Книга посвящена таким способам обработки металлов, как эмалирование и художественное чернение, травление и насечка (таушировка), наводка и родирование. Особое внимание в книге уделено отделке изделий из меди и алюминия, а также серебра, стальных и железных сплавов. Кроме того, здесь представлена развернутая информация о защитных покрытиях художественных изделий из металла.

Из серии: Художественная обработка металла

* * *

компанией ЛитРес .

Эмалирование

Эмаль (финифть) представляет собой легкоплавкие прозрачные или заглушенные (непрозрачные) свинцово-силикатные стекла, окрашенные в различные цвета окислами металлов. Наносится она в порошкообразном состоянии на поверхность изделия и после обжига превращаются в твердую, блестящую массу с яркими устойчивыми красками.

Кроме декоративных качеств эмаль обладает защитными свойствами и отличается большой стойкостью не только против атмосферных влияний, но и против химических реагентов – кислот, щелочей, газов и т.п., что позволяет использовать ее в архитектурных изделиях, работающих в условиях экстерьера.

Ювелирное искусство эмали по золоту, серебру и меди – очень древний вид декоративно-прикладного искусства.

Термин "эмаль" принесен в Россию из Франции и вытеснил старый термин греческого происхождения – финифть (светлый, или блестящий, камень).

Термин "финифть" пришел на Русь в 19-12 веках из Византиии.

Византийские эмали отличались очень сложным составом и исключительными художественными достоинствами. Приготовление эмалевой массы было доведено до совершенства, как в отношении разнообразия и чистоты цветовой палитры, так и необыкновенного блеска, яркости, крепости, прочности, долговечности.

На Руси древнейшие изделия с применением эмали относятся к 3-5 векам н.э. Древнерусские перегородчатые эмали по золоту и серебру относятся ко второй половине 11-12 веков.

Промышленное производство эмалей в России началось со второй половины 19 века на бывшем Императорском фарфоровом заводе в Петербурге. В настоящее время выпускают изделия с расписной эмалью, с эмалью по скани, гравировке, чеканке и штампованному рельефу (броши, серьги, браслеты, пудреницы и др.).

Изготовляют эмали из специальных легкоплавких цветных стекол с добавлением в них различных пигментов и вспомогательных веществ, таких как двуокись марганца, закись кобальта или никеля, криолит и др.

Эмалирование относится к специальной технологии изготовления ювелирных изделий, тесно связанной с основными ювелирными работами. По химическому составу эмали являются солями кремниевой кислоты.

Важнейшей составной частью ювелирных эмалей является кремнезем – стеклообразующий окисел, который обеспечивает высокую химическую устойчивость, механическую прочность и термические качества эмали. Чем больше кремнезема содержится в составе, тем выше качество эмали. При большом содержании кремнезема значительно повышается вязкость эмали, поэтому в исходный состав вводится окись калия, которая снижает вязкость и склонность состава к кристаллизации, повышает растекаемость, улучшает блеск и чистоту эмали.

Художественные эмали должны удовлетворять ряду требований: быть легкоплавкими, так как применение эмалей с температурой растекания выше 850°С затрудняет процесс нанесения их на сплавы серебра и по паянным изделиям; иметь коэффициент теплового расширения, близкий к коэффициенту теплового линейного расширения золота, серебра и их сплавов; в расплавленном состоянии обладать хорошей растекаемостью, вязкостью, хорошей кроющей способностью, чистотой, высоким блеском, ярким насыщенным цветом.

Свинцово-силикатные эмали делятся на прозрачные и заглушенные. При изготовлении прозрачных эмалей используют примерно один и тот же состав (кроме золотого рубина), а при изготовлении заглушенных эмалей – к составу (после сплавления и размалывания) добавляют триоксидат мышьяка или оксид олова.

Глушителями могут служить соли фтористоводородной и фосфорной кислот. Но наилучшие результаты дает триоксид мышьяка, который при введении в шихту в малых количествах обеспечивает высокие оптические свойства прозрачных эмалей, а больших – позволяет получать прозрачные, яркоокрашенные эмали.

В условиях мастерской, при наличии исходных материалов, можно приготовить эмаль различного цвета.

Так, для приготовления эмали молочного цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 80 г свинцового сурика, 4 г окиси цинка, 10 г каолина; для приготовления эмали синего цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, О,5 – 2 г (в зависимости от оттенка) – окиси кобальта; для приготовления эмали черного цвета необходимо 4,5 г кварцевого пека, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 6 – 12 г оксида кобальта; для приготовления эмали желтого цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 0,5 г двухромовокислого калия; для приготовления эмали зеленого цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 1 – 2 г оксида меди, 0,2 г двухромовокислого калия; для приготовления красной эмали необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 0,5 – 2 г оксида кадмия; для приготовления прозрачной эмали необходимо 20 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика.

Компоненты состава тщательно перемешать, поместить в фарфоровый тигель и нагреть в муфельной печи. При температуре 550 – 600°С смесь начинает плавиться. Когда состав превратиться в однородную стекловидную массу, тигель достать клещами и расплавленную эмаль вылить в металлический сосуд с холодной водой. При резком охлаждении эмаль затвердевает и растрескивается на мелкие кусочки, которые являются исходным материалом в данном случае для эмальерных работ.

Процесс эмалирования можно разделить на следующие этапы: подготовка изделия под эмаль; наложение эмали; обжиг эмали и отделка изделия.

При подготовке изделия под эмаль металл очищают от всевозможных загрязнений и оксидных пленок, обезжиривают и подвергают травлению в азотной кислоте или отбеливают в слабом растворе серной кислоты. Медное изделие после очистки нагревают в печи до появления тонкой пленки окисла, возникающей от соприкосновения горячего металла с кислородом воздуха, что способствует прочному соединению эмали с металлом.

При эмалировании изделий из драгоценных металлов производят предварительное "облагораживание" – многократный отжиг с последующим травлением и кварцеванием, что повышает процентное содержание драгоценного металла в поверхностном слое.

Перед наложением на изделие эмаль превращают в порошок: размалывают на шаровых мельницах или дробят в агатовых ступках.

Размер частиц должен быть не более 0,01 мм, а величина зерен – приблизительно одинакова, так как мелкие частицы плавятся гораздо быстрее и успевают выгореть, пока начнут плавиться наиболее крупные, что приводит к браку.

Для отделения мелких частиц размолотую эмаль неоднократно промывают в воде. В результате промывки крупные частицы оседают на дно, а мелкие удаляются вместе с водой.

Наносят эмаль на изделия двумя способами: ручным и машинным. При ручном способе нанесения, размолотую эмаль, размешанную с водой, в виде кашицы накладывают на изделие кистью или специальным шпателем. Это способ применяют в ювелирном деле.

При машинном способе – в хорошо просеянную, размешанную с водой эмаль добавляют крепители (декстрин, мочевину – 2 – 2,5 г на 1 л шликера) и специальным аэрографом равномерно наносят на поверхность изделия.

На другую сторону пластины наносят свой контрэмали, который служит для предотвращения коробления изделия. Этот способ применяется для эмалирования больших плоских поверхностей.

После наложения эмали изделие тщательно просушивают в муфельной печи или сушильном шкафу и приступают к обжигу (температура нагрева 600 – 800°С) в электрических печах с открытыми спиралями. Мелкие ювелирные изделия обжигают в электрических муфельных печах с закрытой обмоткой. Можно пользоваться и открытым пламенем газовой горелки, но пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью, так как копоть может испортить изделие, поэтому пламя направляют на его оборотную, левую, левую сторону. Изделие перед обжигом для равномерного прогрева устанавливают на специальной подставке из никеля, никелевых сплавов или жароустойчивой (хромоникелевой) стали.

Температура плавления эмалей неодинакова, поэтому прежде чем приступить к эмалированию, следует выполнить пробную плавку всех имеющихся эмалей на том же металле, из которого изготовлены изделия, и записать последовательность расплава.

При эмалировании вначале накладывают более тугоплавкие эмали и обжигают, затем добавляют недостающие цвета легкоплавких и вновь обжигают (при более низкой температуре). Как только на расплавленной эмали появляется блеск, нагрев прекращается и изделие постепенно остывает. Окончательную отделку – отбеливание металлических частей, свободных от эмалей, – производят в 15%-ном растворе серной кислоты.

Для эмалей с пониженной кислотоупорностью применяют щавелевую или лимонную кислоту. После промывки и просушки изделие шлифуют и полируют.

По технологическим и конструктивным особенностям эмали классифицируют на выемчатые, перегородные, оконные, живописные и др.

Для нанесения выемчатой эмали в изделиях сделаны углубления (выемки), выполненные граверной техникой, штамповкой или чеканкой (глубина 0,5 – 0,8 мм). Чем глубже выемка, тем темнее краска.

Для прозрачных эмалей дно углубления гладко зачищают (оно служит как бы рефлектором отражения лучей), для глухих – оставляют шероховатой. Выемчатая эмаль применяется для декорирования литых или обронных изделий, для изделий из листового металла, выполненных чеканкой.

Перегородчатыми эмалями заполняют углубления между перегородками, сделанными из вальцованной проволоки или филиграни, припаянных к основанию. Часть изделия, предназначенная для эмали, выполнена в виде низкой открытой сверху коробочки глубиной около 1 мм. Переплетение перегородок создает определенный рисунок, который заполняют эмалями.

Изделия под оконную, или прозрачную, эмаль должны иметь вырезанный в металле или выполненный филигранной техникой ажурный рисунок – узор, отверстия которого заполняются цветной прозрачной эмалью и обжигаются.

Эмаль сплавляется и превращается в стекло, вправленное в просветы металлического кружева. Цветные прозрачные эмали чистых цветов напоминают драгоценные камни – аметисты, рубины, сапфиры.

Живописная эмаль (финифть) представляет собой тончайшую миниатюрную живопись эмалевыми красками на металлической основе. Это самый трудоемкий и кропотливый вид эмалирования.

Технологический процесс финифти состоит в изготовлении из тонкого серебряного, медного или золотого листа основы изделия, которая может быть любой формы. Лицевую поверхность после соответствующей подготовки покрывают тонким слоем эмали, которая должна служить фоном (светлые – белый, голубой или черные фоны). Операцию наложения фона повторяют в несколько этапов, пока поверхность не станет ровной и гладкой. Оборотную сторону покрывают контрэмалью. Затем приступают к живописи на эмали, учитывая изменения после обжига первоначального цвета эмалевых красок и их температуру плавления. Вначале пишут красками тугоплавкими, а после обжига легкоплавкими.

* * *

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Художественная обработка металла. Эмалирование и художественное чернение (Илья Мельников, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром -

Благодаря современным технологиям возможно изготовление широкого спектра эмалированного оборудования для химической, фармацевтической и пищевой промышленности от труб, клапанов до реакторов и ректификационных колонн.

Эмаль - тонкое стекловидное покрытие, получаемое высокотемпературной обработкой. Технические эмали наносят на изделия из чугуна, стали, алюминия и сплавов легких металлов. При комбинации металл-эмаль удачным образом сочетаются способность к формованию и прочность металла с химической сопротивляемостью и устойчивостью стекла. Эмалирование аппаратуры производится путем нанесения на металлическую основу грунтовой и покровной эмали с последующим обжигом в печах при температуре ~900°C. Перед этим изделия подвергаются проточке, шлифовке, отжигу и дробеструйной обработке.

Первоначально целью нанесения эмали было создание декоративного эффекта, в основном, на изделиях из драгоценных металлов. Высокого художественного уровня декоративное эмалирование достигло в начале нашей эры в Византии. Наряду с традиционным применением в качестве декоративных покрытий на изделиях бытового и технического назначения, эмалевые покрытия все в возрастающей степени призваны решать задачу антикоррозийной защиты металлов в самых разнообразных областях.

Начало европейской эмалировочной промышленности было положено в 18 веке в Германии, Англии и Швеции, где эмаль стали использовать как средство защиты металлов от коррозии. Кислотоупорной эмалью покрывали железные и чугунные сосуды, детали печатных станков, кухонную утварь. В России эмалирование стали и чугуна появилось во второй половине 19 века в основном для производства кухонной посуды.

Развитие науки и техники связано с использованием все более высоких температур. По этой причине непрерывно возрастают требования к защите разнообразных металлов, в первую очередь жаропрочных сталей и сплавов, от коррозии, в особенности от окисления. Однако защита от коррозии является только одной из задач эмалирования, но далеко не единственной. Скорее эмаль служит вообще для улучшения качества поверхностей и формирования новых материаловедческих, технических и функциональных свойств новой системы. Новое качество материала (эмалированного металла), при котором эмаль должна выполнять не только защитную, но и другие - оптические, механические, химические и гигиенические функции, нашло выражение в понятии "композиционный материал" (metal-enamel composite).

В настоящее время эмалированные изделия находят применение во многих сферах повседневной жизни, в пищевой промышленности, в сельском и лесном хозяйстве, в строительстве, на транспорте, химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства. Это аппараты с перемешивающими устройствами, сборники, нутч-фильтры , колонное и теплообменное оборудование, смесители, камеры приема запуска нефти и многое другое.

Эмалированное покрытие устойчиво ко многим агрессивным средам и парам. Стойкость к фосфорным кислотам снижается с повышением температуры и концентрации, а фтороводородная кислота полностью растворяет эмаль.

В таблице приведены допустимое утоньшение эмалированного покрытия в год согласно немецким стандартам.

При работе с эмалированным оборудованием важно учитывать следующие факторы:

• Хрупкость (чувствительность к резким механическим воздействиям)
• Термический шок (резкий перепад температуры)
• Коррозия (разрушение металла)

Одной из распространенных проблем, характерных для эмалированного покрытия, Пользователи называют неустойчивость к термическим перегрузкам. При резких изменениях температуры в эмалевом покрытии возникают микротрещины и сколы, которые обеспечивают доступ влаги и воздуха к металлу, вследствие чего и начинается коррозия.

Также, эмаль чувствительна к падению и ударам, что требует особых условий хранения, бережной транспортировки и профессионального монтажа оборудования. Особенно чувствительны внутренние стороны технологических, загрузочных отверстий, а также отверстий отбора проб, так как при работах с открытой крышкой сложно избежать ударов или толчков. Таким образом, наблюдаются проблемы с отслоениями и повреждениями эмалевого слоя в районе разделения фаз, в местах сварочных соединений металлического корпуса, на горловинах люков и фланцевых соединениях, на узлах перемешивающих устройств.

Повреждения и сколы эмали зачастую требуют ремонта или восстановления рабочей поверхности емкости. Для этого применяют стеклоармирующие материалы, например конструкционные стеклопластики. Материалы наносятся шпателем, валиком, а также методом обогреваемого безвоздушного распыления, чтобы сократить сроки работ по антикоррозионной защите. Пастообразные материалы тиксотропны: при нанесении не оползают и держат форму. Жидкие покрытия выпускаются контрастных цветов для избежания непрокрасов при их применении. Подобные "заплаты" если и выдерживают рабочую нагрузку, то держатся в течение 2 - 8 недель.

И все же профессиональный ремонт емкостного оборудования возможен!
Процесс восстановления эмалированного покрытия - переэмалировка - достаточно затруднителен и длителен, т.к. связан с повторным нанесением эмали и последующим обжигом, что в условиях удалённости от производителя эмали просто неосуществимо.

Виды эмалей

• Тёмно-синяя
  Универсальное использование
• Белая
  Универсальное использование. Позволяет распознать наличие примесей на поверхности.
• Светло-синяя (Фармацевтическая эмаль)
  Специальная окраска, позволяет лучше распознавать как прозрачно-молочные, так и тёмные примеси. Имеет улучшенную химическую стойкость против выщелачивания по сравнению с химической эмалью

Основным приоритетом в работе фармацевтического предприятия являются правила GMP. Предполагается строгое соответствие множеству параметров производственных условий: отделка помещений, устройства полов, подготовка воздуха и воды. А также особые требования к оборудованию.

Отличия фармацевтической эмали:

• Антиадгезионные свойства
• Большая стойкость к щелочным растворам
• Специальный цвет
• Специальный химический состав
• Антибактериальные эмали с добавлением Ag
• Гарантия максимальной чистоты

Эмалированные реакторы для фармацевтической промышленности должны гарантировать максимальную чистоту и обеспечивать оптимальный поток тепла и вещества, чтобы удовлетворить самым жестким требованиям стандарта GMP. Специальное эмалированное покрытие оборудования для фармацевтической промышленности обладает антиадгезионными свойствами. Что предотвращает образование биопленки и других видов загрязнений, способствуя работе практически в стерильных условиях.

В отличие от покрытия для химических реакторов фармэмаль обладает большей стойкостью к щелочным растворам. Таким образом, поверхность реактора, покрытая фармацевтической эмалью, сохраняет свои свойства не только во время синтеза, но и в процессе очистки. Гарантируя тем самым хорошую очистку и необходимую стерильность оборудования. Специальный цвет фармацевтической эмали позволяет осуществлять визуальный контроль - различать прозрачные, молочные и темные загрязнения.

В процессе изготовления эмалированных фармацевтических реакторов используется значительно меньшее количество оксидов тяжелых металлов (кобальт). Что снижает вероятность загрязнения продукта даже во время корозионно-активных процессов.

Всё оборудование подвергается качественному контролю на всех этапах: от производства до транспортировки. Бережное отношение позволяет сохранить уникальные свойства, чтобы наши клиенты могли достичь наилучших результатов в своих задачах.

Cтраница 1

Эмалирование стальных изделий (посуда, аппаратура, камеры для холодильников, газовые плиты, санитарно-техни-ческие изделия и др.) и частично чугунных производится по мокрому способу. Для этой цели готовится эмалевый шликер, состоящий из частиц эмалевой фритты, воды и так называемых мельничных добавок.  

Хорошие результаты эмалирования стальных изделий получаются, когда производится последовательное покрытие двумя видами эмалей: одной - наносимой непосредственно на металл и называемой грунтовой эмалью и другой-покровной эмалью, наносимой на предварительно обожженный грунт.  

Технология изготовления эмали и эмалирования стальных изделий включает большой комплекс сложных химических и физико-химических процессов, зависящих от множества факторов, из которых далеко не все могут быть проконтролированы и - учтены в производственных условиях. Между тем, даже небольшие изменения тех или других процессов влияют на качество эмалевых покрытий. Поэтому практически получить идеальные эмалированные покрытия не удается. На любом эмалированном изделии при тщательной проверке могут быть обнаружены дефекты, хотя многие из них не влияют на его эксплуатационные качества. В связи с этим понятие о браке в эмалировочном производстве является относительным и зависит от тех требований, которые предъявляются к изделиям.  

Технология изготовления эмали и эмалирования стальных изделий включает большой комплекс сложных химических и физико-химических процессов, зависящих от множества факторов, из которых не все могут быть учтены в производственных условиях. Между тем, даже небольшие изменения тех или других процессов влияют на качество эмалевых покрытий. На любом эмалированном изделии при тщательной проверке могут быть обнаружены дефекты, хотя многие из них не влияют на его эксплуатационные качества. Поэтому для каждого вида эмалированных изделий в зависимости от их назначения разрабатываются специальные технические условия, в которых устанавливаются требования к качеству эмалевых покрытий и перечисляются допустимые дефекты и их количество.  

Для улучшения качества эмалевых покрытий перед эмалированием стальных изделий применяется обработка их в водных растворах сульфата никеля. Во время обработки в никелевом растворе на стальных изделиях откладывается тонкий слой никеля. По данным работы , полученный слой никеля предохраняет металл от чрезмерного окисления в процессе обжига эмали, тем самым улучшая качество эмалевых покрытий. Кроме того, слои никеля также могут служить переходным слоем при нанесении на детали жаростойких эмалевых покрытий. При этом необходимо, чтобы они обладали достаточной стойкостью против окисления при повышенных температурах.  

Авторами предложена также безгрунтовая эмаль , предназначенная для эмалирования стальных изделий сложной формы.  

Эмалирование изделий шликерным способом мало чем отличается от способа эмалирования стальных изделий (гл. IV) и производится в основном так же, как и эмалирование чугунной кухонной посуды.  

Как видно из этой схемы, основными процессами в технологии эмалирования стальных изделий являются: а) подготовка изделий к эмалированию, б) нанесение грунтового - и эмалевого шликеров, в) сушка нанесенных слоев шликера и г) обжиг изделий.  

При эмалировании чугунных изделий встречаются те же пороки, как при эмалировании стальных изделий (стр. Причины, порождающие многие из этих пороков, в ряде случаев одинаковы, в особенности, если они зависят от состава и свойств эмали. Большая разница получается лишь в отношении тех пороков, которые происходят из-за недостатков литья и особенностей процесса эмалирования чугунных изделий. Ниже приводится краткая характеристика пороков, наиболее часто встречающихся при эмалировании чугунных изделий по сухому (табл. 63) и по мокрому (табл. 64) способам с указанием причин их появления [ 22, стр.  

При эмалировании чугунных изделий встречаются те же пороки, что и при эмалировании стальных изделий (стр. Причины появления многих пороков в ряде случаев одинаковы в особенности, если они зависят от состава и свойств эмали, кроме тех пороков, которые получаются из-за недостатков литья или особенностей процесса эмалирования чугунных изделий.  

Первым способом часто пользуются при эмалировании крупных изделий из чугуна, вторым - главным образом при эмалировании стальных изделий, а также мелкого чугунного литья и изделий из цветных металлов. Общая толщина эмалевого покрытия колеблется в следующих пределах: при пудровом способе эмалирования от 1 до 2 мм, при шликерном - от 0 1 до 0 3 мм на тонкостенных изделиях и 1 0 - 1 5 мм на толстостенных изделиях.  

Сушка эмалевого шликера, нанесенного на поверхность труб, в принципе не отличается от аналогичной операции, проводимой при эмалировании других стальных изделий. Единственным, но очень серьезным осложнением является необходимость непрерывного и полного удаления выделяющихся паров воды из внутренней полости трубы.  

Сушка эмалевого шликера, нанесенного на поверхность труб, в принципе не отличается от аналогичной операции, проводимой при эмалировании других стальных изделий. Серьезным осложнением является необходимость непрерывного и полного удаления выделяющихся паров воды из внутренней полости трубы. Находящийся в ней воздух очень быстро насыщается, и незначительное понижение температуры на отдельных участках трубы создает условия для конденсации паров воды и смывания нанесенного на эти участки эмалевого шликера. Для устранения этого явления следует непрерывно подавать в трубу сухой воздух со скоростью, обеспечивающей достаточно быстрое удаление паров (- 4 - 5м / сек), осуществляя подвод тепла к внешней поверхности трубы. Необходимо тщательно производить очистку поступающего в трубы воздуха от следов масел, пыли и влаги, попадание которых на поверхность нанесенного слоя шликера может существенно ухудшить качество эмалевого покрытия. Необходимо, кроме того, поддерживать достаточно высокую (160 - 200 С) и одинаковую температуру по всей длине трубы.  

Коэффициент термического расширения титановых эмалей близок к коэффициенту расширения стекла, что дает возможность применять эмали, изготовленные на заводах для эмалирования стальных изделий.  

В этой статье рассматриваются аспекты процесса нанесения эмали на лицевую и обратную (контрэмаль) поверхность изделия перед обжигом, особенности обжига и сцепления эмали с металлом, фазы обжига эмалей.

Технологический процесс нанесения эмали.

Эмаль мож ет нано ситься на поверхность металла в виде порошка различными способами: насеиванием, напылением, в виде жидкого шликера, в виде мокрого порошка, ручным или машин ным способом.

Однако, в случае перегородчатой эмали, целесообразнее всего наносить эмаль в виде порошка, смоченного водой с помощь ю шпателя. Эмаль закладывается в ячейки, образованные перегородками. Перед обжигом изделие необходимо тщательно просушить. Вследствие высокой вязкости эмали, обжиг изделий происходит, как правило, неоднократно, так как в слое эмалевого покрытия могут образовы ваться газовые пузыри, поры,недоливы и т.д. Вследствие спекания гранул эмалевого порошка происходит значительная усадка эмалевого слоя, что также может потребо вать повторного закладывания эмали и обжига.

Контрэмаль. При нанесении эмали только на одну сторону металлической пластины в системе металл - эмаль неизбежно возникают напряжения сжатия и растяжения, которые могут привести к деформации изделия и снижению прочности эмалевого покрытия вплоть до его разрушения.

Для предотвращения деформации эмалированных изделий (в случае эмалирования металлических пластин толщиной 1мм и менее) применяют покрытие эмалью с обеих сторон, для того, чтобы они испытывали одинаковые напряжения растяжения с обеих сторон и оставались бы устойчивыми к деформациям.

При изготовлении изделий в технике перегородчатой эмали, если перегородки ставятся только на одну сторону изделия, обратная сторону покрывается слоем

контрэмали.

Для изделий, обратная сторона которых остается невидимой, или несет второстепенное художественное значение, контрэмаль представляет собой смесь эмалей нескольких цветов. Кроме того, в состав контрэмали целесообразно добавлять смывки эмалей (мелкодисперсный осадок, образующийся при отмучивании эмалей). Это делается для того, чтобы сделать свойства контрэмали более универсальными. Контрэмаль содержит тонко измельченные фракции многих видов эмалей и, следовательно, объединяет в себе их свойства. Кроме того, это выгодно, так как позволяет использовать отходы и делает контрэмаль более пластичной.

В случае, если необходимо декорировать изделие с обеих сторон, перегородки устанавливают поочередно с обеих сторон, либо контрэмаль покрывается тонким слоем более легкоплавкой эмали для придания ей требуемого декоративного эффекта.

Обжиг и сцепление эмалей

После обжига изделий, покрытых эмалью, на металле получается прочно связанное с ним покрытие. Силу, которую необходимо применить для отрыва эмалевого слоя от поверхности металла, называют прочностью сцепления эмали с металлом. Практикой эмалирования, а также большим числом исследовательских работ установлена зависимость прочности сцепления от ряда факторов.

Обязательным условием для сцепления является хорошее смачивание поверхности металла эмалевым расплавом. Поверхность металла должна быть свободной от загрязнений любого характера. Поверхностное натяжение эмалевого расплава не должно быть слишком большим. Известно, что совершенно чистые, не окисленные поверхности стеклом не смачиваются. Для растекания грунта по металлу на поверхности последнего должна присутствовать тонкая пленка окисла. При обжиге грунта на предварительно не окисленной стали в восстановительной среде или в вакууме сцепление не достигается. Играет роль структура поверхности металла. На разрыхленной поверхности эмаль держится крепче, чем на гладкой.

Для развития сцепления большое значение имеет состав эмали, определяющий поверхностное натяжение и коэффициент термического расширения .

Фазы обжига эмали на медной подложке. При температурах от 700 до 900ºС эмалевый порошок, нанесенный на металл, взаимодействует с ним и образует гладкое блестящее прочно соединенное с металлом покрытие, причем эмаль размягчается в определенном интервале температур, а не при определенной температуре плавления. При нагреве изделия в печи от комнатной температуры до температуры обжига происходит оплавление эмали, которое можно подразделить на несколько фаз (см. рис в начале статьи ).

1-я фаза. При загрузке образца в разогретую печь кислород воздуха беспрепятственно проникает через эмалевый порошок к поверхности металла и окисляет его. На поверхности металла (меди) образуется оксидный слой.

2-я фаза. Частицы эмали спекаются, но покрытие остается еще пористым, газопроницаемым. Окислы меди взаимодействуют на поверхности раздела со стеклообразующими компонентами эмали, особенно с B 2 O 3 с образованием солей меди. В основном металле вследствие диффузии происходит внутреннее окисление: под слоем меди (CuO) образуется зона закиси меди (Cu 2 O ). Образование окислов меди приводит к некоторому сближению на поверхности раздела свойств таких различных материалов, как металл и эмаль.

3-я фаза. При дальнейшем нагревании пограничное поверхностное напряжение между все более размягчающейся эмалью и твердой медью снижается настолько, что эмаль растекается по поверхности металла, т.е. начинает «плавиться». Поры пекшейся эмали закрываются, образуется сплошное покрытие, поверхность которого пока еще остается неровной. Образовавшееся покрытие препятствует дальнейшему доступу кислорода к границе эмаль-металл.

4-я фаза. Изделие нагревается до температуры плавления эмали. Поверхностное натяжение уменьшается настолько, что поверхность эмалевого расплава становится гладкой, все неровности исчезают.

5-я фаза. Поверхность эмалевого покрытия должна быть раскаленной докрасна и иметь зеркальный блеск. На этом обжигзаканчивается и изделие можно вынимать из печи.

6-я фаза. Если оптимальная продолжительность обжига превышена, это приводит к дальнейшему взаимодействию между компонентами эмали и металла, причем изменяется цвет и прозрачность эмали, пограничный слой отходит от краев металла.

Литература:

Эмалирование металлических изделий. Под ред. В.В. Варгина. Изд. 2-е, Л., 1972.

Э. Бреполь Художественное эмалирование Л. «Машиностроение» 1986 - 127 с.

Подчеркнуть свою индивидуальность, выделиться и привлечь внимание окружающих представительницы прекрасного пола стараются стильными причёсками, дорогой обувью, маникюром и оригинальными украшениями. Многие выбирают дорогие серёжки и колечки из золота и серебра с драгоценными металлами. Другие предпочитают изделия с горячей эмалью или холодной. считается уникальной. Выполнение техники горячей эмали считается утончённым мастерством. Талантливые мастера делают украшения с ней неотразимыми.

Разнообразие с эмалью

С эмалью отличаются особой изысканностью и красотой. Сегодня классические, авангардные, ультрасовременные кольца и серьги из серебра и золота, украшенные эмалью, находятся на пике популярности. Благодаря этой оригинальной технике мастера размещают на браслетах и подвесках настоящие произведения искусства, достойные восхищения.

Ювелиры включают креативные идеи и опыт, объединяют новые технологии обработки металла и производят красочные украшения. Цветовая гамма этих изделий может быть разнообразной. Эмаль не только дополняет поделки, но и защищает их от коррозии и механических повреждений. Со временем эти украшения не теряют свой блеск и яркость, они не боятся влаги, перепада температур и света.

Самым важным достоинством украшений с эмалью является то, что они оригинальны, подчёркивают индивидуальность своей хозяйки.

Что такое эмалирование

Выпуск бижутерии, покрытой своеобразной глазурью, налажен массово. Тем не менее такие украшения являются ручной работой. В исходном варианте каждое изделие отличается от другого, поэтому они никогда не повторяются.

Использование стекла, которое легко плавится, на поверхность металла профессионалы называют эмалированием. Состав и нанесение глазури может быть разным. Существует несколько техник закрепления вещества.

История возникновения

Эмаль использовали для изделий ещё древние русичи. Они её называли финифтью. Ею украшали не только ювелирные изделия, но и использовали для декоративно-прикладного искусства: оформляли чаши, кубки, ларцы, шкатулки.

Древнейшие изделия с оригинальной глазурью нашли на Кипре во время раскопок. Также следы этого творчества найдены в Египте, Индии, Византии. Так как Византийская империя имела тесные связи с Киевской Русью, то эта техника пришла и в наши края.

В X-XI веке на Среднем Востоке горячей эмалью наносили орнаменты на предметы утвари. Мастера Византийской империи также наносили её на посуду.

Расцвет эмалирования пришёлся на XII-XVI столетия. Тогда китайские императоры приказывали сочетать металл с литьём. Так эмаль стали наносить на медь. Для этого был создан специальный состав голубого цвета. Позже техника в голубых тонах стала достоянием китайского прикладного искусства. Китайская техника эмалирования является популярной по всему миру. Узорами в небесной гамме покрывают не только украшения, но и шкатулки, блюдца, чашки, вазочки, бокалы.

Позже нанесение горячей эмали стали применять не только для предметов кухни, но и обрамляли ею иконы, зеркала, оклады. В XIX-XX столетиях стал популярен стиль модерн, когда художественной глазурью оформляли украшения и декоративные изделия. Химия продвинулась далеко вперёд и благодаря этому специалисты разработали целую палитру оттенков для эмали.

Перегородчатая ювелирная горячая эмаль

Самой нарядной техникой горячей эмали является перегородчатая. Сначала на медную, серебряную или золотую пластину накладывают рисунок с помощью тонких проволочек. Они выступают в роли своеобразных перегородок, между которыми заливается цветная глазурь.

В старину такая техника украшения использовалась вместо драгоценных камней. В Индии существуют украшения минанкари, в которых эмалевая пестрота сочетается с драгоценными камнями. Индусы добавляют ещё туда орнамент из металла или чеканку.

Образцовой является китайская перегородчатая эмаль. Каких только изображений не увидишь на этом узорчатом литье! Здесь и волшебные зверюшки, цветы, лепестки, гроздья винограда, витиеватые узоры. Многие наслаждались эмалевыми напольными вазами из Китая!

К перегородочной технике относится витражная эмаль. Принципы этих двух глазурей очень схожи. Промежутки в выложенном проволокой орнаменте заливают мокрой эмалью. Затем изделие сушат и обдают обжигу. Чтобы получить многоцветный рисунок, каждый оттенок глазури обжигают в муфельной печи отдельно. В итоге сплавленная эмаль напоминает стекло.

Единственное отличие витражной техники от перегородчатой в том, что первая имеет прозрачную структуру, если её поднять на свет. Перегородчатая эмаль имеет металлическую основу, поэтому она не просвечивается.

Выемчатое эмалирование

Самой древней и самой простой по изготовлению считается выемчатая эмаль, или "шамплеве". Заключается она в создании выемок в металле. Сама глазурь наносится несложно. С её помощью выполняют цветные гравюры, а также грандиозные изображения с чередованием металла и эмали.

Чаще всего исходным металлом используют медь, так как она мягкая и в ней легко сделать выемки. Глубина их может быть разной, от этого зависит насыщенность цвета. Для производства бижутерии используют уже штампованные заготовки с углублениями, в которые только заливается эмаль разных оттенков.

Прозрачная или сквозная эмаль

Такую глазурь используют в ювелирных изделиях с драгоценными металлами. Это может быть золото, платина, серебро. Такой металл, покрытый прозрачной эмалью, будет просвечиваться через неё и очень сильно блестеть. Краски изделия будут очень сочными. Металл под прозрачной глазурью не тускнеет и защищён от механических повреждений.

Глухая эмаль

Такую глазурь ещё называют непрозрачной. Наносят её на медь и томпак. Глухие или опаловые эмали отличаются огромной цветовой гаммой, благодаря чему металл чередуется с цветом глазури.

Существует ещё что-то среднее между просвечивающимся и глухим эмалированием. Под разным углом падения света она переходит из прозрачной в опаловую, напоминая игру света с переливами.

Технология горячей эмали

Украшения из горячей эмали используют давно, хотя процесс их выполнения считают трудоёмким. Этот вид эмалирования является лидером в изготовлении бижутерии и других изделий. Такая глазурь прочно держится на вещах, потому что её запекают в специализированных печах (муфельных) и выдерживают при температуре 600-800 °С. Затем изделие поддаётся охлаждению, очищению и полированию.

На первый взгляд процесс кажется простым, но терпение для такого дела не помешает. В начальном виде эмаль имеет вид порошка. В него входят специально подобранные шихтовые материалы: кварцевый песок, мел, полевой шпат, глина. Также в этом составе присутствуют сода, бура, поташ и вспомогательные вещества. Обязательно присутствие в нём красителей, окислителей, глушителей для получения опалового состояния.

Сначала в специальной ёмкости разводят эмалевый порошок с водой до густоты сметаны. Затем этой массой заполняют нужные участки украшений. Перед началом обжига изделие подсушивают, чтобы выпустить пузырьки воздуха. Под воздействием температуры эмаль сплавляется и становится похожей на стекло (прозрачное или глухое). Затем поделку шлифуют и поддают повторному обжигу. В конце получается идеально гладкая поверхность.

Для многоцветной и перегородчатой глазури обжиг делают строго поочерёдно. Дольше всего обжигают белую эмаль, за ней следует розовая и синяя. Потом заполняют ячейки зелёной и чёрной глазурью. Менее жаростойкой считается красная глазурь, её выдерживают меньше всего.

Заливка эмалевой массы происходит очень ровненько, чтобы сделать безупречную поверхность. В зависимости от сложности украшение с горячей эмалью могут обжигать от 5 до 100 раз. Необходимо очень точно следить за временем и температурой обжига. Так получаются уникальные шедевры, существующие только в единственном экземпляре.

Виды холодного эмалирования

Холодная эмаль является своеобразным стеклопластиком, её легко наносить. Выделяют три вида холодного эмалирования:

Хитрости выбора качественных изделий

Эмалирование - процесс кропотливый, поэтому украшения в такой технике стоят недёшево. Их считают изделиями премиум-класса. Покупая бижутерию с эмалью, стоит обратить внимание на наличие трещин, сколов, царапинок, пузырьков. Для нее больше всего подходит золото, потому что в нагретом состоянии оно не деформируется. Отлично смотрятся серьги с горячей эмалью из серебра. Медные вещицы также вполне гармонируют со стекловидной глазурью. Хранение и ношение украшений с эмалью требует следующих правил:

Отличия горячей эмали от холодной

Горячая эмаль более прочная и цена на неё выше, чем на холодную. В холодном эмалировании существует ещё одна техника - финифть. После её нанесения она расплывается разноцветными узорами, подобно бензину на воде. Получаются своеобразные цветные разводы.

Горячая заливка более ровная, потому что прочная. На холодной эмали встречаются неровности, так как её не полируют. Ещё горячая глазурь ярко блестит.

У холодных смесей также находятся достоинства. Они отличаются простотой, неприхотливостью, пластичностью. Для изготовления таких украшений не требуются специальные инструменты. Холодное эмалирование подходит для любых сплавов.

Эмаль на золоте и серебре

Потрясающие коллекции золотых и серебряных украшений с эмалью заставляют трепетать сердца самых изощрённых ценителей прекрасного. Среди огромного выбора серёжек, колец, браслетов радует глаз гармония сочных оттенков, огранённые самоцветы. Классика в виде чёрного и белого также сегодня в тренде.

Серебряные с эмалью выглядят просто шедеврально. Кольца с покрытием выпускают массивные и утончённые. Они иногда инкрустируются камнями. Оригинальные комплекты с эмалью станут украшением для девушек любого возраста и статуса. Отлично смотрятся гладкие, ровные колечки по типу обручальных, на которых нанесён греческий узор.

Кто выпускает ювелирные изделия из горячей эмали

Женственные цветные украшения представлены несколькими чешскими Самым известным из них является Style Avenue. Чешские специалисты экспериментируют с перегородчатым холодным эмалированием.

Пользуются популярностью итальянские изделия с глазурью. Вот самые известные фирмы: Damiani, Bulgari, Garavelli. Итальянские поделки удивляют своими формами в виде цветов, бутонов и бабочек.

Изделия получили название минанкари. Оттенки в них переходят очень плавно. Это подходит для кулонов и колец.

В России особенно популярны серебряные украшения фирмы "Санлайт". Поверхность этой эмали очень гладкая, а орнаменты выполнены плавными линиями.