Вся электронная библиотека >>>

 изделия из стекла >>>

    

 

Выполнение художественных изделий из стекла:

Учебник для художественных вузов и училищ


Раздел: Производство

 

8. Изготовление художественных изделий из стекла моллированием и спеканием 8.1 Моллирование

  

Моллирование — способ изготовления художественных изделий из стекла (чаще всею скульптуры), заключающийся в отливке их из расплавленного стекла в специальных керамических формах. Моллирование позволяет получать, в отличие от прессования, весьма сложные по форме и большие по объему (до 100 кг) изделия. Чаще всего форма при моллировании, а также восковая модель для нее утрачиваются, что предопределяет уникальность изделия.

В Советском Союзе с 1940 г. освоена технология моллирования крупноформатных стеклянных изделий на Ленинградском заводе художественного стекла. Большую работу в этом направлении провела также кафедра стекла Ленинградского технологического института. Работой руководили профессора Н. Н. Качалов и В. В. Варгин. Моллированная круглая скульптура, а также и моллированныи рельеф значительно отличаются композиционным строем и от станковой скульптуры и от станкового рельефа. При попытке станковую скульптуру или рельеф механически без переработки перевести в стекло часто возникает так называемый «мармеладный эффект». Это происходит за счет тонкой нюансировки рельефа моллирован- ного изделия, характерной для станковой пластики в непрозрачном материале: металле, камне и др. В моллированвом стекле хорошо получаются декоративные изделия с ясно очерченными ступенчатыми перепадами высот и с уклоном «на выход» ( 151).

Максимальная высота рельефа в самом высоком месте не должна превышать 50 мм.

Следует помнить, что каждый миллиметр толщины изделия создает трудности при обжиге. Определяя максимальный размер изделия, следует учитывать возможность легкого обращения с ним при извлечении из печи и из формы. Так, при плотности хрусталя 4 г/см3 п размерах изделия 30x30x5 см масса его будет составлять: 30 X 30 X 5 X 4= = 18000г= 18 кг.

Наибольший эффект при моллировании получают в случае контррельефиого изображения, образованного как бы пустотой и просматриваемого через толщу стекла. Но в этом случае процесс изготовления формы усложняется: необходимо выполнить прямой рельеф изображения в пластилине, снять с него гипсовый коптррельеф, с него — гипсовую форму с прямым рельефом, в последней оттиснуть из пластилина контррельеф-модель, с нее снять форму из асбокерамогипса с прямым рельефом и наконец отмоллировать из стекла контррельеф.

Процесс изготовления изделий из стекла мол- лированием состоит из изготовления модели; изготовления керамической формы; отливки изделия из стекла.

Изготовление модели. При разработке модели необходимо учитывать тот факт, что ее общий объем должен способствовать свободному затеканию стекла при его расплавлении ( 152). Она не должна иметь слишком тонких частей, которые при изъятии изделия из формы могут сломаться: деталей, которые в момент моллирования могут быть не заполнены стеклом, а также деталей, мешающих при извлечении изделия («замок»). Изготовление модели происходит обычным путем. Сначала скульптор лепит модель из глины или пластилина, затем по оригиналу отливает черновую   гипсовую или клеевую форму. Процесс изготовления черновой гипсовой формы складывается из подготовки модели к заливке гипсом; нанесения первого оплеска подкрашенным синькой гипсом ; нанесения второго слоя гипса; нанесения третьего слоя гипса; отделения модели от формы. Перед снятием черновой формы модель из глины обильно пропитывают водой, а модель из пластилина покрывают тонким слоем спиртового лака, после высыхания которого ее смазывают чистым деревянным маслом или натуральной льняной олифой. Иногда модель покрывают тонкой папиросной бумагой. Если она имеет простой профиль, то форма делается из одного куска ( 153), с такой модели можно снять и клеевую форму. При сложном профиле модели форму делят на куски стальными пластинками длиной 2...10 см и шириной 2...7 см, толщиной 0,25...0,7 мм ( 154). Пластинки втыкают в глину или пластилин по неответственным местам модели и строго перпендикулярно к ее поверхности. Края пластинок не должны иметь изгибов, а поверхность их должна быть очищена от грязи. Их накладывают друг на друга (внахлестку) с зазором в 1...4 мм. Иногда форму разделяют тонкой леской, крученой шелковой ниткой или стальной проволокой. Для этого по линии раздела кусков формы на поверхности модели укладывают нить (или проволоку). Сверху накладывают валик из гипса и, когда он несколько затвердеет, прорезают нитью, берясь за свободные концы. Снятую форму очищают от оставшихся частичек глины или пластилина деревянными стеками или струей воды. Иногда для изготовления модели из воска используют непосредственно черновую форму. Это значительно убыстряет процесс моллирования, но при этом качество модели значительно снижается, поэтому чаще всего черновую форму используют для отливки гипсовой модели, с которой после ее корректирования выполняют керамическую форму. Перед изготовлением гипсовой модели форму смазывают свежим березовым щелоком или тонким слоем жира.

Смазочные составы. Парафиновая смазка состоит из 100 г парафина, 70 г керосина и 70 г гарного или льняного масла. Для получения смазки парафин нарезают тонкими ломтиками, разводят в керосине и добавляют необходимое количество масла.

Для получения мыльно-водно-масляной смазки берут 1 кусок хозяйственного мыла, нарезают тонкими ломтиками, разводят в 1,5...2 л теплой воды и при постоянном помешивании добавляют 100...150 г гарного или льняного масла. Благодаря применению смазки поверхность модели становится несмачи- ваемой, поэтому застывший гипс хорошо сходит с модели. По способу заполнения формы модель может быть получена простой заливкой или так называемой «окаткой» («в окатку»).

Наиболее приемлема для дальнейшей работы модель, полученная простой заливкой. Такая отливка дает возможность получить модель в полном соответствии с внутренним объемом формы, без пузырьков, раковин, со всеми особенностями фактуры модели. Полученную гипсовую модель освобождают от формы через 20...30 мин после заливки гипса в опалубку. Расколотку черновой формы производят деревянным молотком и специальным долотом-скарпелью. Сначала удаляют верхние слои формы, затем с особой осторожностью приступают к удалению окрашенного слоя гипса.

Обнаруженные при осмотре модели дефекты заделывают гипсом, глиной, пластилином. При заделке небольших трещин пользуются кисточками, которыми наносят раствор гипса. После устранения трещин, раковин, пузырьков поверхность модели зачищают шкуркой.

Гипсовую модель перед снятием с нее формы смазывают жировыми маслами или припудривают тонким слоем талька, что предотвращает прилипание гинса.

Чистовые формы, как и черновые, могут быть в зависимости от их сложности однокусковыми или многокусковыми.

Для снятия однокусковой чистовой формы модель укладывают на ровную поверхность, окружают бортиками из глины, пластилина, гипса или какого-либо другого материала и производят заливку ( 155). Более сложен процесс отливки кусковых гипсовых форм. Для этого модель кладут на стол и укрепляют ее в горизонтальном положении кусками глины или пластилина. Нижнюю часть модели по линии раздела закладывают глиной. По краям устанавливают опалубку и заливают гипсом. После затвердевания гипса модель с отлитой половинкой формы переворачивают таким образом, чтобы отлитая ее часть находилась на столе. Очистив от остатков глины, ее поверхность подравнивают ножом п прорезают небольшие углубления («замки»), которые необходимы для фиксации второй половины формы. Затем половину формы вместе с моделью обильно смачивают водой, смазывают жирами, окружают опалубкой и заливают новой порцией гипса. По затвердении гипса обе половинки формы разъединяют, модель вынимают, на форме устраняют мелкие дефекты (пузыри, заколы, трещины и т.д.), прорезают «литок», т.е. отверстие для заливки воска ( 156). Состав гипсового раствора. Для изготовления форм и гипсовых моделей берут формовочный гипс. Соотношение гипса и воды различно. Если хотят получить модель высокой прочности, берут соотношение 65 :35. Для моделей средней прочности оно составляет 60:40 (такая модель необходима при ее дополнительной доработке). Черновая форма для скорейшего ее разрушения должна обладать высокой пористостью, поэтому замес гипса делают из 45 частей гипса и 55 частей воды по массе. При отливке в окатку гипс растворяют до состояния жидкой сметаны (расход воды колеблется от 65 до 75%), заливают в форму, которую вращают таким образом, чтобы гипс образовал по всему внутреннему объему формы стенку толщиной от 10 до 50 мм и более, толщина стенок при этом должна быть одинаковой.

Изготовление гипсовой модели. После изготовления чистовой гипсовой формы приступают к изготовлению восковой модели. Для этого на водяной бане растапливают воск с небольшим добавлением парафина (за неимением па- рафипа и цезарина модель можно выполнить из одного воска) и заливают в чистовую форму. Когда воск застынет, форму разнимают, извлекают модель, зачищают швы, оставшиеся в местах соединения кусков формы. Клеевые формы применяют для отливки нескольких копий оригиналов. Благодаря своей пластичности клеевые формы способны передавать тончайшие детали оригинала. Эти формы легко снимаются с оригинала, при ненадобности их легко переплавить, а клей использовать для других работ.

Для изготовления форм используют обычно костный или мездровый клей. Клей необходим светлого колера, имеющий лучшие пластические и клеевые качества. Вначале клей вымачивают в холодной воде до полного разбухания (мездровый клей должен разбухать 9...10 ч). Разбухший клей выкладывают на сетку для стенания воды и проветривают в течение 30 мин. Затем происходит процесс варки клея в «паровой бапе» — клееварке, аналогичной той, которая применяется при варке мастики защитного покрытия при пескоструйной обработке.

Модель в этом случае должна быть из твердого материала (например, гипса), не иметь пор, для этого гипсовую модель покрывают шеллаком или каким-либо другим лаком. Подготовленную для снятия формы модель прикрепляют глиной к крышке стола и густо смазывают смазкой, смазывают также и поверхность крышки стола рядом с моделью (чтобы не налипал клей) ( 157). Затем на модель накладывают по всей ее поверхности кусочкп влажной (не мокрой) бумаги. Сверху бумаги наносят слой глины (глина должна по консистенции напоминать замазку). Толщина глиняного слоя зависит от размера модели. Например, бюст в натуральную величину должен быть обмазан слоем глины в 2...3 см. Для того чтобы слой глины был везде более или менее равномерным, заранее готовят глиняную лепешку нужной толщины, режут ее на небольшие брусочки, которыми и обкладывают модель. В самой высокой точке модели необходимо- прикрепить небольшой глиняный конус — литник, а несколько в стороне конус поменьше— отдушину («вынар»). Их высота должна примерно в 3 раза превышать толщину глиняного слоя. Сверху в глину, разделенную на две половинки линией, проведенной стекой, втыкают небольшие металлические пластинки. Затем замешивают густой гипсовый раствор и равномерно наносят на одну пз половин глиняной поверхности. Когда гипс несколько застынет, осторожно удаляют пластинкп, а на этом место ножом в нескольких местах делают небольшие углубления («замки»). Всю освободившуюся из- под металлических пластинок кромку вместе с замками обильно смазывают смазкой и наносят такой же гипсовый слой на вторую половину поверхности глины. После затвердевания гипса ножом аккуратно разъединяют обе половинки — так получают кожух будущей формы. Очистив модель от глины, а кожух от ее остатков, промывают их водой и сушат в течение 2...3 суток. После просыхания кожуха его хорошо прогреть в муфельной печи при 50...60°С, а затем пропитать несколько раз горячей олифой. Внутреннюю поверхность кожуха также можно оклеить тонким слоем металлической фольги. (Для этих целей удобна фольга из-под чая). Фольгу хорошо наклеивать казеиновым клеем. После этого модель укрепляют на крышке стола, кожух, обе половинки которого- соединены в одно целое, накрывают сверху. Необходимо проследить, чтобы модель оказалась посередине внутреннего объема кожуха (чтобы кожух не разваливался его связывают бечевой). Щель между крышкой стола и кожухом замазывают глиной или пластилином.

Горячий, прямо из клееварки клей через воронку наливают во внутреннюю полость кожуха непрерывной струей. От скорости заливки зависит и качество клеевой формы. Если клей заливать слишком быстро, то могут образоваться пузыри, а если заливать слишком медленно, клей будет преждевременно застывать и может не заполнить некоторые углубления в модели. Как только в отдушине появится клей, заливку прекращают, а отдушину заделывают кусочком глины. После этого продолжают заливку до заполнения клеем литника. Через 25...35 мин клей остывая осядет, поэтому в освободившееся пространство необходимо его снова долить. Затем убирают во-

роику и в течение 15...20 ч дают клею сохнуть.

Развязав бечеву, разъединяют кожух на две половинки, а клеевую форму разрезают острым ножом по хорошо отпечатавшемуся стыку двух половинок кожуха. Снятые с модели половипки клеевой формы укладывают в соответствующие половинки кожуха. Для прочности и придания влагонепроницае- мости клеевую форму необходимо продубить. Состав дубильного раствора: вода — 1л, алго- мокалиевые или хромовые квасцы —120 г. Пробудить фор.му можно 10...20°/о-ным раствором формалина и танина. Перед дублением поверхность формы посыпают тальком и промывают в дубильном растворе.

Просушенную в течение 1—1,5 ч форму снова окупают в раствор. Затем форма сушится до полной ее готовности к отливке (5...6 ч). Перед заливкой внутренняя поверхность формы обильно смазывается парафиновой смазкой. Примерно через 15 мин цетииной кистью снимают остатки смазки, форму связывают веревкой и она ютова к отливке. Клеевая форма позволяет сделать свыше 15 качественных отливок.

Керамические формы изготавливают по восковой модели. К ним предъявляются особые требования, они не должны смачиваться стеклом, должны быть механически прочными, но иметь в своей структуре пористость. Желательно совпадение коэффициентов термического расширения стекла и материала, из которого выполнена форма, кроме того, форма должна иметь гладкую и чистую рабочую поверхность. По методу, разработанному кафедрой Ленинградского технологического института им. Ленсовета, на восковую модель намазывают тестообразную смесь, состоящую из огнеупорной глины, шамота, асбестовой муки. Форму тщательно просушивают при комнатной температуре не менее 3 суток (быстрая сушка формы неизбежно приводит к ее растрескиванию). Помещая форму в муфель и разогревая ее до 80...100°С, вытапливают воск (вытопить воск можно при помощи горелки). Окончательный обжиг производят при температуре 850°С, при этом выгорают остатки воска, пропитавшие стенки формы. После обжига форма практически готова к употреблению. Внутреннюю ее полость натирают асбестовым порошком, который препятствует прилипанию стекла к форме. По методу, разработанному на Ленинградском заводе художественного стекла, форму получают путем заливки в опалубку шликера из огнеупорного материала следующего состава, %: гипс сухой — 65, асбест (крошка) — 25, огнеупорная глина (сухая) — 10. Смесь разводят на воде в соотношении 1:1 до состояния жидкой сметаны. Модель устанавливают в центре опалубки на глиняной подставке. Она необходима для образования в форме воронки, через которую будет загружаться стекло ( 158). Гипс и глину просеивают через сито 900 отв/см2, а асбест — 36 отв/см2.

На Ленинградском заводе художественного стекла скульптор В. И. Мухина применяла формы, изготовленные из следующего состава, % *. гипс сухой — 60, асбест (крошка) — 35, огнеупорная глина (сухая) — 50. Изготовление форм из керамогипса и асбокерамогипса. В МВХПУ (бывшее Строгановское) на кафедре керамика и стекла формы для моллировання изготавливают другим способом. Для этого берут в первом случае глину и гипс (керамогипс), во втором асбест, глину и гипс (асбокерамогипс). Изготовление формы из глины и гипса. Объемное соотношение раствора гипса и шликера белой огнеупорной глины 1:1 (можно взять шликер простой красной глины, но не фаянсовой). Для изготовления формы необходимо иметь 3 емкости. В одну наливают шликер в необходимом количестве и консистенции, имеющей 50% массы воды и 50% глины. В другую емкость наливают чистую воду в том же количестве, что и шликера глины, отмеренную воду выливают в третью, большую емкость. Затем засыпают гипс в таком же соотношении, как при изготовлении гипсовых форм (над поверхностью воды выступает небольшая горка). Туда же выливают заранее процеженный шликер глины. Застывание формы происходит 1,5...2 суток. Изготовление формы из асбеста, глины и гипса. Шликер асбокерамогипса готовят по следующему рецепту, мае. ч: гипс сухой просеянный — 3; шликер глины — 2; асбестовое волокно — 1. Для этого отмеряют 3 кружки гипса и высыпают на лист чистой бумаги. Затем отмеряют 2 кружки шликера глины в какую-либо емкость. Кружку моют, вытирают насухо и заполняют доверху, слегка уплотняя, асбестовым волокном. Затем вытряхивают это асбестовое волокно в ведерко со шликером глины и тщательно перемешивают, перебирая скомковавшиеся кусочки волокна пальцами и стараясь расщепить, распушить их. Далее моют и вытирают руки, затворяют ранее отмеренный гипс в соответствующем количестве воды, одновременно выливая в это же ведро смесь шликера глины с асбестом, и тщательно перемешивают. Поскольку после застывания форма получается в несколько раз слабее отвердевшего гипса, вынуть из нее модель сложнее. Практика показала, что надежнее всего снимать форму с пластилиновой модели, которая затем извлекается из формы по частям. Однако при этом рисковать авторским экземпляром пластилинового рельефа не следует. Лучше снять с авторского рельефа промежуточную гипсовую форму, а уже в ней оттиснуть из пластилина нужное число (3...4) рельефов-моделей для заливки шликером и получения форм.

Формы из керамогипса или асбокерамогипса лучше всего использовать для выполнения моллированного рельефа, который в значительной мере облегчает процесс вынимания модели из формы.

Для сушки формы, которая после ее снятия с модели бывает очень тяжелой и сырой, требуется несколько суток. В этих случаях лучше всего поставить форму на ребро на полу, подпереть ее кирпичами, направить на нее тепло рефлектора или обдувать воздухом комнатного вентилятора. Периодически, для равномерной сушки, желательно формы переворачивать. Окончательную сушку производят в нагретой до 50...60°С электрической камерной печи. При этом формы ставят на кирпичи, с тем чтобы между дном формы и горячей поверхностью печи было воздушное пространство. Расстояние между киргшчами-опорами долито быть небольшим во избежание разлома формы.

Высушенная форма становится значительно легче и при постукивании издает более высокий звук. После сушки форма обжигается при 800°С в камерной электрической печи. При обжиге формы ставятся на керамические огнеупорные поддоны, которые можно поставить в два-три этажа по высоте печи. Верхние поддоны должны опираться на кирпичи, а не на формы, стоящие на нижележащих поддонах. После обжига формы получаются ломкими, хрупкими, так как гипс разрушается, а связь материала обеспечивают лишь частицы керамики и асбестовые волокна. Поэтому формы следует вынимать из печи вместе с поддонами и не снимать их затем с поддонов. Для многократного применения форм их можно делать сборно-разборными. Такие формы выполняют или из огнеупорной глины, или из гипсо-керами- ческой массы.

Процесс моллирования может осуществляться двумя способами. По методу кафедры ЛТИ в керамическую форму укладывают стеклянную глыбу необходимого размера и помещают в муфельную печь. При постепенном повышении температуры печи до 850°С стекло, размягчаясь, под собственным весом заполняет внутренний объем формы. Постепенный разогрев необходим для того, чтобы исключить растрескивание стеклянной глыбы, которое, в свою очередь, приводит к появлению мутноватого следа в местах излома стекла. Для того чтобы стекло полностью заполнило форму, в зависимости от объема скульптуры производят выдержку при температуре 850...900°С в течение 1...2 ч.

Вторичную выдержку производят при температуре отжига 500...550°С. Дальнейшее охлаждение до 400...450°С имеет значение для прочности моллирован- ного изделия, так как именно в этот период происходит его отжиг. При температуре 60...80°С форму с находящимся в ней изделием можно вынуть из печи и дать ей остыть до 20...25°С. Однако при этом необходимо следить, чтобы в комнате не было сквозняков. Для того чтобы обеспечить данный режим отжига, предусматривают термоизоляцию, которая состоит из асбестовой крошки или обыкновенной древесной золы. Этот слой хорошо удерживает тепло, не дает изделию преждевременно остывать.

В слой изоляции опускается термоэлектрический прибор таким образом, чтобы он касался поверхности стекла или формы. Это дает возможность постоянно контролировать температурный режим моллирования.

При установке поддонов с формами в печи открытые нагревательные спирали во избежание местных резких перегревов целесообразно заслонять керамическими плитками. Следует учитывать, что в имеющихся электропечах температура неравномерна по высоте шахты: внизу стекло может еще не до конца расплавиться, а вверху — перегреться и «прикипеть» к форме. Моллировать в горне не рекомендуется; горн не обеспечивает в полной мере температурных параметров, необходимых при моллировании. Таким образом, процесс моллирования состоит в целом из операций, показанных на  159.

Извлечение изделия из формы. После окончательного остывания рельефы извлекают из форм. Необходимо иметь брезентовые рукавицы, а также соблюдать крайнюю осторожность: на кромках рельефов могут образоваться острейшие заусенцы. Их следует надпилить, отломить и скол загладить куском абразивного круга. Небольшие объемные скульптурки, сделанные «на выход», или плоские рельефы должны легко выниматься из форм. Однако, если после охлаждения формы изделие свободно не вынимается, форма (особенно из керамогипса и асбокерамогип- са) может раскрошиться. Если этого не произошло, то форму разбивают молотком или другим простейшим инструментом. При этом, чтобы не повредить изделие, действовать надо чрезвычайно осторожно. Как правило, поверхность рельефа остается чистой, но в нехздто- рых местах к ней могут прилипнуть крупицы материала формы. В этом случае их можно счистить вручную стальной щеткой.

В зависимости от объема скульптуры процесс моллирования может колебаться от 10 ч до нескольких суток. В каждом конкретном случае его рассчитывает инженер-технолог в зависимости от состава стекла и объема скульптуры.

Заполнение формы стеклом может быть произведено путем набора его из стекловаренной печи (метод предложен Ленинградским заводом художественного стекла). Стекло заливают в предварительно разогретую форму. Удобнее всего форму разогревать в отжигательной печи, на короткое время выдвинуть ее, залить стеклом и затем снова поместить в печь.

Далее моллирование протекает аналогично выше описанному, т. е. печь разогревают до 850...900°С, стекло при этом окончательно заполняет форму, затекая во все ее части под действием собственной тяжести. После выдержки следует охлаждение до температуры отжига, опять выдержка и дальнейшее охлаждение.

Чтобы отмоллнровать изделие в керамогип- совой или асбокерамогипсовой форме промежутки м'ежду наружными стенками необходимо заполнить шамотной глиной или шамотным щебнем, с тем чтобы форма не могла разойтись, если даже она и треснет во время моллирования. При уплотнении шамотом ра- бочмо полость формы следует закрывать бу- маюй, чтобы шамот не попадал внутрь.

При моллнровании рельефа полость формы заполняют кусочками хрустального стекла размерами 30...50 мм. Не следует засыпать мелкую крошку и пыль, так как от этого в стекле образуются пузыри (при дроблении стекла целесообразно заворачивать его в крафт-бумагу, работать обязательно в очках, имея па руках плотные рукавицы).

Учитывая, что между кусочками хрусталя остается пустота, стекло закладывают с запасом, но не слишком большим, так как стекло может перелиться через край. Однако нужно быть уверенным, что изделие не получится недо- формованным из-за нехватки стекла. Нужно следить за горизонтальным положением формы в печи, иначе один край изделия получится толще другого.

Поддоны с формами так же, как и при обжиге форм, можно установить в печи в два-три этажа ( 160, 161). Получение рельефного стекла. На основе моллирования возможно получение так называемого рельефного стекла, которое выполняется путем помещения 5...6 листов стекла в плоскую керамическую форму с певысоким рельефом. При прогревании формы со стеклом последнее, размягчаясь, заполняет форму, повторяя ее рельеф. Наибольший эффект дает цветное стекло, тон которого зависит от толщины рельефа. Можно также засыпать мелко- дробленным стеклом углубления формы, а сверху класть несколько листов того же самого стекла. В этом случае даже оконное стекло дает определенный декоративный эффект. Размеры такого рода изделий лимитируются размерами печи. В данном случае формы при извлечении рельефа не разрушаются, поэтому возможно их многократное применение. Отмоллированное изделие можно дорабатывать пескоструйным аппаратом, бормашиной, абразивными кругами, травлением и т. д.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Выполнение художественных изделий из стекла

 

Смотрите также:

 

Стеклопакеты. Профильное стекло. Строительные изделия...

Моллирование и сварка стеклопакетов больших размеров отличаются сложностью.