Механические способы отделки

Крацевание. Крацеванием называют обработку изделий при по­мощи металлических щеток. Ее применяют как подготовительную операцию перед дальнейшей химической или гальванической от­делкой или как самостоятельный вид отделки главным образом художественного литья. Крацевание придает отливке при обработке ее жесткими щетками законченный вид с характерной матовой по­верхностью. При обработке мягкими щетками поверхность приобретает блеск. Часто при полировке или шлифовке лицевых частей изделия обратные (левые) и боковые стороны, которые мало про­сматриваются, обрабатывают Крацеванием. Крацевание производят или вручную (ручными щетками), или чаще на специальных станках при помощи стальных или латунных вращающихся щеток.

Для крацевания твердых металлов — стали и чугуна — применя­ют щетки, изготовленные из стальной проволоки диаметром 0,15— 0,2 мм. Для крацевания мягких металлов — цинка, алюминия и др. — толщину стальной проволоки берут не более 0,1 мм. Изделия из драгоценных металлов крацуют латунными щетками с толщиной проволоки от 0,1 до 0,2 мм.

Крацевание производят при смачивании изделия слабым раство­ром поташа (3%), а также пивом, квасом (особенно при золочении и серебрении). При отделке серебряных изделий раньше применя­лись серебряные щетки из пробы 875.

При крацевании изделие очень слабо прижимают к щетке; при сильном нажиме на поверхности могут образоваться полосы и штрихи от ударов проволоки, особенно при недостаточном смачи­вании поверхности.

Крацевание также применяется при гальваническом серебрении и золочении для уплотнения осадка.

Оптимальная скорость вращения щетки диаметром 300 мм сле­дующая (в оборотах в минуту): для стали, никеля—1800—2000; для латуни, меди, бронзы, серебра—1500—1600; для цинка, олова, свинца, алюминия и его сплавов—1200—1300.

Шабровка. Шабровка — это способ обработки главным образом литых (а также ювелирных) изделий для получения гладких, чистых и ровных поверхностей. Шабровка осуществляется ручными или механизированными инструментами — шаберами, имеющими острое заточенное лезвие, при помощи которого с изделия снимают тон­кую стружку. Толщина стружки при черновой шабровке 0,05— 0,02 мм, при чистовой — 0,02—0,01 мм.

Шабровку обычно производят попеременно в двух взаимно пер­пендикулярных направлениях. Это позволяет получать наиболее ровные поверхности, без волнистости, которая неизбежно возника­ет при шабровке в одном направлении.

Декоративное, или отделочное шлифование. При отделке шли­фованием поверхность металла приводят в ровное и гладкое со­стояние, приближающееся к зеркальному. Это делают в целях при­дания изделию красивого внешнего вида или подготовки поверхно­сти к дальнейшей отделке — полировке или покрытиям.

В качестве режущего инструмента применяют войлочные круги, на которые наносят абразивные зерна. Круги выпускают обычно диаметром 500 мм, толщиной 50 мм (вес около 5 кг). В работе круг изнашивается; обычно он считается пригодным до размера диамет­ра 175—200 мм.

Хорошее качество и производительность дают круги диаметром 500—600 мм. При шлифовании различных металлов применяют ско­рости, показанные в табл. 20.

 

 

Чем сложнее профиль из­делия, тем скорость шлифова­ния меньше. Например, при шлифовании тонкого художест­венного бронзового литья ско­рость снижается до 10—12 м/с.

На войлочные шлифоваль­ные круги наклеивают мелко раздробленные абразивные материалы (корунд, наждак и др.), которые сортируют, просеивают через специальные сита. Абразивные порошки разли­чают по величине зерен.

Абразивные порошки в большинстве случаев приклеивают к кругу столярным клеем; от качества клея во многом зависит каче­ство шлифования и расход абразива. Очень важно хорошо сварить клей — не превышать оптимальной температуры (65° С) и в крайнем случае не выше 80° С, т. е. не доводить клей до кипения.

Когда абразив сработается, его остатки удаляют бруском или смывают горячей водой и снова накатывают.

Существуют также ленточные шлифовальные станки для обра­ботки плоскостей; они работают не кругом, а лентой. Иногда изде­лия шлифуют вручную шкуркой или пемзой.

Голтование. Голтование — это массовое полирование давлением мелких изделий во вращающихся барабанах при помощи стальных шариков, конусов и т. п.

При вращении барабана мелкие изделия и шарики непрерывно перемешиваются. При этом шарики ударами и трением об изделие сглаживают неровности и шероховатости на его поверхности. Для создания более чистой поверхности в барабан заливают рас­творы соды, мыла и др., которые смывают грязь и ускоряют про­цесс.

Размеры шариков — от 3—5 мм (редко до 8 мм), скорость вра­щения барабана от 60 до 200 оборотов в минуту, продолжитель­ность обработки: 2—8 ч— для латунных штампованных изделий; 10—15 ч— для бронзовых литых изделий; 24—48 ч — для изделий из ковкого чугуна; 70—80 ч — для изделий из серого чугуна.

Барабан загружают на 50—80%, причем шариков по объему должно быть вдвое больше, чем изделий. Чем сложнее конфигу­рация изделия и профилировка его поверхности, тем относительно больше должно быть шариков, причем размеры их должны быть мельче. Мелкие шарики могут проникать в углубленные места и обрабатывать тонкие детали рельефа, которые недоступны круп­ным шарикам, но удар и давление мелких шариков значительно слабее. Поэтому размер шариков должен подбираться в зависимо­сти от характера поверхности и формы изделий, подлежащих голтованию. Сильно загрязненные детали перед обработкой необхо­димо обезжирить и протравить.

Чем меньше диаметр барабана, тем больше скорость его вра­щения. Сложно профилированные детали из мягких металлов луч­ше голтовать в барабанах колокольного типа (имеющих форму усе­ченного конуса) с медленным вращением.

Тонкостенные изделия с сильно выступающими деталями не рекомендуется обрабатывать этим способом ввиду возможных по­вреждений.

Существует разновидность голтования, когда вместо стальных шариков в барабан загружают абразивные материалы (песок, наж­дак, пемзу). Такая обработка мелких изделий заменяет их шлифо­вание.

Иногда для полирования изделий в барабан вводят обрезки кожи, опилки, а также венскую известь, трепел и др.

Полирование. Задачей полирования является доведение поверх­ности металла до зеркального состояния, когда луч света на ней не рассеивается, как при шлифованной поверхности, а полностью от­ражается.

Различают ручное и механическое полирование.

Ручное полирование применяют главным образом в об­ласти ювелирного производства при отделке изделий из драго­ценных металлов, а также золоченых и серебреных изделий. Его производят специальными полировниками из твердого минерала — гематита (кровавика), укрепленного в медной оправке и снабжен­ного длинной деревянной рукояткой. Полировники изготовляют раз­личных форм (плоские, овальные и т. п.) для обработки поверхно­стей с различным профилем. Для этой же цели применяют сталь­ные закаленные воронила. Рабочую поверхность полировника или воронила предварительно очень хорошо отполировывают до зер­кального блеска, а в процессе работы время от времени дополни­тельно натирают кожей для поддержания абсолютной гладкости.

Процесс полирования заключается в том, что полировником с силой водят по поверхности изделия; при этом сглаживаются все выступы, риски и другие дефекты и поверхность приобретает глад­кий зеркальный вид. При полировании поверхность смачивают раствором соды, мыла и т. п. В прошлом для этой цели применяли пиво.

Механическое полирование осуществляется на тех же станках, на которых производят шлифование, но вместо войлочных кругов обычно применяют хлопчатобумажные круги (или шерстя­ные), на которые наносят специальную полировочную пасту. Сила нажима на круг допускается от 2,5 до 5 кг, при этом изделие быст­ро и сильно нагревается.

Оптимальные скорости при полировании (в м/с): чугуна, стали, хрома и никеля — 30; меди, томпака, латуни, бронзы и серебра — 25; цинка, олова, алюминия и их сплавов — 20,

Наиболее распространенная паста для полирования состоит из окиси хрома и стеарина. Кроме того, часто Применяют пасты гои (Государственный Оптический институт), которые выпускают в трех вариантах и имеют состав, показанный в табл. 21.

 

 

Пескоструйная отделка. Эту отделку применяют для получения матовых поверхностей. Она производится в пескоструйных камерах и заключается в обработке поверхности изделий сухим песком, который подается под давлением по резиновому шлангу при помо­щи сжатого воздуха. В зависимости от размеров зерен песка полу­чается различная фактура — от нежно-бархатистой до грубозер­нистой. Размеры зерен песка подбирают также в соответствии с материалом, который подлежит обработке, например:

1) для тонкого листового металла (чеканных, штампованных из­делий), а также для получения самого мелкого бархатистого мато­вого оттенка применяют зерна песка 0,05—0,15 мм, давление до 0,5 ат;

2) для более толстого материала — поделочной стали, а также литья — 0,2—0,5 мм, давление до 1 ат;

• для крупных деталей экстерьерного декора из чугуна, бронзы или алюминия — 0,5—1,5 мм (давление до 1,5 ат);

• для получения грубых фактур — 2—2,5 мм и давление до 2,5 ат.

Иногда для отделки металлических изделий применяют также стальную дробь или гранулированные зерна белого чугуна. Дробоструйная обработка имеет следующие преимущества:

• дробь служит дольше песка и не требует сушки;

• на 10—15% снижается расход сжатого воздуха;

• поверхность металла не только отделывается, но и упрочня­ется, приобретая наклеп;

• аппаратура (сопло) изнашивается меньше.

В зависимости от размера дроби поверхностное упрочнение (наклеп) происходит на глубину 0,1—0,3 мм. Чем крупнее дробь, тем больше след от ее удара, тем грубее фактура, получаемая в результате дробоструйной обработки.

 

Пескоструйная обработка – отделочная операция для придания шероховатой поверхности украшениям. Песко­струйную обработку ведут сухим песком, который под давлением из сопла (суживающейся конической насадки) направляют на изделие.

Изделия в пескоструйной обработке.

 

Галтовка – очистка поверхности ювелирных изделий путем вращения их в барабанах, загруженных стальными шариками, кожаными обрезками и песком или другими абразивными материалами.