Ⓑ — Подготовка сырья и припоя

Конспект занятий у мастера Станислава из Ювелирного Цеха.

Рабочее место ¶

• ▲ Горелка — Баллон пропанбутана и насадка — 1200 °C, поджигаем от рукоятки к носу, не переворачиваем.
• ▭ Доска — Блок пенобетона, шамота или пресованный верникулит. На доску не кладем ничего, что не должно нагреваться.
• ◡ Тигель — Чаша из шамота, покрытая глазурью на порошке натриевой соли (бура). Температура плавления буры — 664 °C.
• Воротник (в быту: «домик») — ворот из теплостойкого металла, выполняющий роль миниатюрной печи. Выставляется над тиглем, уменьшает потери тепла при отжиге, направляя уходящий жар в тигель.
• ⚲ Титановая игла — Палочка из теплостойкого металла.
• Титановый пинцет — Не берем руками ничего, что не вышло из холодной воды.
• ▥ Изложницы (вертикальная и/или горизонтальная) — форма для отлива слитков определенных размеров. Вертикальна изложница дает более ровный слиток, но низкий контроль над проливом и может выстрелить паром. Горизонтальная изложница дает обратные результаты.
• Ванна: лимонная кислота — медленноварка с раствором горячей лимонной кислоты для очистки изделий.
• Ванна: ультразвук — устройство для очистки изделий при помощи ультразвука.
• Вальцы — прокатный станок для ювелирных изделий. Валы раскатывают заготовки в пластины. Ручьи позволяют изготавливать бруски квадратного сечения.

Вычисляем пробу ¶

В этом случае, у меня есть 20,05 г нашего серебра 999°. Нам нужно получить сплав 925°, соотв. 75° уйдет на медь. Рассчитываем вес меди по формуле:

Cu° × P / Ag°

• Ag° — желаемая проба серебра (= 925)
• Cu° — вычисленная проба меди (= 75)
• P — вес серебра (= 20,05 г)

75 × 20,05 / 925 = 1.63 г (округляем)

Глазуруем новый тигель ¶

1. Нагреваем ◡ докрасна
2. Посыпаем бурой
3. Отжигаем горелкой
4. Для ускорения процесса — воротник

Готовим сплав ¶

1. Разогреваем ▥ до 100 °C. Если не прогреть изложницу перед работой, при нагревании на металле выступит конденсат (вода), который взорвется горячим паром в наше лицо.
   • 100 °C немного оверкилл, но это позволяет отлить несколько слитков подряд, тк со ста градусов ▥ остывает где-то полчаса.
   • Как проверить — капля воды. Если испаряется и шипит, значит есть сотня.
2. Плавим наше серебро 999° в ◡
3. В наше подплавленное серебро через пламя добавляем медь, так она не успеет окислиться и впитаться в буру. Тщательно перемешиваем ⚲ т. иглой.
4. Не выключая огонь, берем тигель т. пинцетом и перемещаем на прогретую изложницу.
   • Слегка наклоняем, чтобы горячий металл стек к носику тигля.
   • Плавным быстрым движением выливаем наш сплав в изложницу.
   • Если сырья немного — выливаем ближе к краю от центра. Если много — от края.
5. Отлитый слиток достаем пинцетом и остужаем в воде.
6. Переворачиваем тигель, чтобы коллеги знали, что он горячий.
7. В процессе отжига в слиток могла запечься бура с доски. Бура тверже нашего металла и если ее не удалить, она повредит и слиток и инструмент. Чтобы избавиться от буры — бросаем остуженный слиток в ванну с лимонной кислотой, 3-5 минут или пока заготовка не будет чистой.

Получаем брусок серебра 925° ○ — с неравномерным сечением.

Рассчитываем припой ¶

Припой — этой сплав с более низкой температурой плавления чем сплав, из которого изготовлено изделие. Припои, изготовленные из разных металлов, обладают разными свойствами.

Лигатура: Медь — понижаем пробу до Ag 720°, так называемый филиграный припой, понижает температуру плавления до 750 °С. Соотношение лигатуры: 72% Ag + 28% Cu. Очень текучий: припой растекается по рельефу изделия, проявляя его, не образует комков. Это полезно при пайке филиграни, но не подходит для пайки, например, колец.

Лигатура: Цинк — мы можем добавить к филигранному припою Zn, чтобы понизить температуру плавления еще сильнее. Zn плавится при t° 400 °С. Соотношение лигатуры: Ag 720° + 5% Zn — получаем сплав с температурой плавления 680 °С. Обладает пониженной текучестью, стягивается в ком, закрывая шов. Этот припой подходит нам для пайки кольца.

Отрежем небольшой кусочек серебра и взвесим его — в моем примере это 2,96 г.

Формула понижения пробы металла

(°α – °ω) / °ω × P = вес добавки

• °α — начальная проба
• °ω — конечная проба
• P — вес металла

(925 – 720) / 720 × 2,96 = 0,84 г Cu

То есть нам понадобится 0,84 г меди чтобы снизить пробу нашего серебра до 720° и выполнить условие для добавления цинка.

Рассчитаем вес лигатуры цинка. Нам нужно 5% от всего металла выше, Ag + Cu.

В моем примере это 2,96 + 0,84 = 3,74 г

5% от 3,74 = 0,19 г Zn

Получили:

• Ag 925° — 2,96 г
• Cu — 0,84 г
• Zn — 0,19 г

Изготавливаем припой ¶

Zn горит при нагревании, если он взаимодействует с кислородом. Поэтому важна определенная последовательность действий.

1. Изготавливаем припой Ag 720° по методике описаннной выше
2. Получаем слиток припоя Ag 720°
3. Кладем Zn на дно тигля
4. Сверху размещаем припой Ag 720°
5. Засыпаем бурой
6. Чтобы пламя не сдуло буру — держим пламя под тиглем, используем воротник для скорости, размешиваем т. иглой
7. Для изготовления тонкой фольги нам понадобятся вальцы
   • Устанавливаем заготовку в вальцы и ищем позицию рукояти, при которой заготовка свободно проходит сквозь вальцы.
   • Первую прокатку поворачиваем рукоять на 360° (2 полных прокатки)
   • Каждую следующую прокатку поворачиваем рукоять на 180° (1 полная прокатка)

NB:

При физическом воздействии (таком как прокатка через вальцы, сгибание или удары молотом) металл гартуется, уплотняется: в кристаллической решетке металла накапливается напряжение. Если это напряжение не сгладить, металл (подобно человеку) может дать трещину. Для этого мы время от времени должны отжигать металл.

Ag выдерживает искажение до 50%. По личному опыту преподавателя это равно примерно 8 полным прокаткам (180° поворота рукояти) в вальцах Цеха.

Точное значение на своем оборудовании необходимо подобрать опытным путем.

8. Получаем припой в виде фольги.

Работа начата