Современные технологии позволили в значительной мере автоматизировать все процессы по обработке металлических изделий и свели к минимуму ручной труд, однако, для мелкосерийного производства и изготовления уникальных продуктов все еще широко используются ручные способы, благодаря которым осуществляется художественная обработка металла. При этом не исключается замена многих трудоемких процессов на автоматизированные.
Литье
Форма должна быть из металла температура плавления которого выше чем у сырья
Те металлы, которые имеют высокую степень плавкости, легко можно видоизменять, применяя формы. Этот способ называется литьем, он один из древнейших, но и сегодня остается актуальным и часто применяемым. Еще до нашей эры люди освоили и широко использовали литье.
Перед началом работы нужно изготовить форму. Выбор материала может быть любым удобным, например, из воска, песка, если предполагается изготовление нескольких одинаковых деталей форму можно использовать много раз. В том случае, когда будущее металлическое изделие будет иметь сложную конструкцию, целесообразно сделать несколько форм для разных деталей, а затем соединить их друг с другом посредством пайки.
Литье можно классифицировать по металлу отлива:
Литье в песчаные формы — широко используемый е промышленности метод литья
- чугунное;
- медное;
- золотое и серебряное.
По конструкциям и материалам форм:
- временные формы – земля, песок;
- оболочковые;
- постоянные – восковые, гипсовые, металлические.
По способу литья:
- центробежное;
- под давлением;
- классическое.
После подготовки форм нужно привести металл к жидкой форме – расплавить. Сделать это можно в специальной печи, в древности металл плавили в котлах на костре. Температура плавления у разных металлов отличается, поэтому если нет автоматизированной фиксации нагрева, необходимо следить за процессом и после того, как металл станет жидким, его заливают в форму.
Литьё металла в домашних условиях
Когда материал затвердеет можно вынимать изделие из формы, для достижения идеально ровных поверхностей заготовку зачищают и шлифуют.
На этапе нагрева и плавления металла можно соединять различные компоненты, для получения улучшенных характеристик, например, медь с оловом образуют более прочный сплав – бронзу.
Варианты применения
Самое популярное изделие из металла: кованые ворота и ограды. Массивные или узорчатые, из чистого металла или сплава – они смотрятся одинаково изыскано и элегантно. Но кованые изделия – не просто украшение интерьера. Выполненные из металла ставни, перила лестницы декоративные калитки и балконы способны выдерживать высокую нагрузку, резкие перепады температур и воздействие стихий.
К нефункциональным формам интерьерных элементов можно отнести ротонды, оградки для клумб, фигурки растений и животных. Они украсят любой сад и подчеркнут его индивидуальность.
Возможность придать изделию любую форму позволяет создать конструкции любой сложности – благодаря этому художественная ковка остается самым популярным способом украшения дома.
Ворота, сделанные в форме дракона, привлекут внимание гостей и вызовут зависть соседей
Ковка
Обработка разогретого металла с помощью молотка – это ковка, она также является старейшим методом. Под равномерными ударами молота металлическая заготовка постепенно приобретает необходимый вид, однако, разные по составу сплавы ведут себя при ковке неоднозначно – появляются трещины, разрывы.
Горячая ковка — деформация раскаленного металла молотком
Степень податливости металла такой обработке измеряется в величине ковкости. В зависимости от этого параметра различают холодную ковку и горячую.
Драгоценные и цветные металлы (золото, серебро, медь) являются достаточно мягкими, поэтому их можно обрабатывать холодной ковкой.
Таблица температуры плавления самых распространенных металлов
Железо и сплавы на его основе поддаются ковке только в разогретом состоянии. Нагрев происходит в специальной печи до температуры 1000оС, затем металл можно деформировать, гнуть, в общем, придавать нужную форму.
На основе принципов ковки была выработана техника художественной обработки – просечка. Она заключается в придании листу металла ажурного вида.
Холодная ковка – изменение формы изделия посредством ударов молотка различной силы. В результате этого металл быстро утрачивает пластичность, уплотняется и появляется наклеп. Следующим этапом является отжиг, который используется для удаления образованного наклепа.
В современных условиях холодная ковка часто используется в ювелирной отрасли.
Ручная художественная ковка металла
Инструменты
Многие века стандартный набор оборудования и инструментов кузнеца не изменялся. Горн с углями, меха для их раздувания, молот и наковальня, клещи и бочка с водой являлись основными инструментами кузнеца. Развитие средневекового производства привнесло в этот набор элементы механизации, а промышленная революция превратила кузнечное дело в отрасль, направленную на массовое производство продукции.
Молот и наковальня
Это направление получило в свое распоряжение целый ряд специального оборудования для художественной ковки — станков и приспособлений, облегчивших труд кузнеца и позволяющих выполнять сложные изделия.
Классический угольный горн по-прежнему остается в кузнечном арсенале, но на помощь ему пришли еще и муфельные печи, индукционные нагреватели. Многие кузнечные станки сохранили свои исторические названия, соответствующие их назначению — гнутики, улитки, волны, твистеры и торсионы — но получили мощный электрический привод или превратились в универсальные многофункциональные станки.
Чеканка
Выбивание рельефа на металлическом листе небольшой толщины или пластине называется чеканкой. Этот процесс осуществляется с помощью молотка и специального стержня. Вследствие ударов молотка по стержню он оставляет на пластине след или придает ей объемный вид. Молотки называются разгонными, а метал предварительно подвергается холодной прокатке, чтобы получилась нужная толщина.
Художественная чеканка изделий требует высокой точности из-за сложности форм, соответственно, нужен материал, хорошо поддающийся обработке
Это начальный этап, подготовительный, по его окончании приступают непосредственно к художественному декорированию. Это очень тонкая и кропотливая работа, для нее используют целый набор стержней различной формы и величины, они называются чеканы. Намного проще выполнять чеканку на нескольких небольших пластинах, которые потом можно соединить в единый объемный предмет способом пайки.
Еще в древности был придуман способ чеканной выделки фигур. Он состоит из нескольких процессов, вначале тонкие листы металла, в основном драгоценного, разгоняются по жестяной или бронзовой модели, затем с помощью чеканов придается форма или рисунок, по окончании листы аккуратно снимаются с формы и спаиваются между собой.
Часто художественная обработка металла чеканным способом может сочетать в себе процессы гравировки, литья и резьбы.
Техника чеканки бывает трех видов:
- из листового металла;
- по оброну или литью;
- тиснением.
Традиционный способ чеканки – по тончайшему листу стержнями, а завершают обработку и дополняют художественную форму литым изделиям двумя другими способами. Современные техники литья позволяют добиться идеальных форм и рисунков изделия, однако, часто могут возникнуть различные дефекты:
- раковины;
- наросты;
- неслитины;
- перекос;
- шероховатость.
Тиснение представляет собой процесс чеканки с использованием матричных досок, которые называют басменными, от них и другое названия технологии – басма. Процесс тиснения осуществляется следующим образом: подготавливается деревянная матрица, которая будет отображать рельеф будущего изделия.
Басменная доска
Тонкий золотой или серебряный лист накладывается на матрицу, сверху покрывается более толстым свинцовым листом. Удары, наносимые молотком, приходятся на свинцовую подушку, которая уплотняется и приобретает рельеф матрицы, повторяя все контуры, объемы и рисунки. Точно такую же форму принимает и металл, зажатый между свинцовой прокладкой и матрицей.
Когда процесс тиснения окончен, свинцовую подушку убирают и аккуратно снимается слой металла – басма, она имеет более мягкие черты рисунка, чем у матрицы, как бы сглаженные. Чем толще будет слой листа, тем более сглаженным получится изображение, поэтому не рекомендуется использовать для басмы металл более 0,3 мм.
Басму, как технологию чеканки, используют для оковки изделий, таких как иконостасы, рамы, переплеты книг, ларцов, для создания портретных изображений.
Технология чеканки по металлу
Металлопластика
На первый взгляд, этот метод художественной обработки металла напоминает чеканку, но все же имеет ряд отличительных признаков:
Металлопластику выполняют на очень тонких металлах до 0,5 мм
- во-первых, используется более тонкие листы металла – фольга, толщиной не более 0,5 мм, а для чеканки используют в основном от 0,5 до 1,5 мм.
- во-вторых, использование скульптурных инструментов – стеков, для чеканки используются молотки;
- в-третьих, технология металлопластики напоминает лепку, плавные линии и движения, а чеканка более грубые деформации в результате силы удара.
Металлопластика была придумана еще в средневековье, в России изделия, выполненные по этой технологии, вошли в моду в начале XX века. Способ металлообработки стал настолько популярен, что его ввели в учебную программу для школьников. С помощью металлопластики изготавливались рамы, иконостасы, нательные крестики и прочие украшения.
Для начала работы необходимо отжечь металл, оловянные листы не требуют отжига, цинковые достаточно нагреть один раз, а латунь, медь и жесть иногда нужно нагревать несколько раз. После отжига металл медленно охлаждается. Предварительно подготавливают эскиз – нарисованный на прозрачной бумаге рисунок будущего изделия.
Затем этот эскиз прикладывают к листу металла и специальным инструментом обводят, надавливая, таким образом, отпечатывается рельеф на фольге. Данная процедура повторяется с обеих сторон листа до тех пор, пока не получится нужная форма. Для удобства под низ заготовки подкладывается резина или другой мягкий, но упругий материал.
Великоустюжская чернь
Чернь как вид обработки металла известна на Руси с Х века. Археологические материалы дают богатейшиеколлекции произведений из серебра и золота, украшенных тонкими изящными орнаментами, наведенными по гравировке или чеканке чернью. Технология черни состоит в том, что черный сплав серебра, меди, свинца и серы вплавляют в основной металл — серебро или золото, чтобы достичь цветового контраста. В основном металле должны быть сделаны небольшие углубления методом гравировки, чеканки или травления.
Существует несколько вариантов технологического приготовления, наложения и оплавления черни. Наиболее древний и эффективный из них, сохранен и применяется мастерами Великого Устюга.
В ХVII — начале ХVIII веков широкое развитие получило искусство черни в Москве. Активное строительство культовых сооружений и дворцовых ансамблей дало толчок развитию различных художественных ремесел, в том числе и искусству чернения. В Москву были приглашены лучшие мастера — серебряники из Пскова, Новгорода, Ярославля и других городов.
Для ХVII века характерно значительное влияние на русское искусство произведений из западноевропейских мастерских, привезенных иностранными послами в Москву. Мастера Оружейной и Золотой палат Кремля быстро трансформировали барочные мотивы орнаментики Запада. Пышные узоры из букетов или гирлянд плодов и заморских цветов стали украшать большие серебряные блюда, кубки, и оклады икон.
Но основным центром черневого искусства во второй половине ХVII века стал город на Севере — Великий Устюг. Со второй половины ХVI века и особенно в ХVII веке Великий Устюг входит в число крупнейших торгово-ремесленных центров Руси. В середине ХVII века ремеслом здесь было занято около 500 жителей городского посада, владевших 55 специальностями.
Город оказался на торговом пути, связывавшем Европейскую часть России с Сибирью. Это повлекло за собой бурное развитие ремесел, в том числе и черневого искусства. Благодаря талантливым мастерам устюгская чернь обрела свое лицо отличное от искусства других художественных центров. В их работахособое значение обрела сюжетная гравюра, очень насыщенная, значительно более густая по цвету, нежели московская или петербургская. Фон прорабатывался штрихами, образуя своего рода сетку. Черневая композиция всегда очень четко увязывалась с золоченным, слегка углубленным фоном. Общее решение дополнялось резными или чеканными деталями. Для Великого Устюга ХVIII век явился периодом наибольшего расцвета черневого искусства.
Великий Устюг — город с богатыми традициями художественной обработки металла. Он является центром одного из наиболее известных художественных промыслов — северной черни.
Первое официальное упоминание об устюжской черни относится к середине 18 века, когда в столицу вызывают Михаила Климшина для обучения черновому искусству «московских жителей от купечества». Этот факт подтверждает, что промысел чернового дела в это время в В-Устюге процветает. Искусство наводить черновые узоры на серебряные изделия восходит к 17 в.
Устюжская чернь по серебру ценилась благодаря высокому художественному совершенству и необычайной прочности сцепления чернового состава с серебром. Изделия мастеров 18 в. — табакерки, коробочки, потиры, оклады евангелий и икон и т.д. — отличаются изящными и разнообразными формами. В работах сочетается матовый фон серебра с золотом и глубоким бархатистым черновым рисунком. Изображения силуэтны и лишены мелкой детализации, гравировка их сочная и мягкая. Развитию чернового искусства способствовало и открытие в 1762 г. фабрики братьев Поповых, которая просуществовала 15 лет. Влияние устюжской черни сказалось на развитии всех художественных центров Севера — Вологды, Архангельска. Вятки. К 19 в. город оказался не в состоянии конкурировать с крупными столичными производствами, но секрет устюжской «черни» вечной прочности был сохранен.
В 1932 г. образуется артель «Северная чернь». К созданию новых рисунков были привлечены профессиональныехудожники. С 1936 г. артель возглавил выпускник Петербургской Академии художников Шильниковский Е.П. Великолепный рисовальщик, график он обращается к литературным произведениям и создает целые серии по произведениям Пушкина, Гоголя, Крылова. Искусство черни в Великом Устюге вновь было поднято на небывалую высоту. В 1937 г. на выставке в Париже велико-устюгское черновое серебро было награждено золотой медалью и дипломом.
В 1961 г. артель переименована в фабрику, затем . Ведущие современные художники промысла: Тропина Е.Ф., Бобылева Л.М., Шорохов В.П., Меньшикова Л.С. обращаются к традициям древнерусского прикладного искусства. Ювелирные украшения, чарки, братины, стопки, столовые комплекты ложек, вилок и ножей украшаются крупными растительными узорами с введением в них изображений птиц, сказочных зверей, мифологических существ.
Мастера серебряного дела стали обучать своему ремеслу не только в северных ремеслянных мастерских, но и серебряников Москвы. В Московском архиве сохранились документы, которые указывают, что в 1744 году в Москву был вызван из Великого Устюга мастер Михаил Климушкин «для обучения оного мастерства московских жителей из купечества».
В середине ХVIII века и на северных мастеров оказал влияние широко распространенный в Западной Европе стиль «барокко». Сложные сюжетные композиции стали завершаться пышными рамками. В центре изображались охотничьи сцены, пасторальные сюжеты. Влияние Западноевропейской сюжетики сказывалось и на исполнении основной части композиции на табакерках, коробочках, флаконах. В 1780-х г.г. роккальные и барочные мотивы в северной черни все чаще начинают вытесняться сюжетами нового стиля — строгого классицизма. Переход к классицизму ознаменовался отказом от излишней пышности декора, от торжественной театральности сюжетов. К концу ХVIII — началу XIX в.в. относятся работы мастера Жилина, в которых он применил новый технический прием — вместо лучеобразно расходящихся линий, он вводит сплошной узор из черневых звездочек и миниатюрных букетов.
С середины XIX века черневое дело переживает полосу постепенного упадка. Мастера не в силах бороться с проникновением капиталистическихотношений и промышленной продукции. Конкуренция относительно дешевых серебряных изделий с простыми орнаментами вынуждает их к сокращению производства и превращению крупного центра черневого искусства в провинциальные мастерские, оторванные от крупных рынков. Для того, чтобы возродить это искусство в советский период потребовалось немало усилий. Технология черни требует опыта и особых навыков мастеров. Возрождение народного художественного промысла «Северная чернь» связывается с именем потомственного мастера М.П.Чиркова.
Под его руководством молодые мастера освоили технику черневого дела. Объединившись в артель «Северная чернь», они наладили выпуск подстаканников, портсигаров, ложек и других простых в производстве изделий с незатейливым цветочным орнаментом. Для совершенствования художественного качества изделий Чирков привлек художника Е.П.Шильниковского — выпускника Петербургской Академии художеств. Изучив особенности старого черневого искусства, художник сумел выявить и восстановить прерванные традиции. Е.П.Шильниковский вводит в сюжетику новые темы, в частности, из русских сказок.
Первая наиболее крупная партия серебряных изделий с его рисунками на тему произведений А.С.Пушкина получила на Парижской Всемирной выставке в 1937 году Большую Серебряную медаль и Диплом. С тех пор завод принимал большое участие в различных выставках и конкурсах, как в нашей стране, так и за рубежом. Изделия «Северной черни» побывали на Всемирных выставках в Брюсселе и Монреале Нью-Йорке и Осаке.
Гравировка
Плоскостная гравировка
Одним из основных способов, применяемых для художественной обработки различных металлических изделий, является гравировка. Она предполагает нанесение рельефа или линейного рисунка на заготовку с помощью резца. Гравировка может быть двух видов:
- плоскостная – двухмерная гравировка, предусматривающая обработку поверхности изделия;
- обронная – создает трехмерное изображение рельефа, скульптуры.
Наиболее распространенная плоскостная гравировка, ее назначением является завершающая стадия декорирования различных изделий. Результатом такой обработки будет создание контурного рисунка, узоров, тоновой композиции, надписей, шрифтовых работ.
Обронная гравировка с выборкой металла
Совершенствуя гравировочную технологию, в XVII веке уже использовали машины, для которых прототипом стали токарные станки по обработке дерева.
Очень интересная техника гравирования для чернения, рисунок прорезается более глубоко, а затем его чернят специальным веществом, в итоге получается оригинальное изображение, которое эффектно выделяется на изделие.
Обронная гравировка представляет собой создание объемного рельефа или скульптуры из металлического листа. Оно бывает выпуклое, рисунок получится возвышенным над фоном и углубленное, когда рисунок врезается внутрь заготовки и располагается ниже фона.
Кованые элементы и детали своими руками
Сегодня существуют цеха или мастерские, предлагающие художественные изделия собственного производства. Спрос на эту продукцию стабилен, несмотря на завышенную стоимость кованых изделий.
При желании и определенном опыте работы с металлом многое из ассортимента профессионалов можно выполнить и своими руками. Вовсе не обязательно вооружаться горном и кувалдой или приобретать специальный станок. Даже для изготовления сложных элементов или изделий достаточно верстака, тисков, сварочного аппарата и молотка. Материалом для самодеятельного творчества послужит круглый пруток, профильная труба с небольшим сечением, неширокая полоса стали или листовой металл.
Гибка металла (Фото: pixabay.com)
Мебель
В качестве мебели для самостоятельного изготовления можно рассмотреть садовые или дачные столики и стулья, декоративные полочки на стены. Кованые элементы могут украсить интерьер кухни, спальни, прихожей или садовую беседку, а намеченные для отправки в утиль старую табуретку или торшер можно укрепить коваными полосками и представить в качестве антиквариата.
Беседка
Беседка — заветная мечта дачников и владельцев собственного участка, необязательно должна быть деревянной или кирпичной. Можно сделать и металлическую конструкцию из профиля. Ее несложно превратить в легкую и изящную композицию с помощью собственноручно изготовленных кованых деталей — витой из стального круга ажурной арки на входе, завитушек по периметру беседки или замысловатой подвески для светильника.
Ворота
Кованые ворота и входная калитка, пожалуй, самые востребованные на сегодня изделия из ассортимента художественной ковки, в которых практичность сочетается с художественным вкусом. Между тем многие владельцы частных домов из экономических соображений обходятся приобретенной или самостоятельно изготовленной из стандартного металлопроката и металлопрофиля входной группой.
Любую металлоконструкцию можно перевести в разряд нестандартных или сделать такой изначально с помощью простейших самостоятельно изготовленных кованых элементов. В качестве заготовки используются уже упомянутые стальные прутки, профили или полосы. Из них можно выполнить различные витые узоры и вензеля, листья и бутоны, строгие или произвольные геометрические фигуры.
Травление
Одним из подвидов гравировки является травление. Его техника проста: металлическое изделие необходимо покрыть воском или смолой, затем по этому покрытию процарапывается рисунок, надпись или прочий декор. Далее, изделие помещается в раствор кислоты или щелочь, под действием которой процарапанные изображения протравливаются, а поверхность тускнеет.
Химическое травление нержавеющая сталь,природный цвет металла
Эта техника нашла широкое применение в XVI веке и наиболее часто использовалась для надписей на кубках. В современных условиях многие мастера стали ее активно использовать из-за оригинальности и необычности, когда необходимо сделать вещь в винтажном стиле, искусственно состарить ее.
Декоративная обработка металла
Для того чтобы придать металлу, отличную от оригинального цвета и тона, окраску используют различные способы:
Схема обработки для чернения металла
- чернение;
- матирование;
- оксидирование.
Чернение, наиболее часто используют для художественного декора серебряных, медных и золотых изделий. Для начала наносят гравюру, затем заполняют канавки чернью – сплавом свинца, серы или олова. Готовое изделие подвергают отжигу, излишки черни убираются, а поверхность вокруг рисунка полируется, чтобы создать контраст.
Матирование или создание фактуры поверхности металлических изделий – это создание отличного от полировки эффекта. Фактура поверхности изделия может быть мелкоштриховой, мелкоямочной или матовой. Эти эффекты достигаются с помощью использования различных техник:
- шлифовка;
- травление;
- обработка молотой пемзой;
- кварцевание.
Часто поверхность изделия после литья покрыта коркой, ее также можно зачистить и получить матовый эффект.
Оксидирование используют для серебра, его обрабатывают химическими веществами, иногда применяя электролитические способы. Технология проста: серебряное изделие погружают в раствор, чаще используют двухромовокислый калий, это электролит, подключают ток и под таким воздействием серебро меняет цвет.
Электрохимическое оксидирование стали в растворе щёлочи
Способы украшения изделий из металла
Украшение изделий из драгоценных металлов также в некоторой степени сродни обработке, наиболее распространены филигрань и эмалирование.
В зависимости от замысла ажурный узор может напаиваться на металл, может приобрести рельефную форму
Филигрань достаточно древняя техника. Сам термин состоит из двух латинских коней – «филюм» – означает нить, а «гранум» – переводится как зерно. Филигрань – совокупность переплетенных между собой тонких нитей, украшенных горошинами. Эта техника впервые была использована еще в древнем Египте во втором тысячелетии до нашей эры.
С тех времен и по сегодняшний день филигрань является исключительно ручной работой. Различают множество техник, они названы в честь городов или местности, где получили широкое распространение. Но обобщенно их можно классифицировать следующим образом:
Развитие филигранного искусства, приостановленное монголо-татарским нашествием, вновь приходит к расцвету в XV-XVI вв
- напайная;
- ажурная;
- объемная.
Напайная филигрань – простейший способ украшения металлических изделий. Она представляет собой проволочный узор, с декоративными элементами, который припаивается к листу металла, он будет выступать как фон. Может использоваться и просечная (выпильная) филигрань, когда после спайки основание удаляют, выпиливая его.
Может быть эмалированная филигрань, когда после спайки узора с основанием пространство заливается эмалью. Ажурная техника представляет собой спайку элементов проволоки между собой, без использования фона, таким образом, изделие становится похожим на кружево.
Объемная филигрань представлена в таких изделиях, как вазы, кубки коробки, ларцы и прочее. Чтобы получить такой предмет сначала подготавливают элементы, которые затем соединяются между собой спайкой или крепятся к основанию.
Эмаль представляет собой вещество, получаемое в процессе расплавления стекла или иных неорганических материалов, которые имеют окисный состав. Эмаль наносят на металл в жидком состоянии и оставляют застывать.
Разнообразие цветовой гаммы и возможность рисовать на эмали делают эту технику востребованной и популярной вот уже многие века. Изделия с добавлением эмали встречаются наиболее часто в ювелирном искусстве, а также в предметах домашнего интерьера.
