Обеспечение техники безопасности и экологичности процессов при изготовлении эмалированных изделий

Эмалирование — один из видов декоративной обработки (отделки) ювелирных украшений. Искусство нанесения эмали известно со времени древнего Египта и всегда требовало исключительного мастерства и высокой профессиональной культуры. Составы эмалей, способы их приготовления и методы нанесения всегда держались в секрете. Существующие в наши дни эмали и процессы эмалирования позволяют значительно расширить ассортимент ювелирных украшений, повышают их декоративно-художественную ценность, а также эффективность использования драгоценных металлов.

Эмаль представляет собой легкоплавкое стекло сложного состава, предназначенное для наплавления на металл. Сложный состав эмали необходим для прочного сплавления с металлом. По химическому составу эмали представляют собой соли кремниевой кислоты, а компонентами сплава являются окислы свинца, кремния, калия, бария, натрия, трехокиси мышьяка, сурьмы и окислы красящих металлов. Эмаль, кроме декоративного значения, обладает также защитными, антикоррозийными свойствами. Она отличается большой стойкостью не только против атмосферных влияний, но и против воздействия химических реагентов — кислот, щелочей, ядовитых газов и т. п. Эта стойкость позволяет использовать эмали в архитектурных сооружениях, работающих в условиях экстерьера. Цвет эмалей — самый разнообразный и достигается за счет введения в сплав соответствующих красителей. Различают эмали холодные и горячие, прозрачные и непрозрачные. В ювелирном деле чаще применяются горячие эмали, наносимые на изделия посредством обжига. Эмали делятся на выемчатые, перегородчатые и расписные (живописные). Эмали, наносимые в углубления (выемки) изделий, называются выемчатыми. Углубления (выемки) под эмаль могут быть подготовлены литьем, штамповкой, чеканкой, гравированием, травлением. При этом приеме эмалирования используются как прозрачные, так и непрозрачные эмали.

Эмали, которые наносятся в углубления (клеточки), образованные искусственно созданными перегородками из плоской проволоки или филиграни, называются перегородчатыми. Техника перегородчатой эмали предусматривает использование прозрачных и непрозрачных эмалей. Разновидность перегородчатой эмали — эмаль витражная. Рисунок на изделии под витражную эмаль вырезают непосредственно в металле или выполняют техникой филиграни. Прием витражного эмалирования представляет собой перекрытие (затяжку) сквозных отверстий только прозрачными цветными эмалями.

По составу эмали разделяют на прозрачные и глухие (непрозрачные). Глушение осуществляется добавкой в шихту окиси олова или трехокиси мышьяка. Аналогичную роль глушителей прозрачности эмалей играют также соединения фтора и фосфорная кислота. Обычно для получения цветных эмалей (прозрачных или глухих) сначала готовят основной сплав, а затем к этому бесцветному сплаву добавляют различные красители и вновь все переплавляют.

Каждый студент должен хорошо изучить правила техники безопасности перед началом работы. Перед началом эксплуатации изделий студенты должны прослушать инструкции по подключению и установке прибора. Все инструменты, выдаваемые студенту, должны быть в полной исправности и соответствовать своему назначению. Применять неисправный инструмент, а также инструмент, не предназначенный для данной работы, запрещается. Рабочее место должно содержаться в абсолютной чистоте. В работе с эмалью чистота — залог хороших результатов. Малейшие частицы пыли или другие посторонние включения, попавшие в эмалевый порошок, становятся причиной изменения цвета и образования точек и пятен. Небрежность в работе становится очевидной только после обжига, то есть когда изделие практически готово и недостатки уже трудно исправить. Поэтому с самого начала все операции нужно вести с большой тщательностью.

Для росписи по эмали используются огнеупорные краски с t пл. от 700 до 800 0С. Они готовятся из тщательно растертых пигментов, смешанных со скипидаром и лавандовым или скипидарным маслом. Каждая краска имеет определенную температуру плавления и при обжиге изменяет свой первоначальный цвет. Поэтому живописцы при работе пользуются палитрой-"опытницей" - белой эмалевой пластинкой с пробами красок. При помощи ее определяются температура плавления каждой краски и ее цвет после обжига.

Этап обжига самый сложный в эмальерном деле, oн требует большого опыта, специальных знаний и определенного художественного чутья. На первой стадии росписи по эмали тонкой кистью делается "подмалевок"-наносятся основные цвета. После этого пластинка должна пройти сушку. Для этого лучше всего применять электрическую плитку (рис. 1). Такие плиты очень производительны и экономичны. Когда электрические плитки находятся в действии или недавно были в действии, некоторые области остаются горячими или могут гореть. Если стеклянные керамические плиты имеют трещины, поверхность должна немедленно быть отключена от электрического питания, чтобы избежать риска удара током.

Рис.1. Электрическая плитка.

Для очищения воздуха от продуктов сгорания, испарений, запахов и прочих нежелательных примесей, образующихся при тепловой обработке используем вытяжку (рис. 2). В процессе сушки изделия выделяются разнообразные продукты горения, которые могут негативно влиять на здоровье человека. Нахождение в помещении с высоким содержанием в воздухе продуктов сгорания, испарений и канцерогенов может отрицательно сказываться на самочувствии и работоспособности, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации внимания. Отсутствие вытяжки также влияет на состояние помещения, где происходит обжиг изделия. Согласно санитарным нормам, должен соблюдаться 8–10-кратный ежечасный воздухообмен. Вытяжки улавливают дым, запахи и испарения, исходящие от плиты, препятствуют их распространению в помещении.

Рис.2. Вытяжка.

Для обжига эмали можно пользоваться и газовым пламенем, и другими источниками тепла. Однако во всех случаях пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью, так как копоть, попадая в эмаль, может испортить изделие. Поэтому обычно при нагреве открытое пламя направляют на оборотную левую сторону изделия. Каждый предмет, который обжигают в печи, необходимо класть на специальную подставку, от качества которой во многом зависит успех обжига. Наиболее подходящая подставка делается из никеля и его сплавов или из жароустойчивой хромоникелевой стали. Подставка должна отвечать следующим требованиям:

• а)    не изменять формы при нагреве;

• б)    не вступать в соединение с расплавленным эмалевым покровом;

• в)    не прилипать к эмали;

• г)    не образовывать на своей поверхности окалины.

Далее изделие на подставке специальными тигельными щипцами помещают в разогретую до необходимой температуры муфельную печь (рис. 3), пока краски не сплавятся и не приобретут яркость и блеск. Главной особенностью этой печи является наличие т.н. муфеля, защищающего обрабатываемый материал и являющегося главным рабочим пространством муфельной печи (то есть, муфель предохраняет материал или изделие от контакта с топливом и продуктами его сгорания, в том числе газами). Извлеченная из муфеля пластинка остужается и следует первая прописка, в ходе которой выявляются основные детали изображения и светотени. Затем пластинка вновь просушивается, обжигается и остужается.

Рис. 3. Муфельная печь.

В процессе второй прописки выявляются второстепенные детали, прорабатываются полутона и уточняются цветовые отношения. Производится третий обжиг.

Значительная часть сплавов имеет различные температуры плавления, и для того, чтобы избежать выгорания эмалевого покрытия, обжиг начинают с самых тугоплавких. Как правило, мастера делают многочисленные пробы обжига отобранных красок (эти пробы необходимы для определения точных температурных режимов плавления как односоставных, так и сложных, смешанных колеров). Кроме того, только пробные обжиги дают возможность более точно подобрать необходимый цвет, поскольку в процессе плавления некоторые эмали изменяют интенсивность своего цвета и приобретают новые оттенки. Нанесение и обжиг эмали даже одного цвета производится чаще всего в несколько приемов. Первый слой выполняет грунтовочные функции, по нему проверяют, как эмаль растекается по поверхности вырезанного для нее углубления в металле, либо в ячейках между скаными или вальцованными перегородками. Последующими слоями восполняют усадку эмалевой массы при плавлении и доводят уровень покрытия до верхнего края перегородок или поверхности металла. Иногда сверху наносится фондон — защитный слой бесцветной эмали.

При создании несложной композиции с использованием ограниченной красочной палитры роспись заканчивается на втором или третьем этапе. Для написания сложной миниатюры, богатой цветовыми оттенками, требуется от 4 до 7 прописок и столько же обжигов. Этот краткий обзор процесса создания миниатюр на финифти свидетельствует о том, насколько трудоемка и сложна работа художника, ведь малейшее отклонение от строгой последовательности в работе, даже минутная передержка в процессе обжига могут привести к порче произведения, иногда даже на самом последнем этапе, когда роспись эмали уже почти готова. Законченный вид финифти, как ювелирному изделию, придает золотая или серебрянная оправа (сканю - филигрань), она изготавливается ювелиром. Вставленная в драгоценную оправу, усиливающую значимость и красоту эмали, русская миниатюра может пополнить любую частную коллекцию, стоять на столе, камине, висеть на стене, либо носиться как эксклюзивное ювелирное украшение, преподнесенное в знак любви или дружеского расположения. Роспись по эмали практически вечно сохраняет чистоту, блеск и прозрачность цвета. Она не подвергается, подобно другим видам живописи, воздействию таких разрушительных факторов, как свет, перепады температуры и влажности, загрязнение.

Применение того или иного приема в эмальерном деле определяется технологическими и конструктивными особенностями укрепления эмали на изделии.