Процесс литья воска при изготовлении серебряных ювелирных изделий на заказ: этапы, рабочий процесс и основные моменты

Литье по восковым моделям, или литье по выплавляемым моделям, является высокоточной и необходимой техникой в ​​мире изготовления серебряных ювелирных изделий на заказ. Она позволяет создавать сложные конструкции и детализированные детали, которые было бы сложно получить с помощью традиционных методов формования. Процесс литья по выплавляемым моделям включает несколько ключевых этапов, включая создание воскового дерева, процесс формования, плавку металла и очистку готового изделия. Целью данной статьи является исследование рабочего процесса литья по восковым моделям с особым акцентом на решающем этапе процедуры заливки формы («倒模»), а также на важных соображениях на каждом этапе.

I. Обзор процесса литья по выплавляемым моделям

Литье по выплавляемым моделям на протяжении столетий было основополагающим методом в ювелирном деле благодаря своей способности создавать высокодетализированные и сложные конструкции. Эта техника включает в себя следующие этапы:

1. Создание восковой модели– Модель изделия изготовлена ​​из воска.
2. Строительство воскового дерева– Несколько восковых моделей соединены в «дерево».
3. Подготовка пресс-формы– Оболочка создается путем покрытия воскового дерева термостойким материалом, например гипсом.
4. Удаление воска– Форма нагревается, чтобы расплавить воск и оставить полость в форме желаемого рисунка.
5. Плавка металла– Металл (например, серебро) расплавляется до жидкого состояния.
6. Литье металла– Расплавленный металл заливается в форму для создания украшения.
7. Удаление оболочки– После того, как металл остынет и затвердеет, оболочку снимают.
8. Последние штрихи– Деталь очищается, полируется и удаляются все оставшиеся дефекты.

Каждый из этих шагов должен быть выполнен с точностью и осторожностью, чтобы обеспечить успех процесса. Процесс заливки формы (倒模) играет важную роль в формировании конечной детали и требует тщательного внимания к деталям, чтобы гарантировать, что конечная литая деталь соответствует желаемым спецификациям.

II. Подробный рабочий процесс заливки формы

Процесс заливки формы в литье по выплавляемым моделям включает несколько этапов, включая подготовку воскового дерева, создание формы, обжиг формы и заливку металла в форму. Ниже приводится подробное описание каждого этапа процесса:

1. Создание воскового дерева

Первым шагом в процессе литья по выплавляемым моделям является создание воскового дерева. Это подразумевает формирование модели ювелирного изделия с помощью воска, которая впоследствии будет использована для создания формы для литья из металла.

• Процедура: Восковая модель желаемого ювелирного изделия создается либо посредством ручной резьбы, либо литья под давлением. Затем несколько восковых моделей прикрепляются к центральному восковому «литнику», образуя «восковое дерево», которое позволяет расплавленному металлу равномерно заполнять каждую модель.
• Соображения: Точность восковой модели имеет решающее значение, так как любые дефекты или пузырьки воздуха в воске могут привести к дефектам в конечном изделии. Следует позаботиться о том, чтобы восковые модели не имели трещин, щелей или несоответствий. Кроме того, размер литника и размещение каждой восковой модели на дереве должны быть тщательно спланированы, чтобы обеспечить равномерное распределение металла во время процесса заливки.

2. Заливка гипсовой оболочки (формы)

После того, как восковое дерево готово, следующим шагом является создание формы, которая обычно делается с использованием материала, похожего на гипс. Форма в конечном итоге сформирует негативную форму ювелирного изделия.

• Процедура: Восковое дерево аккуратно помещается в трубку или корпус из нержавеющей стали, и на дерево заливается специальная гипсовая или штукатурная суспензия. Эта штукатурка изготавливается путем смешивания гипса с водой, создавая жидкую суспензию, которая может затекать во все сложные детали восковой модели. Затем гипсовую форму оставляют на несколько часов (обычно 6-12 часов) для затвердевания.
• Соображения: Гипсовый раствор необходимо тщательно перемешать до нужной консистенции. Если раствор слишком густой, он может течь неравномерно и может оставлять воздушные карманы, а если он слишком жидкий, это может привести к хрупкой форме, которая может легко сломаться. Кроме того, форму необходимо оставить на достаточное время, чтобы она застыла, не беспокоясь. На этом этапе форму также необходимо пропылесосить, чтобы удалить все пузырьки воздуха.
• 

3. Очистка формы пылесосом

После заливки гипса необходимо убедиться, что в форме не осталось пузырьков воздуха или зазоров. Обычно это делается путем подачи вакуума в форму.

• Процедура: Форма помещается под вакуумную камеру, которая вытягивает воздух из гипса и помогает ему заполнить все щели восковой модели. Это гарантирует, что в форме не останется воздушных карманов, которые могли бы нарушить окончательное литье.
• Соображения: Процесс вакуумирования должен проводиться осторожно, чтобы избежать повреждения формы или образования трещин. Давление внутри вакуумной камеры должно контролироваться, и форма должна быть помещена в камеру на правильное время, чтобы обеспечить полную эвакуацию воздуха.
• 

4. Выпекание формы

После затвердевания гипсовой оболочки форму необходимо обжечь, чтобы удалить воск и полностью подготовить ее к заливке металла. Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы форма была свободна от остатков воска и влаги.

• Процедура: Форма нагревается в печи или духовке до температур, как правило, от 800°C до 1000°C (от 1472°F до 1832°F). Высокая температура заставляет воск плавиться и вытекать из формы, оставляя после себя пустую полость. Процесс обжига также служит для тщательной сушки формы, гарантируя, что она сможет выдержать расплавленный металл во время заливки.
• Соображения: Температура и время выпекания должны тщательно контролироваться, чтобы гарантировать, что весь воск полностью удален. Если температура слишком низкая, остатки воска могут остаться в форме, что может привести к дефектам в конечном металлическом изделии. Время выпекания также должно быть оптимизировано, чтобы гарантировать, что форма достигнет желаемого уровня тепла без перегрева, который может вызвать трещины или другие проблемы.
• 

5. Плавка металла

После того, как форма запечена и очищена от воска, следующим шагом является расплавление металла, как правило, серебра, который будет залит в форму для создания ювелирного изделия.

• Процедура: Металл плавится в тигле или печи до соответствующей температуры. Например, температура плавления серебра составляет около 962°C (1764°F), поэтому металл необходимо нагреть выше этой точки, чтобы он находился в жидком состоянии при заливке в форму.
• Соображения: Чистота металла имеет решающее значение для обеспечения высокого качества конечной детали. Любые примеси или металлы более низкого качества могут негативно повлиять на готовое изделие. Температура плавления также должна точно контролироваться, чтобы избежать перегрева или недогрева металла.

6. Заливка металла

После подготовки формы и расплавления металла следующим шагом станет заливка расплавленного металла в форму.

• Процедура: Расплавленный металл осторожно заливается в предварительно нагретую форму, заполняя полость, оставленную восковым деревом. Металл должен заливаться при правильной температуре и скорости, чтобы он равномерно растекался и заполнял все сложные детали формы.
• Соображения: Во время заливки необходимо поддерживать температуру расплавленного металла, чтобы избежать слишком быстрого охлаждения и появления дефектов. Процесс заливки должен быть равномерным, чтобы предотвратить образование воздушных карманов или неполное заполнение. Кроме того, форма должна быть предварительно нагрета, чтобы металл не охлаждался слишком быстро при контакте с поверхностью формы, что может привести к дефектам литья, таким как трещины или пустоты.
• 

7. Охлаждение и удаление оболочки

После заливки металла форму необходимо охладить, чтобы металл затвердел и принял форму ювелирного изделия.

• Процедура: После того, как форма остынет в течение примерно 10–30 минут, ее помещают в холодную воду для процесса, известного как «удаление оболочки» или «растрескивание оболочки». Это помогает разрушить гипсовую оболочку и обнажить металлическую отливку.
• Соображения: Процесс охлаждения должен контролироваться, чтобы металл затвердевал равномерно и не подвергался термическому шоку, который может вызвать трещины или другие проблемы. После охлаждения форма осторожно отделяется от металла, оставляя готовую отливку.

8. Уборка и последние штрихи

После того как металл остынет и форма будет извлечена, ювелирное изделие нуждается в очистке и финишной обработке.

• Процедура: Изделие очищается в несколько этапов, включая «кислотную промывку» в ванне с 30% соляной кислотой для удаления остатков штукатурки, а затем струей воды под высоким давлением для очистки от остатков мусора. Затем изделие полируется, сглаживается, и любые недостатки исправляются.
• Соображения: Очистка должна быть выполнена тщательно, чтобы убедиться, что на металле не осталось остатков штукатурки или воска, которые могут повлиять на его внешний вид. Полировка и отделка должны выполняться с осторожностью, чтобы сохранить детали дизайна.

9. Резка и сушка

Заключительный этап процесса литья включает в себя отрезание лишнего материала, сушку и взвешивание готового изделия.

• Процедура: Металлическое дерево аккуратно срезается, и лишний металл обрезается. Затем деталь высушивается и взвешивается для окончательного контроля качества.
• Соображения: Этот шаг гарантирует удаление всего лишнего металла и получение готового изделия желаемой формы и веса.

III. Ключевые соображения в процессе литья по выплавляемым моделям

Успешное литье по выплавляемым моделям требует точности на каждом этапе процесса. Несколько ключевых соображений могут сделать или разрушить конечный результат:

1. Качество восковой модели: Любые дефекты или пузырьки в восковой модели напрямую повлияют на конечный результат. Воск не должен иметь трещин, а модель должна быть точной.
2. Вакуум и качество оболочки: Процесс вакуумирования и изготовления оболочек следует тщательно контролировать, чтобы избежать образования пузырьков воздуха и зазоров.
3. Выпечка и контроль температуры: Температуру выпекания необходимо тщательно регулировать, чтобы обеспечить полное удаление воска и тщательное высыхание формы.
4. Качество металла: Для получения прочного и эстетически привлекательного конечного изделия следует использовать только высококачественные металлы.
5. Точность заливки: Процесс заливки должен быть равномерным и контролируемым, чтобы предотвратить такие дефекты, как пузырьки воздуха или неполное заполнение.

IV.Заключение

Процесс литья по выплавляемым моделям в изготовлении серебряных украшений на заказ включает несколько сложных этапов, каждый из которых требует тщательного внимания к деталям. От создания воскового дерева до окончательной резки и полировки ювелирного изделия, этот процесс требует точности и опыта на каждом этапе. Следуя изложенному рабочему процессу и учитывая ключевые факторы, задействованные на каждом этапе, ювелиры могут создавать высококачественные индивидуальные изделия, которые отвечают как эстетическим, так и функциональным требованиям. Успешное литье формы имеет решающее значение для обеспечения равномерного течения металла и заполнения сложных деталей дизайна, что приводит к идеальному готовому изделию.