Очищаемый слиток плавят в тигле с селитрой, бурой и поташом {вместо поташа можно брать и соду); расплавленную массу нужно хорошо помешивать, чтобы селитра равномерно подействовала на все частицы металла. Вначале масса сильно волнуется, как бы кипит, но потом, когда действие селитры окончится, масса успокаивается и тогда тигель вынимают из горна. Действие селитры заключается в том, что она неблагородные металлы, как то: цинк, олово, медь и другие, окисляет; поташ же и бура растворяют образовавшиеся окиси металлов, при этом получается жидкий шлак. Таким образом золото и серебро очищаются не только от олова, цинка, но частью и от меди. Содержимое из тигля не выливают в изложницу, а дают тиглю охладится, после чего разбивают его, при этом на дне окажется слиток золота и серебра, а над ним хрупкий шлак, который легко отделяется ударами молотка.
Количество флюсов, т. е. селитры, поташа и буры, необходимых для очистки золота и серебра, изменяется в зависимости от количества примесей в последних: чем больше примесей, тем больше потребуется и флюсов.
Поташ и буру должно брать в избытке, так как в случае недостатка их, окиси металлов образуют густую массу, которую нельзя будет отделить от золота и серебра. Если флюсов взято было мало, то полученный слиток может опять сказаться хрупким и тогда его придется еще раз переплавлять с флюсами.
Небольшие количества золота и серебра мастера очищают плавкой на глине с селитрой. Поступают таким образом: берут кусок липового угля, вырезают в нем углубление, обмазывают последнее глиною и высушивают, затем кладут на глину золото с бурой и призводят плавку с помощью паяльной трубки. Когда золото pacплавится, прибавляют к нему селитры и хорошо с нею проплавляют. Такое продувание на глине нужно сделать иногда несколько раз, пока получится ковкое золото.
2. Плавка со свинцом
Помещают очищаемый слиток золота или серебра в тигель, засыпают сверху немного буры и ставят тигель в раскаленный горн. Когда слиток расплавится, кладут в тигель свинец (в виде зерен, полосок или небольших кусочков), после чего металл хорошо перемешивают и отливают в плоскую изложницу. Таким образом получают сплав со свинцом, так называемый "веркблей", который затем подвергается очистительной плавке в особых чашах из костяной золы. Эти чаши нетрудно самому приготовить: обжигают кости в горне; хорошо обожженные кости толкут в ступке в мелкий порошок и просеивают через волосяное сито; полученную костяную золу смачивают водой настолько, чтобы, сжатая в руке, она не рассьшалась, и затем набивают ее в железную чашку или круглую железную коробку (без крышки) доверху и плотно утрамбовывают; потом вырезают в набойке углубление и хорошо ее просушивают. Вместо костяной золы можно пользоваться древесною, которую просеивают через мелкое сито и затем в чугунном котле выщелачивают горячей водой (несколько раз меняя воду). Иногда костяную золу смешивают с древеснои в равных частях.
Очистительную плавку можно производить или в самодувном горне с боковым отверстием, или в кузнечном, причем в них вставляют глиняный муфель*, который затем обкладывают углем со вcex сторон, за исключением одной передней. Но удобнее плавку производить в муфельной печи.
*Муфель ставят не прямо на колосники или на под горна, а на подставки из огнеупорных кирпичей.
Чтобы дать понятие об устройстве муфельной печи, приводим на табл. I фиг. 4 и 5 изображение ее в двух разрезах.
Муфель m покоится передним концом своим на выступе лицевой стенки печи, а задним - на трех глиняных подкладках, которые лежат на пороге n . Кирпичи, на которых уложен муфель, обмазываются смесью глины и костяного пепла, чтобы дно муфеля не приставало к ним; Р - рабочее отверстие в наружной стенке печи; оно закрывается или открывается, смотря по надобности, или железной заслонкой, или кирпичами.
Топка производится через отверстие Т; К - чугунные колосники; 3 - зольник; Д - дымовая труба. Тяга воздуха управляется заслонкой в дымовой трубе и дверцами в зольнике. В небольших печах применяют муфель из огнеупорной глины; в больших же их выкладывают из огнеупорного кирпича. Описанное устройство муфельной печи относится и тому случаю, когда для топки применяется пламенный каменный уголь; для кокса же и древесного угля нужно устраивать печи так, чтобы засыпку топлива можно было делать сверху на муфель.
Теперь переходим к описанию очистительной плавки.
После того как горн или муфельная печь раскалены, открывают рабочее отверстие и вносят в муфель чашу с костяной набойкой.
Когда чаша накалится, кладут в нее веркблей и задают сильныи жар, закрывая окошко горна. После расплавления веркблея окошко открывают и наблюдают за плавкой. При этом происходят следующие явления: свинец веркблея окисляется воздухом в окись свинца- "глет", глет окисляет неблагородные металлы: олово, цинк, медь и другие; окиси этих металлов растворяются в избытке глета и образуют частью легкоплавкий шлак, который всасывается пористыми стенками набойки, частью трудноплавкую корку, которая собирается на поверхности расплавленного металла. Корку трудноплавких окислов (цинка и олова) нужно снимать железной ложечкой, так как иначе они могут покрыть собой всю поверхность расплавленного металла и прекратить к последнему доступ воздуха; если же таких окислов немного, то ограничиваются только тем, что их сгребают железной лопаточкой или крючком к краю. Корку, снятую с веркблея, выбрасывать не следует, потому что в ней может содержаться незначительное коли- чество золота и серебра; обыкновенно ее кладут в золотые сора или крецы, собираемые в каждои мастерской.
Во все время плавки веркблея происходит образование глета, который, как мы уже сказали, способствует окислению разных металлов и частью с ними всасывается стенками костяной набойки, частью же улетучивается в виде паров. Так что по мере плавки количество веркблея постепенно уменьшается и наконец появится блестящая поверхность чистого золота и серебра. После этого чашу вынимают из муфеля, дают металлу охладиться и выбивают его из костяной золы, пропитанной шлаком. При очистке веркблея надо иметь в виду следующие обстоятельства: если количество веркблея велико, так что не может быть вмещено гнездом, сделанным в костяной набойке, то отрубают от него соответствующее количество, а именно: по весу не более, как в два раза против веса набойки; если веркблея будет взято слишком много, то может случиться, что набойка вся пропитается шлаками раньше, чем очистка закончится. Положим, вес набойки у нас 1 фунт, тогда на ней можно очистить около 2 фунтов веркблея, это количество его и отвешивают.
Затем смотрят за величиной гнезда в набойке, может ли в нем поместиться 2 фунта расплавленного веркблея; если гнездо достаточной величины, то отвешенное количество веркблея сразу кладут; если же гнездо мало, то отделяют такое количество, которое может в нем вместиться, и взвешивают его (положим, 1/2 фунта) и подвергают плавке только это количество, а затем во время плавки, когда освободится место в гнезде, добавляют понемногу свежего веркблея до тех пор, пока не выйдут все 2 фунта. Если в веркблее недостаточно свинца, то очистка не дойдет до конца; в этом случае отделение паров глета прекратится, а поверхность металла останется темною. Для довершения очистки придется вынуть чашу из муфеля, выбить металл из костяной набойки; наполнить чашу свежей набойкой и на последней продолжить очистку: кладут в нее металл и прибавляют новое количество свинца (положим, 1 фунт); задают сильный жар, закрывая горн, и когда металл и свинец расплавятся, открывают окошко горна и наблюдают за плавкой. Если свинца было прибавлено достаточно, то очистка дойдет до конца и получится чистое золото с серебром. Для переработки всего веркблея (положим, его осталось 8 фунтов) пришлось бы снова отделить два фунта, снова приготовить костяную набойку и очистку производить по-прежнему.
Если выяснилось при первей перечистке, что веркблей содержит недостаточное количество свинца, так что пришлось добавлять, как это выше описано, то лучше оставшиися веркблей (т. е. 8 фунтов) переплавить в тигле с новым количеством свинца. Так как на 2 фунта веркблея потребовалось прибавить 1 фунт свинца, то на 8 фунтов нужно будет добавить его еще 4 фунта. Переплавивши в тигле, получим 12 фунтов веркблея, в котором свинец содержится в достаточном для очистки количестве. Отделяя каждый раз по 2 фунта, переработаем все количество веркблея в шесть плавок.
Заметим еще, что при плавке веркблея надо следить, чтобы жар в горне был достаточен, так как иначе металл может застыть и тогда трудно будет снова его расплавить. Если жар достаточен, то пары глета быстро отделяются с поверхности металла вверх; если же жар слаб, то пары стелятся над расплавленным металлом.
Вместо того, чтобы золото сплавлять со свинцом в отдельном тигле, можно это сплавление производить прямо на костяной чаше, т. е. отвешенные количества золота и свинца кладут в чашу (последняя должна быть накалена в муфеле), закрывают рабочее отверстие муфельной печи заслонкой и задают сильный жар; через некоторое время, когда золото и свинец расплавятся, открывают заслонку и продолжают уже очистительную плавку, как выше описано.
Очистка со свинцом - довольно кропотливая работа, но зато удается получить чистое золото с серебром; если же серебра в очищаемом слитке не было, то получается одно чистое золото.
Описанным способом можно определить пробу слитка, содержащего золото или серебро (огневая проба). Для этого нужно отвесить 1 золотник стружек или мелких кусочков от слитка (стружки получают шаброванием, а кусочки выбиванием с помощью зубила) и очистить их плавкой со свинцом на костяной чаше; после этого получится зерно или, как говорят, "королек" чистого металла. Если королек будет желтого цвета, то это укажет, что в нашем слитке содержится много золота; если же королек белого цвета, то это значит, что в слитке или вовсе нет золота, или же его мало, а серебра - много. Если случилось бы, что после очистки на костяной чаше никакого королька не осталось, то это значило бы, что в слитке нет ни золота, ни серебра, а лишь неблагородные металлы: медь, цинк, олово и другие; наконец, если бы на чаше вместо блестящего королька получился темно-серого цвета горелый кусочек, то это указывало бы, что в слитке содержится какой-либо трудноплавкий металл: железо, никель или платина.
Похожим, у нас получился королек; этот королек надо снять с чаши плоскогубцами, очистить нижнюю его поверхность металлической щеткой от костяной золы и затем взвесить; пусть вec его будет 60 долей. Затем королек надо сплавить на древесном угле (с помощью паяльной трубки) с тройным по весу количеством чистого серебра*, т. е. последнего взять 180 долей 1 золотн. 84 доли, тогда получим слиток весом 2 золотн. 48 долей; этот слиток надо развальцевать в тонкую пластинку, свернуть последнюю в трубочку и затем ее поместить в фарфоровую чашку или колбу, в которую налить химически чистой азотной кислоты средней крепости (около 24' по ареометру Бомэ)**.
* Сплавление королька с серебром требуется ввиду того, что азотная кислота вытравляет серебро начисто только из таких сплавов, в которых на 1 ч. золота приходится 3 или более частей серебра; при меньшем содержании серебра азотная кислота только частью растворяет его, другая же часть остается в массе золота.
** Крепкая азотная кислота (например, в 30 по Бомэ) при нагревании кипит толчками; чтобы кипение сделать более спокойным, нужно вбросить в кислоту маленький кусочек древесного угля.
Для ускорения действия азотной кислоты надо ее нагревать, при этом серебро будет растворяться. Если кислоты взято было достаточно, то через некоторое время (положим, часа через два) все серебро растворится и в колбе останется только чистое золото, причем, если пластинка сильно разъедена кислотой, то золото получится в виде бурого порошка, в противном же случае оно получается в виде трубочки. После этого кислоту сливают прочь, золото промывают несколько раз дистиллированной водой, потом переводят его в фарфоровый тигелек, высушивают в последнем и взвешивают. Положим, вес полученного золота равняется 32 долям; следовательно, в нашем слитке содержится золота 32 пробы; вычитая 32 из 60 долек, т. е. из веса королька, который получился после очистки со свинцом, найдем, что в слитке, кроме того, содержится 60-32=28 проб серебра.
Если бы при разварке в азотной кислоте металлическая пластинка растворилась без остатка, то это указало бы на то, что в слитке золота вовсе нет, а серебра содержится 60 проб*.
2.Плавка с антимонией (сернистой сурьмой)
Для получения из низкопробного золота высокопробного мастера иногда применяют плавку с антимонией; причем поступают так: берут на 1 часть золота 3 части антимонии, сплавляют их на угле с помощью паяльной трубки и отливают в коническое гнездо, сделанное в камне, или в железную форму, имеющую вид рюмки (гнездо или форма должны быть перед отливкой смазаны маслом); при этом золото осядет на дно, а антимония соберется над ним; выбивают слиток из формы, отбивают антимонию от золота и затем продувают его еще раз на угле паяльной трубкой, чтобы выгнать оставшуюся в нем антимонию; последняя при продувке выгорает и улетучивается в виде дыма, а на угле остается очищенное золото. Для получения червонного золота обыкновенно приходится повторить переплавку с антимонией два или три раза.
Способ этот, хотя и применяется мастерами, но рекомендовать его нельзя, потому что при этом происходит значительная потеря (угар) золота.
*В Пробирных Управлениях для определения проб применяется специальный (пробирный) равновес, состоящий из пробирного фунта и подразделений последнего на золотники; пробирный фунт составляет 6 долей гражданского веса. На пробу берут стружки или кусочек металла в количестве 1 пробирного фунта. Для взвешивания применяются очень чувствительные весы (химические).
ПЯТАЯ ГЛАВА
ОТЛИВКА ЗОЛОТА И СЕРЕБРА
1. Отливка в изложницы
Для получения слитков расплавленный металл выливается в особые сосуды, называемые изложницами или ингусами. Изложницы имеются в продаже, они делаются из железа или чугуна и имеют разную форму, смотря по тому, какого вида желают получить слитки.
Если изложница велика, а металла мало, то ее укорачивают вставкой пробки из глины, Изложница перед отливкой металла нагревается и смазывается деревянным маслом, салом или воском.
2. Отливка в песчаные формы
Многие золотые и серебряные изделия приготовляются путем отливки. Такой способ выделки изделий стоит много дешевле ручной работы, потому что раз у нас приготовлена модель, то по этой модели можно отлить сколько угодно тождественных изделий. Для получения формы изделия модель оттискивается в особом формовочном песке. Так как редко случается, чтобы натуральный песок годился для формовки, то обыкновенно песок приготовляется искусственно: берут на 80 - 93 частей кварца 4 - 11 1/2 частей глины, 1 1/2 - 11 частей окиси железа и от 20 до 30 частей кирпичнои муки; означенные вещества смешивают, толкут в ступке и затем просеивают через мелкое сито. Полученный порошок смешивают с угольной пылью, сажей или ржаной мукой (на 3 части порошка - 1 часть).
Таким образом приготовленный формовочный песок смачивают какой-нибудь пенистой жидкостью (пивом или сахарным сиропом) и применяют в дело. Бывший в употреблении песок не выбрасывается, а смешивается с новым и опять идет для формовки. Если песок хорошо составлен, то при надавливании пальцем получается столь нежный оттиск, что заметны мельчайшие морщинки кожи.
Кроме формовочного песка применяют еще так называемый формовочный шпат, который приготовляют следующим образом.
Берут гипс, прокаливают его в закрытом тигле, потом охлаждают, измельчают и просеивают через мелкое сито; полученный порошок смачивают пивом, к которому прибавлено немного нашатыря (на 100 частей пива 1 часть нашатыря), хорошо замешивают, потом высушивают и обжигают. Иногда эти операции повторяют два или три раза. Перед употреблением формовочный шпат смачивается пивом (без прибавления нашатыря).
Для отливки очень нежных предметов вместо формовочного песка берут мелкий порошок трепела. Модели, по которым производится отливка, приготовляются из дерева или из мягкого сплава (на 3 части свинца - 1 часть сурьмы, иногда с незначительной примесью олова). Чистый свинец для моделей не годится, так как слишком мягок, и модель, приготовленная из него, скоро бы стерлась. Формовочный песок помещается в особые ящики, называемые опоками; опоки делаются из латуни, железа или чугуна. На фиг. б табл 1 показан вид опоки сверху, на фиг. 7 вид сбоку; на фиг. 8 и 9 в вертикальном разрезе. На фиг. 7 показаны две опоки А и Б, наложенные одна на другую; чтобы опоки не могли сдвинуться, в одной имеется кольцо б, а в другой крючок в, д- отверстие для вливания металла; ж - формовочные доски, служащие для того, чтобы песок не вываливался из опок. Если предмет, подлежащий отливке, имеет одну сторону выпуклую, а противоположную плоскую, то формовка производится следующим образом.
Положим, нужно отлить вещь, модель которой изображена на фиг. 10, 11 и 12 (вид спереди, сзади и сбоку). Кладут на формовочную доску опоку А (фиг. 8), внутрь вставляют модель так, чтобы она плоской стороной лежала на доске, и наполняют опоку формовочным песком доверху, причем его плотно утрамбовывают; накладывают сверху другую формовочную доску и опоку переворачивают; верхнюю доску снимают; накладывают на опоку А другую опоку,Б; присыпают поверхность песка, находящегося в опоке А, угольным порошком (тончайшим слоем) и наполняют верхнюю опоку формовочным песком (фиг. 9) и хорошо утрамбовывают; накладывают сверху доску, верхнюю опоку снимают и вынимают модель из нижней опоки; затем делают в песке канал "литник". Чтобы металл возможно скорее наполнял форму, литник разветвляют, так что одна часть его идет к середине формы, а ветви - к бокам; кроме того, к частям формы, изображающим цветочек, также проводят маленькие каналы. Когда модель удалена, опоки снова складывают, хорошо просушивают и затем приступают к отливке металла. Отлитое изделие получается с приливами металла в том месте, где были литники; эти приливы удаляются отпиливанием. Обратим еще внимание на то, что, кроме литников, в формовочном песке необходимо делать в нескольких местах так называемые воздушные каналы, которые служат для выхода воздуха из формы, когда последняя наполняется металлом. Если воздушных каналов не будет сделано, то воздух, находящийся в форме, не позволит жидкому металлу наполнить все ее части и литье выйдет неполное и с пузырями.
Воздушные каналы получают, вставляя в массу песка палочки и затем их удаляя. Если предмет, подлежащии отливке, имеет обе стороны выпуклые, то поступают следующим образом: наполняют нижнюю опоку формовочным песком и втискивают в него модель до половины, так чтобы одна выпуклая сторона была погружена в песок, для образования литников и воздушных каналов вставляют в песок в соответствующих местах кусочки дерева; затем припудривают опоку угольной пылью, накладывают верхнюю опоку, наполняют ее формовочным песком и плотно последний утрамбовывают. Наконец опоки разнимают, вынимают модель и кусочки дерева и опоки снова складывают.
При отливке изделий, имеющих сложную форму, устраивают или несколько литников, или один, но таким образом, чтобы металл наполнял форму одновременно с разных сторон, например: металл поступает сперва в круглый канал, откуда радиальными канальцами входит в форму со всех сторон. При таком способе наполнение формы идет гораздо скорее, металл не успевает охладиться и хорошо заполняет самые тонкие части формы, отливка выходит нежная и отчетливая.
Многие изделия требуют для формовки три опоки. При отливке пустотелых предметов формовка производится по-прежнему, с тою только разницей, что в форму для образования полости вставляется глиняный вкладыш, или "керн", который должен иметь форму полости предмета; перед вставлением в форму вкладыш обжигается.
При отливке мелких изделий нет надобности брать для каждого из них особые опоки: несколько изделии можно формовать вместе, причем от главного литейного канала делают ответвления к отдельным формочкам разных изделий.
3. Отливка в осса-сепии
Осса-сепия представляет собою известковую раковину моллюска каракатицы; она весьма часто применяется мастерами для отливки мелких изделий: колец, перстней, брелоков и проч.
В этом случае формовка идет проще, чем в предыдущем, так как сама масса осса-сепии заменяет собою формовочный песок, 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); накладывают второй кусок осса-сепии и нажимают его на первый, так чтобы оба куска пришли в соприкосновение; делают на боковых сторонах ножиком несколько меток (царапин) и затем разнимают куски; модель удаляют, вырезают ножиком каналы - литник и воздушный и снова складывают тем же порядком оба куска осса-се-
*Осса-сепия продается в аптекарских магазинах.
пии, наблюдая, чтобы метки на боковых сторонах совпали. После этого куски скрепляют между собой железной проволокой, и форма для отливки готова. Вообще, при отливке в оссасепии 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 золото расплавляется обыкновенно на угле с помощью паяльной трубки. По расплавлении дают золоту несколько охладиться и затем отливают его в форму; слишком горячее золото не следует отливать, так как литье при этом получается с ноздринами.
1. 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. Положим, нужно отлить изделие, имеющее вид жука. 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 частей обожженного гипса и 1 части 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 смазывают кашицей жучка, а затем уже осторожно наполняют ею весь ящик доверху.
Когда масса затвердеет, ящик разбирают, стенки его удаля- ют, 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. 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.