Исследование факторов, формирующих качество ювелирных изделий на примере золотых цепочек

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2011 в 22:10, курсовая работа

Описание работы

Ювелирное искусство – один из древнейших и широко распространенных видов декоративно-прикладных направлений. Долгое время ювелирное дело оставалось преимущественно ручным трудом, знания о котором передавались от мастера к его подмастерью. Необходимый рост производства, вызванный массовым спросом на ювелирные изделия в XX веке, дал необходимый толчок к развитию технологий массового выпуска ювелирной продукции.

Работа содержит 1 файл

готов.doc

— 216.50 Кб (Скачать)

     В чистом виде золото имеет  красивый соломенно-желтый цвет с сильным металлическим блеском. В данном случае можно сказать, что золото – самый желтый из всех металлов. В природе золото в чистом виде не встречается, а металлы-примеси (прежде всего медь и серебро) придают ему различные цвета и оттенки - от бледно-желтого (даже зеленоватого) до яркого желто-красного. Примесь палладия окрашивает золото в белый цвет («белое» золото).[9]

   Так как золото является мягким металлом, поэтому все золотые украшения, которые мы видим на прилавках ювелирных салонов — это сплавы золота с другими металлами. В связи с чем основной характеристикой золотого украшения является проба. Под этим понятием подразумевается, сколько граммов золота содержит украшение на тысячу граммов сплава. В России наибольшее распространение получили 956, 585 и 750 пробы. (Хотя ГОСТом 30649-99 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки» рекомендовано 27 золотых проб.)

   Золотые украшения 956 пробы, хоть изделия и высокой пробы, но в практическом плане не совсем удобны, они не прочны и не держат своей формы, полировка достаточно быстро сходит на нет. В основном золото 956 пробы идет для обручальных колец, и содержит помимо золота — серебро и медь. Золотые украшения этой пробы можно узнать по яркому жёлтому цвету.

   Золотые изделия 585 пробы могут иметь разные оттенки. Это зависит от содержания в них других металлов. К примеру: если серьги или пусеты имеют зеленоватый цвет, то значит в них золота 58,5%, серебра примерно 36% и около 5,5% меди. Если же золотая подвеска 585 пробы или другое украшение красноватого цвета тогда в нем соответственно 33,3% меди, а серебра 8,2%. Розовый оттенок получается, когда в составе изделия: 23,3% меди, а серебра 18,2%.

   В состав сплава 750 пробы, также входит серебро, медь, но также может быть и палладий, никель, цинк. При добавлении палладия золотое украшение приобретает белый цвет, получается так называемое: «белое золото». В последнее время белое золото приобрело большую популярность за свою схожесть с платиной. Белое золото часто используют для ювелирных украшений с бриллиантами. Цвет драгоценного камня в этом случае не подавляется желтым цветом.

   Для изготовления ювелирных изделий  кроме основных материалов необходимы и вспомогательные, без которых невозможны основные производственные операции. К ним относятся различные защитные покровы, флюсы, раскислители, огнеупорные материалы, монтировочные и фиксирующие массы.

   Огнеупорные материалы – необходимые вспомогательные  материалы ювелирного производства при процессах, связанных с нагреванием (асбест, кварцевое стекло, глина огнеупорная, каолин, шамот, графит и др.).

   Фиксирующие пасты – материалы, служащие для  удержания изделия в процессе закрепки в него камней или гравировки изделия, предохраняет изделие от деформации (основные компоненты - канифоль, отмученный мел)

   Монтировочная масса – огнеупорный материал, используемый при сборке или пайке  ювелирных изделий и сложных  деталей (смесь из каолина, молотого асбеста).

   Защитные  покровы. При плавке драгоценных металлов и сплавов для предохранения расплавов от окисления, насыщения кислородом и другими газами из окружающей среды, а также для верхней теплоизоляции расплавов (для сокращения расходов, теплоты на плавку) используют древесный уголь, буру, борную кислоту, хлористый кальций, хлористый натрий, хлористый калий, хлористый барий

   Флюсы очищают расплавы от нежелательных  компонентов, загрязнений и примесей путем окисления и перевода оксидов  в шлаки. В большинстве случаев  в качестве флюсов используются те же вещества, что и для защитных покровов.

   Раскислители  восстанавливают окисленные компоненты расплава до металлов для повышения  его жидкотекучести и качества отливаемых слитков. Для драгоценных сплавов  раскислителями являются цинк, фосфористая медь и марганцовокислый калий. [5] 

   1.3.2. Технология производства 

   Полный  технологический цикл изготовления цепочек включает в себя подготовку лигатуры, литье, изготовление проволоки  с требуемыми характеристиками, цепевязание, пайку цепочек, их обработку и финишную отделку.

   1) Подготовка сырья. Природное золото  никогда не бывает чистым. Извлеченное  из различных источников (руд,  россыпей, попутно), оно содержит  множество примесей  и является  исходным продуктом для получения  чистого золота. Продукцию приисков принято называть шлиховым золотом. Чистота шлихового золота различна  и может колебаться от 50 до 97% чистого золота в металлической массе. Поскольку шлиховое золото состоит из частиц разной пробы и разного содержания, оно требует отчистки от примесей до однородно высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки, рафинирования) на специальных аффинажных предприятиях.

   Методы  аффинажа зависят от характера исходного  продукта и требуемой чистоты  золота. Весь золотосодержащий металл, подготовленный для аффинажа, подвергают приемной плавке, для того чтобы в полученном слитке определить содержание золота, других примесей и выбрать метод очистки. Наиболее высокая степень очистки достигается электролитическим методом. Аффинированное золото выпускается в слитках различной массы. Степень чистоты по специальным техническим условиям может достигать 99,99%.[5]

   2)  Плавка - это технологический процесс, при котором слитки металла переводят из твердого состояния в расплав при воздействии соответствующих температур, и при добавлении необходимого количества лигатуры получают сплавы строго установленной пробы. Другими словами, суть процесса в том, чтобы из высокопробного слитка получить слиток установленной пробы, необходимый для производства.

   Материал, поступающий в плавку, называется шихтовым, или шихтой. Шихта может быть в виде чистых металлов, бракованных слитков и изделий, лома, обрезков, стружки и опилок и других отходов ювелирного производства. 
Шихтовый материал в зависимости от степени и характера загрязнения подвергается различной обработке.

   При плавке однородного металла шихту  можно загружать в тигель одновременно, если плавильная печь обеспечивает быстрый  нагрев шихты. В противном случае сначала загружают крупные куски  или брикеты, а по мере расплавления их добавляют мелкие обрезки и другие отходы. Расплав из золота нагревают до 1200... 1250 °С, серебра - до 1100...1 150 °С

   На  данном этапе добавляют защитные покровы, флюсы, раскислители.

   Перед загрузкой шихты в тигель следует  проверить исправность плавильной системы и подготовить для отливки слитка изложницы. Тигель перед загрузкой в него металла прогревают, на дно прогретого тигля засыпают флюс из расчета 1% от массы шихты. Затем в тигель загружают шихту и задают нужную температуру. После расплавления шихты расплав покрывают небольшим количеством свежего флюса и перемешивают. Не понижая температуры нагрева, расплаву дают отстояться, чтобы флюс отшлаковал ненужные оксиды и примеси, вводят раскислитель. Изложницы, нагретые до 100°С для удаления следов влаги, натирают технологической смазкой и устанавливают для отливки.

   3) Литье - это технологический процесс формирования изделия из жидкого расплава в форме. Литьем получают как отдельные детали ювелирных изделий для последующей монтировки, так и целиковые изделия. В технологии производства цепочек литьем отливаются слитки, которые идут на дальнейшие этапы механической обработки.

   Современным оборудованием литья по выплавляемым моделям является комплекс, состоящий  из нескольких блоков (установок). В  такой комплекс входят: вулканизационный пресс, инжекционная установка, компрессор, установка для вибровакуумирования, плавильно-заливочная установка. Плавильно-заливочные установки бывают двух типов с центробежной принудительной заливкой жидкого металла в форму и вакуумного всасывания.

     Литье в форме неизбежно дает  литейную усадку, поэтому образец  изготовляют с поправкой на  усадку, т. е. толщину металла  делают во всех пропорциях  «полнее» истинных размеров на 5-6%. [6]

   4) Вальцевание. Производство почти любого ювелирного изделия, если только оно не изготавливается методом литья в специальную форму, начинается с обработки полуфабриката в виде слитка. Отлитый пруток диаметром 8-10 миллиметров должен превратиться в тончайшую проволоку, сохраняя при этом превосходные механические характеристики.

   Вальцевание — горячая или холодная механическая обработка при помощи вальцев  с двумя или более вращающимися валками с гладкой или профилированной  поверхностью.

   Вальцы  для изготовления пластины имеют  два горизонтальных валка из закаленного чугуна или стали. Нижний валок вращается вокруг неподвижной оси, верхний — перемещается по вертикали, расстояние между валками при этом уменьшается или увеличивается.

   Целью вальцевания является сближение  кристаллических зерен, прежде всего  внутренних, и компенсация эффекта, возникающего при затвердевании и охлаждении металла — это помогает облегчить последующую механическую обработку. Уменьшение сечения должно быть максимально возможным для конкретного сплава, в противном случае упрочнение материала ограничивается только поверхностным слоем.

   Для получения приемлемых результатов  вальцевания необходимо учесть множество  факторов — его начальную и  конечную толщину, качество, состояние  поверхности, диаметр валков, скорость работы и мощность станка. Другим важным фактором является геометрия слитка — при сильном сжатии широкого и короткого слитка может появиться ее нарушение. Сильное сжатие, кроме уменьшения времени необходимого для обработки, делает металл более однородным, компактным, плотным.

   Вальцы  для проволоки представляют из себя валки с уменьшающимися по размеру проточенными канавками. Канавки имеют квадратное сечение и проволока последовательно пропускается через каждый из них. Иногда, при использовании определенных сплавов, возникает необходимость в двойном проходе проволоки через одну и ту же канавку, увеличивая, а затем уменьшая зазор между валками.

   Конструктивная  прочность клети станка должна гарантировать  постоянство диаметра проволоки  и сводить к минимуму возникновение  дополнительного зазора между валками, который может появиться, когда проволока проходит одновременно несколько раз между валками.

   Необходимо, чтобы тип используемого сплава соответствовал регулировке вальцев  и во время вальцевания не было проскальзывания или повышенного  сжатия прутка.

   Проволока, изготовленная на вальцах, должна иметь  высокую точность, на ней должны отсутствовать заусеницы, она должна обладать хорошей пластичностью  и иметь высокую ковкость.

   5) Волочение. Проволоку небольшого  диаметра невозможно изготовить  только при помощи вальцевания. Для ее производства прибегают к волочению через фильеры. Наиболее стойкими фильерами являются алмазные. Использование алмаза связано не только с его твердостью и прочностью, но и с его высокой теплопроводностью и низким коэффициентом трения. Благодаря этому, алмаз очень мало нагревается и металл не прилипает к нему во время обработки. Улучшенной фильерой является фильера с "поликристаллическим" или "изотропическим" алмазом.

   В кристаллах алмаза в строго определенных направлениях твердость максимальна, в других — минимальна, в третьих имеет среднее значение. Это означает, что в одних направлениях кристалла материал обрабатывается с большей легкостью, чем в других. В алмазе существует три направления максимального сопротивления резке — это стороны куба. Воздействие, вызываемое прохождением проволоки, является большим в одних направлениях и меньшим в других. Вследствие этого отверстие теряет круглую форму и становится овальным. Для того чтобы избежать такого эффекта, был изобретен и изготовлен изотропический алмаз. В таком алмазе свойства одинаковы во всех направлениях. Синтетические алмазы позволяют изготовить проволоку более высокого качества.

   На  практике лучшие волочильные станки позволяют вести обработку проволоки  диаметром до 0,15 мм, станки среднего класса гарантируют продукцию проволоки диаметром до 0,30 мм.

   6) Промывка является важной операцией  на всех стадиях процесса производства  цепей. Грязь, оставшаяся на  поверхности проволоки, например, при проведении вальцевания, вдавливается в металл, нарушает его структуру, способствует образованию микротрещин и в конечном итоге вызывает необратимые изменения поверхности, которые невозможно восстановить никакой финишной обработкой. Трудно переоценить значение этой операции.

Информация о работе Исследование факторов, формирующих качество ювелирных изделий на примере золотых цепочек