- •1.6. Материалы, применяемые при обработке цветного камня
- •1.6.1. Черные металлы
- •1.6.2. Цветные металлы и сплавы
- •1.6.4. Абразивные материалы
- •1.7. Инструменты для обработки цветного камня
- •1.7.1. Абразивные инструменты
- •1.7.2. Абразивно-алмазные инструменты
- •1.7.3. Инструменты для правки кругов
- •1.7.4. Инструменты для полирования
- •1.8. Оборудование для обработки цветного камня
- •1.8.1. Механизированные инструменты
- •1.8.2. Станки для резки камней
- •1.8.3. Сверлильные станки
- •1.8.4. Станки для формообразования изделий из цветного камня.
- •1.8.5. Станки для финишной обработки
- •1.8.6. Ультразвуковая обработка камня
1.6. Материалы, применяемые при обработке цветного камня
При изготовлении изделий из цветных камней применяются различные материалы:
-
Черные металлы (чугуны, стали),
-
цветные металлы и сплавы из них,
-
благородные металлы,
-
абразивные материалы,
-
склеивающие,
-
охлаждающие,
-
промывочные и другие средства.
Основными материалами для изготовления режущих инструментов для обработки цветных камней являются абразивные. Из них изготавливают инструменты для разрезки, сверления, чернового и чистового шлифования, доводки и полирования.
1.6.1. Черные металлы
К черным металлам относятся чугун и стали, представляющие собой сплавы железа с углеродом, в состав которых входят еще и кремний, фосфор, марганец, сера и другие элементы.
Чугун. Чугуном называют сплав железа с углеродом, содержащий от 2 до 4,3% углерода. В состав чугуна входят кремний; марганец, фосфор и сера. Чугуны выплавляются в доменных печах из железных руд. Кроме руды исходными материалами для его получения служат топливо и флюсы.
Из серого чугуна изготавливают планшайбы (притиры) для шлифовки цветного камня свободным абразивом, который в виде суспензии наносится на чугунную планшайбу, так же полировальники.
Сталь. Сплав железа с углеродом, содержащий не более 2% углерода, называется сталью. По сравнению с чугуном сталь имеет более высокие физико-механические свойства. Обладает высокой прочностью, хорошо обрабатывается резанием, ее можно ковать, прокатывать, закаливать.
Конструкционные углеродистые стали применяют для изготовления деталей технологической оснастки и измерительных инструментов — скоб, шаблонов, калибров и др. Недостаток углеродистых сталей — низкая теплостойкость (200-250°С).
Нержавеющая сталь по своему химическому составу относится к высоколегированной стали с малым содержанием углерода (0,15—0,35%) и большим содержанием хрома (12 — 15%). Нержавеющая сталь легко поддается всем видам горячей и холодной обработки. Она обладает приятным серебристым цветом и блеском, отличается высокой коррозионной стойкостью, что очень важно для художественных изделий. Из нержавеющей стали изготавливают оправы к различным ювелирным изделиям — кольцам, браслетам и др.
1.6.2. Цветные металлы и сплавы
Все металлы, кроме железа и сплавов на его основе, относятся к цветным, которые широко применяются в промышленности. При обработке изделий из камня применяются медь, олово, свинец, цинк, алюминий, никель, медные сплавы.
Благодаря своей высокой пластичности и вязкости медь успешно применяется в художественной промышленности. Из нее штампуют сложные рельефы и орнаменты. Изготовляют филигранные изделия.
До появления алмазных инструментов из красной меди изготавливали притиры (планшайбы) для полирования самоцветов группы корунда. В настоящее время медные притиры применяют для полирования граненых самоцветов.
Олово — серебристо-белый мягкий и пластичный металл, медленно тускнеющий на воздухе. Наиболее устойчиво белое олово плотностью 7,29 г/см3. Плавится олово при температуре 231,9°С.
Из олова изготавливают притиры (полировальники) для обработки изделий из твердых пород цветного камня.
Свинец — мягкий, ковкий металл синевато-серого цвета плотностью 11,34 г/см3 и с температурой плавления 327,4°С. На воздухе свинец покрывается пленкой окисла. Вода снимает пленку окисла и способствует дальнейшему окислению свинца. Свинец хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте, концентрированной серной кислоте и щелочах.
Свинец применяется чаще всего для типографского сплава припоев, легкоплавких сплавов, для литья под давлением и др. С давних времен применяется и при обработке цветных камней. Из свинца изготавливались притиры — круг (планшайбы) и бруски (терки).
Цинк — металл синевато-белого цвета плотностью 7,1 г/см3 и с температурой плавления 419,5°С. На воздухе цинк покрывается пленкой окисла и теряет блеск. При обычных условиях цинк хрупок, становится ковким и вязким при температуре 100—150°С. Стоек к воздействию воды; легко растворяется в кислотах (соляной, азотной, серной). Цинк применяется при изготовлении припоев, входит в состав многих сплавов. Цинк является компонентом золотых сплавов белого цвета —белого золота, применяемого в художественной промышленности для ювелирных изделий.
Никель — серебристо-белый тугоплавкий металл, не изменяющийся на воздухе, плотностью 8,9 г/см3 и с температурой плавления 1453°С. Никель применяется главным образом в сплавах. Никель применяется для изготовления алмазного инструмента гальваническим методом.
Бронза — сплав меди с оловом, алюминием, свинцом, никелем и другими металлами.
В Государственном Эрмитаже многие из ваз, канделябров, столешниц, изготовленные из цветного камня, богато отделаны бронзой (работы XVIII и XIX в,в).
Латунь — сплав меди с цинком. Цинк увеличивает твердость, прочность и хрупкость (но в меньшей степени, чем олово). Латунь обладает высокими механическими свойствами, легко поддается пластической деформации, хорошо обрабатывается режущим инструментом и легко полируется.
Латунь применяется в ювелирной промышленности; часто используется в изделиях в сочетании с цветным камнем. Из латуни изготавливают различные декоративные изделия. Большинство латуней имеют красивый золотисто-желтый цвет. Латунь, содержащая до 20% цинка, называется томпаком.
Мельхиор — сплав меди с никелем серебристого цвета. Его физико-механические и декоративные свойства делают его прекрасным материалом для художественных изделий с цветным камнем. Кроме этого, из мельхиора изготавливаются предметы сервировки стола и ювелирные изделия.
1.6.3. Благородные металлы — золото, серебро, платина и металлы платиновой группы —высокой химической стойкости и красивому внешнему виду в изделиях.