ЭМАЛЬ.
Эмалевые художественные покрытия основаны на использовании особой стекловидной массы, которая наносится на поверхность изделия и обжигается в специальных муфельных печах. После обжига эмаль прочно приправляется к металлической основе и образует твердую декоративную блестящую поверхность.
Эмаль представляет собой
кремниевый сплав, содержащий окислы калия, натрия и другие компоненты.
Окрашивается этот сплав в тот или иной цвет в зависимости от включения в него окисей различных металлов.
Например, различные оттенки
красного цвета образуют определенные соединения золота, окиси железа и хрома.
В
желтый цвет эмаль окрашивается благодаря введению в нее трехокиси сурьмы, соединений серебра;
в
синий и
голубой — окиси кобальта;
в
черный — окиси иридия и марганца.
Помимо цветовой градации, палитра эмалей делится на прозрачные и так называемые опаковые — непрозрачные эмали.
Опаковые сплавы получают посредством добавления в них окиси олова или трехокиси мышьяка. В старину для этих целей использовали такие «глушители», как костяная зола или каолин.
ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Растирка. Художественные эмали изготавливаются заводом в виде небольших плиток как правила каждая плитка имеет сой номер и код. Необходимое для работы количество эмали откалывают и размельчают ударами молотка, предварительно завернув куски в плотную ткань. Более удобно вести эту работу в ударной металлической ступке. Размельченную эмаль — смачивают и окончательно растирают в порошок в фарфоровой ступке. Прозрачная эмаль должна иметь помол мелкого сахарного песка, непрозрачная — мельче.
Размельчение кусков эмали и сухую растирку можно объединить, использовав стальную ступку. В ней легко размельчить крупные куски эмали, а затем растереть их. Чтобы куски эмали не разлетались, ступку можно покрыть полиэтиленовой пленкой
Сухой порошок нужно очистить с помощью магнита от стальных частиц, просеять через сито и рассортировать по размеру зерен.
Отмучивание.
Растертый порошок ссыпают в чашку или пузырек с широким горлом и заливают чистой водой. Периодически перемешивая стеклянной палочкой, дают ему немного отстояться, а затем сливают мутную воду. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вода над отстоявшимся порошком не станет прозрачной.
Особенно тщательно нужно отмучивать прозрачные эмали, так как пылевидные частицы, оставшиеся в порошке, после обжига дадут точки, отличающиеся по цвету. У непрозрачных эмалей небольшое замутнение не так заметно.
По окончании отмучивания пузырьки с увлажненным порошком плотно закрываются пробками и маркируются этикетками с наименованием эмали. В таком виде она может храниться длительное время.
Для работ обычно используют три помола эмали: грубый — для специальных целей, например, ею можно наносить рисунок в виде отдельных точек, средний — для большинства изделий и тонкий — применяемый для росписи по эмали.
ХОД РАБОТЫ
Подготовка основы заключается в тщательной очистке металла от загрязнений, окислов, остатков флюса после пайки и т. д. В зависимости от конструкции изделия и характера загрязнения используются разные методы. Если на металле есть остатки флюса, его удаляют кипячением изделия в воде или в 5—10%-ном растворе азотной или серной кислоты, затем промывают под струей воды и сушат. После очистки мест, на которые будет наноситься эмаль, нельзя касаться руками.
Механическую очистку ведут щетками из капрона, латуни, нейзильбера.
Нанесение эмали.
В работе с эмалью чистота — залог хороших результатов. Малейшие частицы пыли или другие посторонние включения, попавшие в эмалевый порошок, становятся причиной изменения цвета и образования точек и пятен. Небрежность в работе становится очевидной только после обжига, то есть когда изделие практически готово и недостатки уже трудно исправить. Поэтому с самого начала все операции нужно вести с большой тщательностью.
Существует два основных метода нанесения эмали: насеивание сухого порошка через сито по трафарету и нанесение увлажненного порошка (кашицы) кистью или шпателем. Слой порошка должен быть достаточно толстым, так как тонкий слой при обжиге может дать поры и непокрытые участки металла.
Перед нанесением эмали на объемные предметы их покрывают клеем, тонким слоем напыленным с помощью пульверизатора. Чтобы получить нужную толщину покрытия, порошок наносят в два-три приема с сушкой каждого предыдущего слоя. Клей можно взять
марки БФ-6, разбавив его этиловым спиртом в пропорции 1:10.
Традиционный метод нанесения влажной эмали кистью или шпателем используется и поныне. Кисти должны быть из волоса средней жесткости с тонким концом, например, колонковые, круглые № 2 или № 3. Старые мастера пользовались трубочками из гусиного пера, срезанного наискось.
Мокрый, но без излишков воды порошок тонкого помола берут кончиком кисти, как лопаткой, и заполняют ячейки основы. Для очистки кисти при переходе с одной эмали на другую достаточно промыть её в воде. Наряду с кистью действуют и шпателем. Что лучше, сказать трудно — все зависит от характера изделия и привычки мастера.
При перерыве в работе эмаль в ячейках может высохнуть. Чтобы продолжить дело, эмаль, граничащую с незаполненным участком, необходимо увлажнить, иначе порошок с кисточки не будет ложиться в ячейки.
Сушка.
Нанесенную на основу влажную эмаль перед обжигом необходимо хорошо просушить. После сушки с изделием нужно обращаться с особой аккуратностью, чтобы сухой порошок не осыпался.
Обжиг.
Наиболее подходящими источниками тепла для обжига эмали служат лабораторные муфельные электропечи. В самой большой из них можно обжигать изделия величиной до 350 мм. Температура в пределах до 900°С регулируется реостатом.
Однако на первых порах можно обойтись электроплиткой с открытой спиралью. Для достижения в зоне обжига нужной температуры над спиралью устанавливается теплозащитный кожух, выполняющий роль термокамеры. При хорошей теплоизоляции кожуха за 20 минут температура в нем поднимается до 800—850°С. Этого обычно бывает достаточно, и во избежание перегрева плитку периодически выключают на 3—5 минут или же питают пониженным напряжением от автотрансформатора. Для удобства и безопасности работы спираль можно покрыть замазкой, приготовленной из 1 части глины, 2 частей песка, 3—4 частей воды. По окончании работы замазку нужно хорошо просушить и только после этого включать плитку. Мощность и размеры самодельной электропечи можно увеличить, изменив конструкцию кожуха и использовав две электроплитки.
Подготовленное к обжигу изделие помещают на подставку и вносят в печь. Подставку, минимальную по массе, делают такую, чтобы изделие располагалось в наиболее благоприятных для обжига температурных зонах. За обжигом наблюдают через смотровое отверстие в дверце печи и в зависимости от цвета металла или по виду эмали судят о ходе процесса. При первом обжиге изделие можно вынимать из печи, когда металл приобретет темно-красный цвет, а эмаль осядет в выемках, станет бугристой, с блестящей поверхностью. После охлаждения в осевшие места добавляют эмалевый порошок и готовят к новому обжигу. Все предварительные обжиги ведут при одной температуре, и только когда слой эмали достигнет достаточной толщины, температуру повышают до уровня, соответствующего светло-красному цвету металла.
Отделка.
На изделиях из меди и томпака на свободных от эмали участках после обжига образуется слой окалины. Проще всего окалину удалить химическим травлением в растворе серной кислоты с водой в соотношении 1:9. Раствор должен быть холодным. Это нужно для сохранности эмали, хотя реакция будет идти медленнее.
Если эмаль меняет цвет в кислоте, то можно воспользоваться механическим способом удаления окалины с помощью металлических и капроновых щеток, шабера или абразивных материалов. Для зачистки металла заподлицо с эмалью обычно применяют абразивные бруски с мелким зерном, обильно смоченные водой. Последующую полировку эмали и металла ведут на войлочных кругах с применением обычных полировочных материалов (паста ГОИ и т. д.).
Блеск на зачищенных эмалях можно также получить с помощью так называемого блестящего обжига. Температура в печи должна быть в пределах 900 °С, время обжига минимальное.
Изделия с горячими эмалями не лакируют, а для предотвращения окисления металла покрывают гальваническим золотом или серебром.
ЛИТЕРАТУРА
Макаров Т. И. Перегородчатые эмали древней Руси. М., «Наука», 1975.
Рыбаков Б. А. Русское прикладное искусство X—XIII веков. Л., «Аврора», 1970.
Писаревская Л.В., Платонова Н.Г., Ульянова Б.Л. Русские эмали X-XIX вв. М., «Искусство», 1974.
Пупарев А. А. Художественная эмаль. М„ КОИЗ, 1948.
Флёров А. В. Материаловедение и технология художественной обработки металлов. М., «Высшая школа», 1981.
Автор статьи: В. Конокотин
Некоторые Материалы получены из открытых источников и опубликованы в информационных целях.
В случае неосознанного нарушения авторских прав, информация будет убрана, после соответствующей просьбы в письменном виде от авторов или издателей.
Дополнения по статье:
Любителей декоративно-прикладного искусства В. Егоров, А. Петров, В. Серегин и другие просят подробнее рассказать о причинах возникновения дефектов эмали и о том, как их устранить.
Качество эмали во многом зависит от точного и тщательного соблюдения технологии. Особенно трудно работать с изделиями объемной формы (вазы, кувшины, ларцы, шкатулки, вещи с чеканным рельефом). Из-за внутренних напряжений в материале они часто растрескиваются, а эмаль с них отшелушивается.
Особенно внимательно надо соблюдать оптимальную температуру обжига. Например, при повышении температуры на 20—30°С (в зависимости от температуры плавления той или иной эмали) могут обнаружиться такие дефекты.
После обжига на припаянных к основе перегородках появляются темные, похожие на накипь наплывы, а растекшаяся эмаль стягивается к стенкам ячеек в виде мениска (чашеобразного углубления). Устранить дефект можно, только счистив наплывы абразивным бруском или шабером. И, если потребуется, повторить обжиг, снизив при этом тем. пературу на 20—30°С или же незначительно сократив время обжига.
Эмаль на границе с перегородками изменяет свой цвет. Например, на белой эмали (основа — медь) появляется зеленый и черный контур. Меняется насыщенность цвета в прозрачных эмалях, они становятся почти бесцветными. В таких случаях прежде всего надо снова покрыть изделие эмалью и повторить обжиг при пониженной температуре. Если же этого сделать невозможно, так как ячейки заполнены оплавленной эмалью, придется воспользоваться другим способом. Эмаль частично или полностью удаляют с помощью штихеля, шабера, бора или же кислотой, растворяющей стекло. А затем наносят новый слой и обжигают изделие.
Инструмент для удаления некачественной эмали можно изготовить в домашней мастерской. Фреза делается из кусочка твердосплавных материалов (ВК-9 и другие), припаянного к стержню (латунь Л-65). Комбинированная головка вытачивается из изношенного абразивного инструмента, например из отрезного алмазного круга.
Хотя сейчас все насадки,фрезы,инструменты и.т.д- можно приобрести в магазинах как по отдельности так и в спец..наборах. Например :фирмы "ДРЕМЕЛЬ".
Если эмаль покрыла не все изделие, она стянута по краям ячеек. Этот дефект обычно встречается после первого, реже второго обжига. Вероятно, основа была не очень тщательно обезжирена или же в ячейки попало мало эмалевого порошка. Необходимо шабером или штихелем снять окалину с не заполненных эмалью участков, снова нанести эмаль на изделие и обжечь его при более низкой температуре.
При заниженной температуре обжига изделий поверхность эмали бывает неровной, бугорчатой, а её расцветка и блеск — тусклыми. В этом случае надо снова обжечь изделие, повысив температуру на 20—30 °С.
Иногда эмаль покрывается после обжига едва заметными волосяными трещинами. Проще исправить такой дефект, когда он обнаружится сразу после обжига. Тогда на обратную сторону изделия накладывают контрэмаль, а если контрэмаль уже была, наносят на нее добавочный слой. Чтобы в дальнейшем избежать трещин на подобных изделиях, надо их основу делать из более тонкого металла.
Бывает, что после обжига в эмали образуются многочисленные пузырьки. Причина этого — химическая реакция в самой эмали из-за плохой очистки основы от флюса, остатков кислоты после травления. Такую эмаль надо сколоть, нанести на изделие новую и обжечь его. Если устранить дефект не удается, придется заменить основу.
© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.
Продолжение следует.....
Кто хочет, тот ищет возможности, кто не хочет — ищет причины.