Вся электронная библиотека >>>

 изделия из стекла >>>

    

 

Выполнение художественных изделий из стекла:

Учебник для художественных вузов и училищ


Раздел: Производство

 

Материалы, применяемые при производстве витражей на латунной, свинцовой и алюминиевой арматуре

  

Листовое стекло. Основным материалом в данном случае является листовое цветное стекло толщиной 2—6 мм и более. Обычно используют цветное стекло, которое выпускает Чернятинский стекольный завод Брянской области. Оно изготовляется методом вытягивания и бывает окрашенным как во всей массе, так и накладным способом. Для получения уникальных цветов стекла можно использовать холявный метод изготовления или метод ручной прокатки ( 193).

Для изготовления арматуры применяют свинец, латунь и алюминий. Свинец — тяжелый голубовато-серого цвета металл. Свинец лучших сортов содержит 99,8—99,9% чистого РЬ. В качестве примесей в свинце содержатся цинк, медь, железо и т. д. В мастерскую свинец попадает слитками массой 40...45 кг.

Латунь — сплав на основе меди, в котором основной добавкой является цинк (до 50%). В витражном искусстве применяют латунную ленту толщиной от 0,5 мм до 1,0 мм, содержащую до 10% цинка. Рекомендуется применять для изготовления арматуры следующие марки латуни: томпак Л96, томпак Л90, полутомпак Л85, полутомпак Л80, латунь Л70, латунь Л68, латунь Л62. Цифра марки показывает процент серебра в припое.

Эти составы обладают хорошей коррозионной стойкостью и пластичностью. Для изготовления арматуры латунь может иметь и более высокое содержание цинка до 30% и более. Чем выше содержание цинка в латуни, тем выше ее пластичность.

Алюминий — сплав, состоящий из 6— 8% глинозема, 94—92% криолита. Этот металл обладает высокой теплопроводностью, небольшой массой. Для изготовления алюминиевой арматуры применяют ленту толщиной 0,8—1,5 мм и профильный уголок шириной плечиков от 15 до 50 мм и больше. Для изготовления арматуры употребляют алюминий марки AMrl, АД31, АК6, Д20, ВАД23. Соединение отдельных частей арматуры производится путем припаивания сплавом, называемым припоем, специальных протрав и флюсов.

 

Изготовление витражей на свинцовой арматуре.

 

Витражи на свинцовой арматуре выполняются традиционной техникой, известной уя£е много веков. Основным материалом для их выполнения является плоское (листовое) стекло и свинцовая профильная арматура (протяжка). Процесс изготовления витража на свинцовой арматуре включает в себя ряд обязательных операций: выполнение подготовительных рисунков; изготовление свинцовой профильной арматуры; нарезание и обработка стеклянных листов; сборку витража.

Подготовительные рисунки предусматривают разработку эскизов витража, выполнение картона в натуральную величину, выполнение рабочего картона и изготовление шаблонов, по которым вырезают стекла необходимых размеров. Эскиз выполняется художником и представляет собой общее построение композиции витража. Как правило, эскиз выполняется в уменьшенном масштабе, он предусматривает решение общих колористических, графических п конструктивных задач (см.  210). Картон представляет собой в натуральную величину проработанный рисунок. В нем должны быть учтены все габаритные размеры, цвета стекол, количество и характер росписи. Картон выполняется на плотных листах бумаги, склеенных в единый кусок. Рисунок переносится по клеткам. Рабочий картон — это рисунок, выполненный с учетом специфики витражной техники, арматуры, размеров переплета и т. д.

Габочпй картон необходимо выполнять аккуратно в соответствии с точными размерами углем или в цвете. Очертание всей без исключения свинцовой арматуры наносится обязательно черной краской или тушью. Ширина контурных линий на картоне должна точно соответствовать ширине свинцовой арматуры, которая будет в дальнейшем использована для витража. При разработке рабочего картона надо учитывать размеры витража. Если его длина более 1 м, он должен быть разделен на отдельные секции. Разделительные линии располагаются таким образом, чтобы не нарушать общего строя витража. Они могут находиться на различных расстояниях. Главное — сохранить его конструктивную жесткость. Важной частью работы над черновым з;артоном является деление рисунка на отдельные участки стекол, оправленных свинцовой арматурой. При этом не следует злоупотреблять свинцовой сеткой, сгущая ее без особой надобности.

В этом случае можно не только заслонить свет, но и нарушить целостность композиции витража. Следует помнить, что все длинные части арматуры должны крепиться в верху секции, т. е. соединение всегда проходит через горизонтальные линии арматуры, оставляя вертикальные по возможности не разрезанными. Это дает витражу необходимую конструктивную прочность. Если это неудобно по высоте, то место стыка можно передвигать вверх или вниз так, чтобы приспособить деталь к общему композиционному и конструктивному строю витража. Надо помнить, если секция содержит много горизонтальных и вертикальных параллельных линий, то давление распределяется только на них и секция может прогнуться.

Калька снимается с картона, она необходима для изготовления шаблона. Это контурный рисунок свинцовой протяжки, отделенный от картона. На кальке тщательно определяется количество полос арматуры, ее толщина, место стыков отдельных участков. Все промежутки нумеруются порядковыми номерами.

Промежутки одних и тех же размеров, конфигураций или расцветки обозначают одним номером. Хорошо продуманные линии арматуры не только облегчают последующую работу, но и создают дополнительные композиционные и конструктивные элементы, дающие возможность удерживать кусочки стекла в нужном положении. Вместо одной кальки с картона можно снять две, одну использовать при выполнении шаблонов, другую сохранить ( 194). Шаблоны — куски картона пли кальки, по которым вырезаются листы стекла, аналогичной формы. Шаблоны выполняют двумя способами. Первый заключается в том, что на кальке с четко выверенным рисунком собирают свинцовую арматуру без стекол. Для того чтобы рисунок не распадался, ее припаивают небольшим количеством припоя. Получив таким образом секцию витража, под нее подкладывают плотную белую бумагу. Путем обвода карандашом толщины арматуры получают примерный абрис (внешний контур) шаблона ( 195). Уточнение абриса происходит после того, как бумагу уберут из-под арматуры и заключается оно в том, что вторичной прорисовкой определяют толщину средней полочки арматуры.

Полученные таким образом участки бумажного листа, прорисованные вторично, вырезают ножницами. На основании полученных шаблонов вырезают соответственного цвета стекла. При втором способе изготовления используется калька, снятая с рисунка рабочего картона. При этом рисунок с кальки переносится на картон или белый плотный лист бумаги. Рисунок с кальки мояшо переносить продавлива- нием или методом припороха. В случае продавливания рисунка обратную сторону кальки заштриховывают мягким карандашом или замазывают углем. Затем тупой иглой рисунок переводят на бумагу или картон. Вместо иглы хорошо употребить шариковую ручку, чернильный след, который показывает на переведенные и непереведенные места рисунка. Если шаблоны выполняются из кальки, то для этого применяют специальные ножницы с двумя парами лезвий, шаблоны из картона режутся ножом с двумя лезвиями. Расстояние между лезвиями должно быть равно толщине промежуточной полочки арматуры (3—4 мм). Прямые линии лучше всего вырезать по линейке. Перенесение рисунка на стекло производят на столе со стеклянной крышкой, если шаблон выполнен из кальки или из листа рисовальной бумаги. Если же шаблон выполнен из картона, то контур переносят на стекло путем наложения его на лист стекла и обводки по абрису. Контур шаблона выполняют гуашевой краской или тушью. Стекло вырезают точно по шаблону.

Если при резке стекла останутся участки, выбранные больше или меньше, чем на шаблоне, то в этом месте собрать витраж станет невозмояшым. Хорошо промытые и просушенные детали укладывают на картон для проверки их размеров и профилей. При раскрое стекла необходимо максимально экономить материал, добиваясь минимальных отходов.

Дальнейшая обработка стекла заключается в нанесении деталей рисунка (обычно лица, рук и т. д., которые невозможно исполнить свинцовой арматурой). Делается это чаще всего силикатными красками.

Роспись ведут по частям. Наложив кусок стекла на соответствующий участок картона, наносят необходимые красочные линии. Однако такой подход не всегда дает удовлетворительные результаты. Часто один кусок стекла не является логическим продолжением другого. Для того чтобы этого не происходило, целесообразно собрать всю секцию витража. Стекла раскладывают и крепят на плоском столе, вставленном в деревянную раму, которая устанавливается на стол с прозрачной крышкой или на специально изготовленный мольберт, где при проникающем освещении выполняется роспись. Чтобы стекла не распадались, их в местах стыков скрепляют небольшими капельками расплавленного воска. Патрик Рейнтиенс (Англия) предлагает для этих целей употреблять специальную металлическую «ручку». Она состоит из металлической трубки диаметром в 10...15 мм, один конец которой имеет сливной носик, в другой вдета деревянная ручка. Ручка металлическим концом окунается в расплавленный воск и пока воск сохраняет текучесть им заливают стыки между стенок. Чтобы воск дольше не застывал, ручку предварительно нагревают на электрической плитке. После росписи отдельные стекла секции легко снимаются. Лишний воск соскабливают, а его остатки выгорают без следа во время обжига краски.

Предпочтительнее использовать стекло, имеющее различную фактуру поверхности. Такое стекло, оставаясь прозрачным, рассеивает проходящие лучи света и тем самым создает дополнительную его игру. Для получения фактуры поверхности стекла его укладывают на какой-либо жаропрочный материал, например на асбестовый лист, ткань или кварцевый песок, помещают в муфельную печь и разогревают его до подвижного состояния, в результате чего на его поверхности появляется рельеф. Отливка заготовки арматуры начинается с расплавления свинца. Нарубленные куски свинца загружают в предназначенную для этого емкость и расплавляют нри помощи электричества или газовой горелки ( 196). Расплавленный свинец черпают специальным черпаком и заливают в металлическую форму.

Для отливки первичных свинцовых заготовок употребляют металлическую форму «гусек». Форма представляет собой две раскрывные створки, закрепленные на шарнире, и специальное затворное устройство. После остывания свинца форму раскрывают и болванку длиной 0,5... 1,0 м достают щипцами. Иногда форма для отливок свинцовых заготовок делается в виде прямоугольного корытца.

При наличии в мастерской газовых горелок свинцовую болванку устанавливают на металлической подставке и, направив пламя горелки на один из ее концов, прогревают до расплавления. Капли свинца падают в подставленную для этого емкость. Накопив таким образом достаточное количество свинца, емкость вместо свинцовой болванки устанавливают под пламя, так как за время накопления свинца основная его масса остывает до нетекучего состояния. После того как свинец расплавится, его заливают в форму. Для этого или пользуются черпаками, или выливают свинец непосредственно из емкости. В данном случае у емкости должен быть сливной носик. Выполнение арматуры складывается из двух операций: прокатывание заготовки меяеду вальцами и прокатывание на «машипке».

Вальцы для прокатывания свинцовых заготовок с целью изменения их объемов состоят из станины, на которой установлены два стальных вала, приводимых в движение рукой или электромотором. На валах имеются углубления, выполненные под углом 45°, располагаясь друг против друга, вместе они образуют квадратное сечение разных размеров.

Прокатыванием заготовки через вальцы изменяют ее габариты. Они становятся тоньше и длиннее, что позволяет без особого труда пропустить ее через прокатную машинку, которая окончательно формирует металлическую арматуру до получения формы двутавра. В зависимости от установки той или иной конфигурации вальцов получают различный профиль арматуры. Однако в среднем ширина полочек составляет 5...6 мм с толщиной вертикальной стенки в 1 мм и высотой в толщину стеклянного листа. Обычно пользуются прокатной машинкой, приводимой в движение ручкой, однако при массовом изготовлении арматуры лучше применять механизированный способ. За последние годы изготовляют свинцовую арматуру методом прессования. Свинец загружают в специальный нагревательный бак, откуда, размягчившись под собственной массой, перетекает в нижний цилиндрический резервуар. По резервуару движется поршень, приводимый в движение гидравлическим прессом. Полужидкий свинец под давлением проходит через отверстия фильера, установленного в противоположном конце цилиндра, получая необходимый профиль. Проходя через фильер, свинец остывает и приобретает необходимую прочность.

Изготовление арматуры, особенно свинцовой, — процесс, связанный с выделением большого количества вредных паров п пыли, поэтому при работе необходимо соблюдать чистоту, пользоваться специальной одеждой, быть предельно внимательным. Работы надо проводить в специально оборудованном вытяжном шкафу (кроме общей приточно- вытяжной вентиляции в помещении). А работающие со свинцом в обязательном порядке должны пройти инструктаж по технике безопасности. Сборка витража происходит после обработки стекла и заключается в скреплении его арматурой. Перед сборкой витража свинцовую арматуру, помявшуюся в период хранения, распрямляют ( 197).

Для сборки витража обычно берут планшет несколько больший одной секции витража (с запасом на 25...30 мм по краю планшета). Отступив от верхнего правого края планшета примерно на 20...30 мм, под прямым углом друг к другу прибивают две деревянные планки — опоры для крайних полос арматуры. Ребра планок должны быть срезаны по профилю арматуры ( 198).

Сборку витража ведут от правого угла предохранительных планок, постепенно переводя по диагонали под углом 45° через стол ( 199). Убедившись, что стекло и арматура в правильном положении, их плотно подгоняют друг к другу. Арматуру изгибают по форме стекла давлением на нее стеком или роликом.

Обрамление стекла протяжкой ведется последовательно, начиная подгонку ее с одного края, постепенпо переходят к другому. При невнимательном или небрежном отношении секция может увеличиться в размерах. Это происходит за счет недостаточного уплотнения отдельных участков арматуры и стекла. Если длипа арматуры не превышает длину стекла по периметру, она употребляется в работу.

При проектировании витраяса следует помнить, что соединение двух круглых стекол и круглых концов арматуры — сложный процесс. В процессе их спайки приходится наносить много припоя, что моя?ет привести к растрескиванию стекла, поэтому при резке арматуры па- до следить, чтобы углы были прямыми, а линии среза ровными. Важпой операцией является пропаивание арматуры. Пайка — процесс соединения отдельных частей арматуры при помощи расплавленного припоя. Соединение происходит за счет взаимного растворения и диффузии металла арматуры и припоя. При этом яшдкий припой заполняет зазоры, образовавшиеся между соединениями отдельных частей арматуры.

Припой — это металл или сплав металлов, обладающий относительно низкой температурой плавления, хорошей смачиваемостью и способностью образовать плотные коррозионно-стойкие соединения.

Пайку металлов условно делят на пайку твердыми и мягкими припоями. Пайка твердыми припоями происходит за счет нагрева мест припоя газовыми горелками или электрической дугой. При изготовлении витражей па свинцовой арматуре, как правило, пользуются мягкими припоями.

Мягкие оловянно-свинцовые припои подразделяются на несколько марок (ПОС-90, I10C-61, ПОС-50 и др.). Цифры этих припоев расшифровываются следующим образом: ПОС-90 — припой оловянно-свинцовый: олова 90%, свинца 10%. Для увеличения прочности к ним в небольших количествах (1,5... 2,5%) прибавляют висмут, кадмий, сурьму п др.

В случае изготовления витражей на латунной арматуре используют припои, в состав которых входит серебро (серебряные припои).

Наиболее употребимые составы серебряных припоев ПСр-72, ПСр-50, ПСр-70 и т. д. Буквы и цифры марок припоев расшифровываются следующим образом: Г1Ср-72 — припой серебряный, 72% серебра. В состав припоев могут входить также медь, цинк, марганец и др.

Кроме указанных припоев для соединения латунной арматуры можно применять сплав, состоящий из трех частей серебра пробы 0999 и одной части металлической меди. Металлы расплавляются и перемешиваются в тигле. Протравы. Для нрипаивания деталей применяют специальные протравы, наиболее употребимым из которых является хлористый цинк. Его приготавливают, помещая мелкие кусочки цинка в крепкую соляную кислоту до тех пор, пока цинк не будет растворяться. Такая кислота называется травленой или паяльной.

Флюсы. Для проведения качественной пайки употребляют специальные флюсы. При пользовании легкоплавкими припоями используют бескислотные флюсы, активизированные флюсы, содержащие канифоль, активизированные флюсы на спирте и глицерине, активные флюсы на основе хлористых солей.

Наиболее употребимыми флюсами при пайке легкоплавкими припоями являются флюсы, содержащие канифоль, %:

бескислотные флюсы: канифоль — 100; канифоль — 40, бензин — 50, керосин — 10; канифоль — 30, спирт этиловый — 70, канифоль — 24, стеарин — 1, спирт этиловый — 75;

активизированные флюсы, содержащие канифоль: канифоль — 30, спирт этиловый — 60, кислота уксусная — 10; канифоль — 22, спирт этиловый — 76, анилин солянокислый—2; канифоль — 97, анилин солянокислый — 2, глицерин— 1; канифоль — 55, анилин солянокислый — 2, глицерин — 2; спирт этиловый — 41.

Активные флюсы на основе хлористых солей: ЗИЛ-1 — цинк хлористый —40, олово двухлористое — 5, медь хлорная — 0,5, кислота соляная — 3,5, вода— остальное; ЗИЛ-2 — цинк хлористый — 40, олово двухлористое — 2, калий хлористый — 1, аммоний хлористый — 1, кислота соляная — 2, вода — остальное.

Флюсы для плавки серебряными припоями изготовляются на основе буры, борной кислоты и их смесей, %: мета- борат натрия — 45, бура — 25, кислота борная — 5, кремнийфторид калия — 25; кислота борная — 20, бура — 80; бура — 50, кислота борная — 35, кальций фтористый — 15.

Пайка арматуры производится вначале с внутренней стороны. Свинцовую арматуру рекомендуется паять методом предварительного облуживания свинца припоем.

Латунь перед пайкой иногда подвергают травлению паяльной кислотой, а иногда подготовка ее ограничивается механической зачисткой мест пайки от окислов и загрязнений. Латунь можно паять всеми легкоплавкими припоями, в том числе и на основе цинка. Но наиболее качественную пайку латунной арматуры можно получить на основе припоев с большим содержанием свинца (более 18% Sn), применяя при этом флюсы, в которые входят хлориды цинка, олова, меди и калия (ЗИЛ-1, ЗИЛ-2). При пайке металлической арматуры ее стыки подгоняют как можно плотнее ( 200). Иногда припой нарезают мелкими кусочками, достаточными для припаивания одного стыка. При паянии необходимо помнить, что при холодном паяльнике припой плавится медленно и застывает горочкой с острой вершиной. И, паоборот, при слишком горячем паяльнике может разрушиться край арматуры или растрескаться стекло. Если припой собирается в комочки и не пристает к свинцу, то это говорит о том, что перед припаиванием в местах пайки недостаточно нанесено флюса или стыки предварительно не очищены от грязи и окислов.

Запаяв все внутренние соединения, можно вынуть прибитые гвоздями деревянные ограничивающие планки. Если толщина стекла велика, то его края обтачивают на шайбе или на станке для резьбы стекла до необходимой толщины.

Для удержания стекла в еще не закрепленной пропаиванием арматуре применяют кузнечные или обыкновенные гвозди ( 201). При этом надо помнить, что стекло слишком хрупкий материал и обращаться с ним во время вбивания гвоздей надо осторожно. Когда первая сторона запаяна, приступают к другой (обратной). Для этого секцию необходимо перевернуть. Переворачивать надо осторожно, без перекосов и изгибов, так как запаянная с одной стороны секция представляет собой непрочное соединение. Секцию переворачивают в следующей последовательности.

1. Сдвинуть секцию так, чтобы ее часть свешивалась со стола, удерживая ее одновременно в горизонтальном положении одной рукой, а другой поддерживая передний край ( 202). 2. Наклонить секцию на себя, распределяя массу на обе руки, удерживая при этом центр секции ребром стола. Когда секция станет вертикально, перенести ее на середину стола, сохраняя отвесное положение. 3. Передвигая руки сверху к середине, удерживать секцию раздвинутыми пальцами. 4. Подвинуть секцию на себя, пока она не ляжет на предплечья и на ладони. 5. Медленно и осторожно опустить на стол секцию и также осторожно убрать руки. Другим более надежным способом является переворачивание секции при помощи фанеры. Для этого мастер подставляет одну сторону квадратного или прямоугольного куска фанеры к торцу стола, на котором собирается секция. Другой мастер осторожно сдвигает ее на фанеру. После этого оба мастера, придерживая с двух сторон по углам, осторожно переворачивают и укладывают ее на монтажный стол. Перевернув панель, надо проверить, не загнулись ли концы арматуры, тщательно заделать зазоры в стыках небольшими кусочками свинца и приступить к припаиванию.

Процесс пропаивания точно такой же, как и в первом случае. После того как все секции витража пропаяны, приступают к сборке всего витража. Отдельные секции витража вставляют в раму из оцинкованной, нержавеющей или обыкновенной стали швеллерного или уголкового профиля.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Выполнение художественных изделий из стекла

 

Смотрите также:

 

...деталей специальным сплавом, называемым припоем. В отличие...

Оловянно-свинцовые припои являются мягкими и применяются для пайки стали, меди и их сплавов. Они плавятся при температуре 19О...ЗОО°С. Поэтому паяют паяльником.

 

Соединение металлических деталей. Пайка. Клепка

Мягкие оловянно-свинцовые припои имеют температуру плавления, не превышающую 300°, и представляют собою, как показывает их название, сплавы олова и свинца.

 

...и паяние. Горячая и смешанная клепка. Виды и составы припоев...

Мягкие припаи — сплав олова и свинца — называются оловянно-свинцовыми.
Чем больше в припое олова, тем ниже температура его плавления. Мягкие припои легко плавятся и их можно наносить на металл паяльником.

 

Холодная клепка и паяние

При изготовлении хозяйственного инвентаря различные детали соединяют
Припои представляют бой оловянно-свинцовые сплавы с.различным процентом содержания олова.
Мягкая кровля. Раздел 1. Материалы для гидроизоляции.

 

Гвозди. Клямеры. Крепежные материалы для покрытия крыш

Для изготовления хозяйственного инвентаря применяют низкоуглеродистую проволоку общего назначения диаметром 4 и 5 мм.
Кровельщики чаще всего пользуются мягкими оловянно-свинцовыми припоями.

 

ВИТРАЖИ. Витражи из разноцветного прозрачного стекла

• смешанные витражи. Классический пример - витраж на свинцовой пайке, в котором по заданному рисунку располагают куски цветного стекла разной формы.
Изготовление матовых стекол.