Страница 6 из 20
Гипсовые формы пропитывают расплавленными восковыми составами с температурой плавления от 50 до 125 °C в зависимости от состава пропиточной композиции; предпочтительны составы, имеющие низкую температуру плавления (см. табл. 5). Формы, погружаемые в пропиточный состав, подогревают, при этом воздух, находящийся в форме, вытесняется. В зависимости от времени выдержки гипсовых форм в составе глубина пропитки может быть различной и считается достаточной при толщине примерно от 2 до 5 мм.
Необходимая длительность выдержки гипсовой формы в пропитывающем составе зависит от его компонентов, температуры и от степени просушенности формы.
Чем выше температура пропитывающего состава (а она может быть значительно выше его точки плавления), тем меньше времени можно в нем выдерживать формы. Чем толще стенки формы, тем больше времени требуется для подогрева и пропитывания. Массивные толстостенные формы следует пропитывать не слишком перегретыми составами, чтобы избежать разрушения гипса от перегрева; наиболее пригодны составы с температурой плавления 60–80 °C. Таковы, например, составы на петролатумной, церезиновой, озокеритовой и стеариновой основах с добавками канифоли. Пропитывание производят с выдержкой в пропитывающем составе в течение 2–2,5 ч. Тонкие же формы можно пропитывать 20–30 мин.
Пропитывание составом с более высокой температурой плавления или перегретым составом можно применять только для небольших тонкостенных форм при кратковременной выдержке (не более 10–20 мин).
Температура плавления разных веществ, применяемых для пропитывания, приведена в таблице 5.
Сорта церезина с высокой температурой плавления можно употреблять для пропитывания форм без смешивания с другими материалами. Однако наиболее целесообразно производить пропитку в озокеритовой композиции, т. е. сплавах отдельных компонентов, составленных так, чтобы они имели все качества, требуемые от пропитывающих составов. Они должны:
1) иметь невысокую температуру плавления;
2) хорошо проникать в поры форм;
3) не размягчаться при нормальном нагреве электролита;
4) обладать хорошим сцеплением с электропроводящими составами, наносимыми на форму;
5) не зажиривать электропроводящих составов (во избежание повышения омического сопротивления);
6) хорошо смачиваться электролитом;
7) не реагировать с электролитом;
8) иметь высокую температуру вспышки.
Обычно для пропитки гипсовых форм применяют пропиточные составы из двух-трех компонентов. Некоторые из них приведены ниже в процентах:
1. Озокерит… 70
Восковая монтановая композиция (темп. пл. 85 °C)… 30
2. Озокерит… 70
Восковая монтановая композиция… 15
Канифоль (темп. пл. 64,5 °C)… 15
3. Озокерит… 85
Канифоль… 5
Стеарин (темп. пл. 75 °C)… 10
4. Восковая монтановая композиция… 80
Петролатум (темп. пл. 82 °C)… 20
Рецепты восковых композиций
Восковые композиции удобны для непосредственной заливки на металлические модели, а также гипсовые, смоченные водой во избежание прилипания или иные модели, выдерживающие высокие температуры восковых композиций (70–80 °C).
Составы восковых композиций приведены в таблице 6.
Ввиду того что свойства веществ, входящих в эти рецепты, очень сильно меняются от образца к образцу, следует рецепты не копировать слепо, а смело приспосабливать их к конкретным условиям, учитывая при этом особенности отдельных компонентов восковых композиций. Парафин снижает мягкость пчелиного воска, но увеличивает усадку; спермацет облегчает смешение компонентов; введение лишнего стеарина следует избегать, так как он реагирует с электролитом медной ванны; минеральное масло и говяжий жир смягчают композицию, но могут зажиривать проводящий слой. Еще более сильным смягчающим действием обладает скипидар: он не портит проводящего слоя, но при длительном хранении восковой композиции может улетучиться из нее.
Графит в очень незначительной степени повышает электропроводность форм и лишь облегчает последующий процесс графитирования. Оседая во время отливки восковых форм в расплавленной массе залитого воска, он сосредоточивается на рабочей поверхности формы, где облегчает связывание его с графитом, наносимым на форму в процессе графитирования.
Очень хорошими свойствами обладает восковая композиция, применяемая для механической записи звука при изготовлении граммофонных пластинок. Такая композиция имеет следующий примерный состав (в % по массе):
Воск-монтан пластифицированный… 41
Стеарат натрия… 33
Стеарат свинца… 15
Стеариновая кислота… 7
Стеарат алюминия… 4
Монтановая восковая композиция для звукозаписи наиболее удовлетворяет требованиям, предъявляемым к восковым формам для художественных изделий: она передает самые тонкие детали рельефа. При затвердевании масса отличается большой твердостью и хорошо поддается механическому и химическому нанесению электропроводящего слоя. Температура плавления композиции 80–90 °C.
Из числа композиций, дающих минимальную усадку, рекомендуют следующие (состав в процентах по массе):
1. Канифоль… 70
Воск пчелиный… 20
Парафин… 10
2. Воск пчелиный… 30
Стеарин… 70
3. Воск пчелиный… 30
Озокерит… 5
Канифоль… 5
Восковые композиции лучше всего плавить на паровой бане в специальном котле, хуже — на песочной бане, еще хуже — на слабом огне; надо избегать вспышки воска и его пригорания ко дну сосуда. Необходимо начинать с наиболее легкоплавких компонентов и постепенно вводить более высокоплавкие; с огнеопасными компонентами, такими, как скипидар, следует работать дальше от источника огня, притом вводить их в последнюю очередь. При загрязнении воск следует профильтровать через марлю, а очень тонкие восковые композиции, не содержащие графита, — через шелк.
Изготовление форм для барельефной и медальерной скульптур
Восковые формы, применение которых обеспечивает высокую точность репродуцирования, применяются главным образом для медальерной и барельефной скульптур.
Сравнительная дешевизна восковых композиций и хорошая связь с наносимым электропроводящим слоем, простота изготовления восковых форм, повышенная точность репродукций с них делают такие формы наиболее распространенными в технике гальванопластики. Недостатком является усадка восковых композиций, а также невозможность использования восковых форм для многократного репродуцирования.
Для получения восковых форм восковую композицию расплавляют и заливают ею репродуцируемую металлическую или сырую гипсовую модель.
При заливке барельефов, медалей и другой подобной скульптуры используются металлические обичайки в виде колец, прямоугольников и т. п. с высотой стенок, соответствующей высоте рельефа заливаемой скульптуры. Так, для репродуцирования медальерной скульптуры, обычно округлой и обладающей низким рельефом, требуются округлые обичайки с высотой стенок в 10–15 мм.
Для получения достаточно прочной и не деформирующейся при окончательном остывании формы высота стенок обичайки должна быть тем выше высоты рельефа, чем больше площадь барельефа.
На рисунке 9 показан момент заливки восковой формы с применением обичайки.
Рис. 9. Заливка восковой формы.
Перед снятием форм с металлической барельефной скульптуры модели должны быть предварительно хорошо протерты для удаления пыли и подогреты до 50–60 °C, после чего модели кладут в обичайку и заливают расплавленным воском. Восковые формы следует отлизать на гладкой мраморной, керамической или металлической подложке (листе), на которую кладут газету.