Технология художественного литья.
Каслинский завод архитектурного и художественного литья является единственным в мире предприятием, где выпускают непревзойденные по качеству художественные изделия из чугуна.
Эти изделия принесли заводу мировую известность и множество высоких наград самых престижных российских и международных выставок.
Ассортимент Каслинского завода включает в себя разнообразное архитектурное литье (решетки, фонарные столбы, модули, кронштейны и т.д.), предметы декоративно – прикладного искусства (шкатулки, вазы, подчасники, подсвечники и т.д.), интерьерную скульптуру (статуэтки, скульптурные группы, бюсты), другие изделия (камины, садовая мебель, медали, стенные рельефы).
Художественная продукция завода выполняется вручную, с использованием традиционных технологий чугунного литья.
Чугун – сплав железа с углеродом; используется главным образом для промышленных целей.
Литье - получение изделий путем заливки расплавленного металла в специальные песчано – глинистые формы.
Песчано – глинистые смеси – природные соединения мелкодисперсного кварцевого песка с глиной; используются для создания литейных форм. Каслинские песчано – глинистые смеси из Лазаретского и Конского карьеров обладают комплексом уникальных свойств: пластичностью (способностью идеально воспроизводить рельеф поверхности модели), хорошей газопроводностью (способностью пропуская газы, мешающие металлу заполнить), огнеупорностью, малой теплопроводностью и прочностью.
Изготовление изделий каслинского литья – процесс сложный, трудоемкий, требующий от исполнителей особых знаний, умений и навыков. Весь процесс разделен на несколько последовательных операций, каждую из которых выполняет узкий специалист высокой квалификации.
Операция 1. Создание авторской модели.
Исполнитель – скульптор.
Модель лепится из мягкого материала – воска, пластилина, редко – из глины.
Законченную работу автор или специалист – модельщик переводит в гипс, затем в бронзу. Большая часть моделей разборная: подставки, отдельные фигуры и даже части фигур формуются и отливаются по – отдельности.
Операция 2. Подготовка литейной формы.
Исполнитель – мастер – формовщик.
В зависимости от характера модели литейная форма выполняется по двум традиционным технологиям:
а). формовкой по – сырому;
б). кусковой формовкой.
Некоторые изделия выполняются с использованием обеих технологий.
а). Формовка по – сырому.
Применяется для плоских изделий или плоских частей объемных изделий: ажурных решеток, садовой мебели, тарелок, шкатулок, рельефов, медалей, подставок для круглой скульптуры.
Используются:
песчано – глинистая смесь из Лазаретского карьера;
опока – специальный разборный металлический ящик, в котором производится формовка, а затем и отливка.
Опока разымается на две половины. Нижняя половина доверху плотно набивается слегка увлажненной формовочной смесью. Поверхность выравнивается, в ней выполняется четкий оттиск бронзовой модели. Пролагаются литниковые каналы. Таким же образом готовится верхняя половина опоки, в ней делается оттиск другой стороны модели. Далее формовщик при помощи набора специальных инструментов устраняет мельчайшие дефекты формы, посыпает рабочую поверхность графитом, скрепляет половинки опоки. Форма готова к заливке чугуна.
б). Кусковая формовка.
Применяется для объемных изделий: скульптурных групп, статуэток, бюстов, некоторых видов канделябров и т.д.
Используются:
песчано – глинистая смесь из Конского карьера;
одна или несколько опок; стержневые каркасы.
Модель (или ее часть) помещается на заполненную песком половину вспомогательной опоки. Выступающую часть модели формовщик делит на участки таким образом, чтобы по завершении работы куски формы можно было без труда разъять. На каждый участок при помощи специальных инструментов слой за слоем «набивается» увлажненная формовочная смесь. Делается это до тех пор, пока толщина куска не достигнет 5 - 8 см. Края куска аккуратно подрезаются для того, чтобы в готовой форме он плотно соединился с соседними. Во избежание склеивания кусков срезы посыпаются графитом или древесно – угольной пылью. Когда половина кусковой формы готова, куски разъединяются, просушиваются, их рабочая поверхность прокапчивается сосновым смольем или покрывается графитом. Аналогичным способом выполняется кусковая форма другой половины модели. Когда и она готова, куски каждой их половин помещаются в верхнюю и нижнюю части опоки. Пространство между поверхностью кусковой формы и стенками опоки плотно заполняются формовочной смесью.
Каслинские объемные отливки традиционно пустотелые. Для достижения пустотелости создается стержень. После изъятия модели внутри кусковой формы остается полностью соответствующая ей полость. В центре полости формовщик укрепляет крестообразный каркас, а нижнюю и верхнюю половины формы плотно заполняет стержневым составом - формовочной смесью с добавлением клеевых веществ (чаще – декстрина). Совместив, а затем разъединив половины формы, мастер получает «слепок» модели, который аккуратно извлекается и подсушивается. Затем поверхность слепка в нескольких местах прокалывается специальными кнопками. На глубину прокола (около 3 – 5 мм) со слепка снимается верхний слой. Толщина этого слоя после отливки будет толщиной стенки формуемого изделия. Готовый стержень закрепляется внутри кусковой формы. Прорезаются литниковые каналы. Половины опоки скрепляются. Кусковая форма готова к отливке.
В обеих технологиях форма используется только один раз.
Операция 3. Заливка расплавленного чугуна в приготовленные песчано – глинистые формы.
Исполнитель – мастер – литейщик.
Его задача – обеспечить должное распределение расплава внутри формы и отследить режим постепенного охлаждения отливки для сохранения ее целостности. Остывшая отливка вынимается из опоки, из нее через специальные отверстия удаляется стержневая смесь. Перед механической обработкой отливка еще раз обжигается для уменьшения твердости поверхности при механической обработке (чеканке).
Операция 4. Чеканка и сборка изделий.
Исполнитель – мастер – чеканщик.
После отливки на поверхности изделия остаются литники, швы на месте соединения кусков формы. Требуется дополнительно проработать рельеф поверхности, соединить отдельно отлитые части и детали. При помощи большого набора инструментов мастер, чья работа сродни искусству ювелира, приводит изделие в полное соответствие с авторским образцом. Отдельно отлитые детали собираются воедино без видимых соединительных стыков. Чеканка поверхности, выполненная опытным мастером, способна сообщить фактуре поразительную реалистическую достоверность.
Операция 5. Покраска изделий.
Исполнитель – мастер по покраске.
Для каслинских изделий из чугуна традиционно используется специальная черная краска на основе голландской сажи, дающая матовую поверхность и позволяющая ощутить объемность и пластику изделия. Краска наносится вручную, в три слоя. Каждый слой закрепляется путем термической обработки.
Технология литья по выплавляемым моделям (лвм).
С начала 1950-х годов, помимо традиционных технологий, в производстве
каслинских художественных изделий началось частичное применение технологии так называемого высокоточного литья (литья по выплавляемым моделям).
С модели в пластилине снимается мягкая (пенталастовая) форма, на которую накладывается гипсовый кожух. После удаления модели в эту форму запрессовывается восковая смесь. Несколько полученных таким образом восковых моделей присоединяются к восковой литниковой системе. Модели и литниковая система покрываютсяслоем специальной суспензии, состоящей из пылевидного кварца и этилсиликата. При нагревании восковая смесь вытапливается. Далее вся система помещается в специальный металлический ящик – опоку, которая плотно заполняется формовочным песком. В прогретую форму заливается расплавленный чугун.
Литье по выплавляемым моделям применяется для изготовления небольших изделий и некотрых деталей скульптуры, выполняемой при помощи кусковой формовки.
При соблюдении всех технологических норм готовая отливка отличается высокой степенью чистоты поверхности и практически не нуждается в сложной механической обработке (чеканке).