Эмалирование металлических изделий. Под общей редакцией В. В. Варгина. Л., «Машиностроение», 1972, 496 стр. Табл. 70. Илл. 154. Библ. 384 назв.
В книге приведены общие сведения о наиболее употребительных сырьевых материалах, процессах варки эмалей. Подробно описаны эмалеварочные печи, а также свойства и приготовление шликеров. Технология эмалирования металлов рассматривается применительно к отдельным видам изделий.
Дано описание эмалирования стальной и чугунной посуды, химической аппаратуры, санитарно-технических изделий. Описаны новые виды производства: эмалирование труб, архитектурно-строительных деталей, изделий из алюминия, получение жаропрочных покрытий на стали.
Второе издание книги по сравнению с первым (1962 г.) значительно переработано и дополнено новыми материалами. Большой переработке подверглись разделы об эмалировании химической аппаратуры, чугунных изделий, о жаропрочных покрытиях и др.
Книга предназначена для инженерно-технических работников заводов и НИИ, занимающихся вопросами эмалирования металлов, а также может быть полезна студентам и преподавателям вузов.

Предисловие..... 3

РАЗДЕЛ I. ТЕХНОЛОГИЯ ЭМАЛИ

Глава I. Сырьевые материалы и приготовление шихты (В. Д. Сендерович) ..... 5
1. Сырьевые материалы..... -
2. Подготовка сырьевых материалов и приготовление шихты..... 14

Глава II. Варка эмалей..... 16
1. Эмалеварочные печи (В. А. Кузяк) ..... -
Топливо и его сжигание в эмалеварочных печах..... -
Виды печей..... 29
2. Варка (В. В. Варгин) ..... 43
Выводка печи..... -
Процессы, происходящие во время варки..... -
Особенности варки в печах различного типа..... 50
Особенности варки эмалей различного типа..... 52
3. Централизованное производство эмалей (В. П. Ваулин) ..... 58

Глава III. Помол эмали и приготовление шликера..... 63
1. Помол эмали (Л. Д. Свирский) ..... -
2. Шликер и его свойства (Л. Д. Свирский) ..... 70
3. Приготовление шликеров (Б. 3. Певзнер) ..... 77

РАЗДЕЛ II. ТЕХНОЛОГИЯ ЭМАЛИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Глава IV. Эмалирование стальных изделий..... 91
1. Сталь для эмалирования (Я. С. Смирнов) ..... -
2. Посуда 105
Изготовление посуды (Я. Я. Зеленский) ..... -
Подготовка поверхности (Я. С. Смирнов) ..... 111
Грунты и эмали (Е. М. Ошурков) ..... 123
Нанесение шликера (Б. 3. Певзнер) ..... 139
Сушка покрытий (Я. Я. Зеленский) ..... 157
Печи для обжига грунта и эмали (Я. Я. Зеленский) ..... 165
Обжиг покрытий (Е. А. Антонова, В. В. Лучинский) ..... 181
Декорирование (Я. Я. Зеленский) ..... 191
Сортировка и упаковка посуды (Я. Я. Зеленский) ..... 196
3. Бытовая газовая аппаратура и холодильники (Е. А. Антонова, В. В. Лучинский) ..... 197
Изготовление деталей..... 198
Подготовка поверхности..... 200
Грунты и эмали..... 208
Нанесение, сушка и обжиг покрытий..... 211
Безгрунтовое эмалирование..... 221
Сборка аппаратуры..... 224
4. Ванны и раковины (Е. А. Антонова, В. В. Лучинский) ..... 225
5. Архитектурные детали. Вывески и таблицы..... 227
Архитектурные детали (М. В. Серебрякова) ..... -
Вывески и таблицы (Е. А. Антонова, В. В. Лучинский) ..... 234
6. Химическая аппаратура..... 238
Общая характеристика стальной эмалированной аппаратуры (Г. А. Кудрявцева, Б. 3. Певзнер) ..... -
Типы стальной эмалированной аппаратуры (Г. А. Кудрявцева, Б. 3. Певзнер) ..... 246
Конструирование и изготовление аппаратов под эмалирование (Г. А. Кудрявцева, Б. 3. Певзнер, Л. В. Пурин) ..... -
Подготовка к эмалированию (Г. А. Кудрявцева, Б. 3. Певзнер) ..... 251
Грунты и эмали (В. В. Варгин, В. Э. Мишель) ..... 255
Шликер, нанесение и сушка покрытий (М. М. Карабачинская) ..... 274
Обжиг покрытий (Г. А. Кудрявцева, Б. 3. Певзнер, Л. В. Пурин) ..... 278
Контроль качества покрытий. Виды брака (М. М. Карабачинская) ..... 287
Сборка и упаковка аппаратов (Л. В. Пурин) ..... 291
7. Трубопроводы для жидкостей и газов (Н. С. Смирнов) ..... 292
Требования к трубам для эмалирования..... 295
Подготовка поверхности..... 296
Нанесение шликера и сушка..... 298
Обжиг покрытия. Правка труб..... 300
8. Жаростойкие покрытия (А. А. Аппен) ..... 302
Способы нанесения покрытий..... 304
Состав и свойства покрытий, наносимых методами эмалирования..... 305
9. Пороки эмалевого покрытия. Реэмалирование изделий (В. Я. Локшин) ..... 321

Глава V. Эмалирование чугунных изделий..... 331
1. Чугун для эмалирования (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 332
Пороки отливок..... 340
Подготовка поверхности..... 343
2. Санитарно-технические изделия..... 345
Грунты и эмали (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... -
Эмалирование ванн (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 353
Схема цеха эмалирования ванн (В. П. Ваулин) ..... 360
Эмалирование раковин, моек и других санитарно-технических изделий (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 362
3. Химическая аппаратура (Г. А. Кудрявцева, В. Э. Мишель) ..... 368
Типы и конструкции аппаратов. Подготовка к эмалированию..... 369
Грунты и эмали..... 372
Эмалирование..... 375
4. Посуда (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 377
5. Прочие изделия технического назначения (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 380
6. Пороки эмалевого покрытия. Реэмалированне изделий (В. Я. Локшин, Г. П. Смирнова) ..... 382

Глава VI. Эмалирование алюминиевых изделий (М. В. Серебрякова) ..... 387
Металл для эмалирования..... -
Подготовка поверхности..... 391
Эмали..... 333
Эмалирование..... 398

Глава VII. Эмалирование ювелирных изделий из цветных и драгоценных металлов (Л. Л. Гуторова) ..... 404
Металлы для эмалирования..... -
Изготовление металлических заготовок..... 406
Эмали..... 409
Эмалирование..... 411
Отделка и сборка изделий..... 413
Пороки..... 414
Эмалирование алюминиевых ювелирных изделий..... 416

Глава VIII. Контроль эмалировочного производства (В. В. Варгин, М. В. Серебрякова, Г. П. Смирнова) ..... 419
Испытание металла..... 420
Контроль очистки изделий перед эмалированием..... 422
Контроль сырьевых материалов, шихты и варки эмалей..... 424
Контроль эмалевых фритт..... 425
Контроль шликеров..... 430
Контроль качества эмалевого покрытия..... 436

Глава IX. Охрана труда и техника безопасности (Б. 3. Певзнер) ..... 453

Приложения (В. Э. Мишель) ..... 467
Литература..... 481

Эмалирование (финифть)

К атегория:

Художественная обработка металлов

Эмалирование (финифть)

Слово «эмаль» латинского происхождения, а «финифть» - греческого, что означает блестящий камень («фингитис»).

Эмаль представляет собой тонкий слой стеклянного сплава более или менее легкоплавкого, различных цветов. Ее наносят в порошкообразном состоянии на поверхность изделия и сплавляют непосредственно на нем путем нагрева изделия. Эмаль кроме декоративного значения обладает также защитными, антикоррозионными свойствами. Она отличается большой стойкостью не только против атмосферных влияний, но и против воздействия химических реагентов - кислот, щелочей, ядовитых газов и т. п. Эта стойкость позволяет использовать эмали в архитектурных сооружениях, работающих в условиях экстерьера.

По составу и характеру строения эмали представляют собой стекловидный твердый раствор кремнезема, глинозема и других окислов, которые обычно называют «плавнями». Некоторые из них - окиси свинца, калия, натрия - увеличивают легкоплавкость эмалей, но в то же время делают ее менее стойкой против внешних условий; другие - окиси кремния, алюминия, магния - увеличивают прочность эмали и ее тугоплавкость.

Д. И. Менделеев рассматривал эмали как раствор более тугоплавких стеклообразных соединений в легкоплавких. Он указывал

что пропорция тех и других должна быть подобрана так, н3 при охлаждении и затвердевании эмали не происходило выде-ит0 ь цасти вещества в кристаллическом виде (так называемое расковывание), что происходит в случае, когда в составе эмали СТб обладают окись кремния и другие тугоплавкие соединения. С дру-стороны, избыток легкоплавких соединений, например окисей и калия, делают эмаль малопрочной; она легко трескается, взъедается кислотами и даже растворяется в горячей воде (подобно растворимому стеклу).

Избыток окиси свинца также не желателен, так как эмаль получается мягкая. Однако в сплаве с другими кремне- и борнокислыми солями свинцовая окись, взятая в норме, образует достаточно прочную эмаль и, кроме того, придает ей блеск, яркость цвета и легкоплавкость; этим и объясняется широкое использование окиси свинца для приготовления художественных эмалей в прошлом. Состав эмалей очень не одинаков и изменяется в широких пределах в зависимости от назначения.

По составу эмали разделяют на прозрачные и глухие (непрозрачные). Глушение осуществляется добавкой в шихту окиси олова или трехокиси мышьяка. Аналогичную роль глушителей прозрачности эмалей играют также соединения фтора и фосфорная кислота. Обычно для получения цветных эмалей (прозрачных или глухих) сначала готовят основной сплав, а затем к этому бесцветному сплаву добавляют различные красители и вновь все переплавляют.

Для получения цветных эмалей пользуются красителями, кото, рые добавляют к основе в различных пропорциях.

Применяются также и другие красители.

Требования, предъявляемые к художественным эмалям:
– легкоплавкость (в пределах до 800 °С, а для алюминия до 600 °С);
– химическая устойчивость в процессе отбеливания;
– хорошая кроющая способность;
– прочность соединения эмали с металлом;
– яркий, чистый цвет;
– блеск.

Весь процесс эмалирования можно разделить на три этапа: подготовка изделия под эмаль; наложение эмали; обжиг эмали.

Подготовка изделия под эмаль. Этот процесс заключается в очистке металла от различных загрязнений, оксидных пленок и т. п. Обычно это производится путем механической очистки на крацовоч-ных щетках с последующим обезжириванием и травлением изделия в азотной кислоте или отбеливанием в слабом растворе серной кислоты.

При эмалировании медных предметов очищенное изделие подвергают нагреву в печи до тех пор, пока на поверхности металла не появится тончайшая пленка окисла, возникающая от соприкосновения горячего металла с кислородом воздуха. Эта пленка очень прочно соединена с металлом и способствует прочному соединению эмали с металлом. Обработанное таким образом медное изделие вынимают из печи, дают остыть, после чего приступают к наложению эмали.

При эмалировании изделий из драгоценных металлов необходимо производить предварительное «облагораживание», т. е. повышение процентного содержания драгоценного металла в поверхностном слое. Это достигается многократным отжигом с последующим травлением и крацеванием.

Следует иметь ввиду, что большое содержание меди в поверхностном слое серебряных изделий затрудняет применение красной эмали «золотой рубин» - она чернеет. Низкопробные золотые и серебряные сплавы для эмалирования непригодны.

Наложение эмали. Прежде всего эмаль необходимо превратить порошкообразное состояние. Порошок должен быть достаточно елким до 0,01 мм, так как крупные частицы трудно распреде-ть ровным слоем по поверхности металла, однако очень тонкое на ооление эмали тоже нежелательно, потому что после обжига таких эмалях образуются мутные пятна (особенно это относится к прозрачным эмалям). Очень важно, чтобы величина зерен в размолотой эмали была приблизительно одинакова; при неоднородности зерен мелкие плавятся гораздо скорее и успевают уже выгореть, пока начнут плавиться наиболее крупные, в результате чего цвет эмали становится тусклым, а иногда и грязным (особенно при прозрачных эмалях).

Для удаления чрезмерно мелких (пылевидных) частиц, образующихся при размалывании эмали, пользуются обычно водой. Размолотая эмаль несколько раз промывается в воде - крупные частицы быстро оседают на дно, а мелкие, пылевидные, в виде мути сливаются. Размалывание эмали на крупных производствах осуществляется на шаровых мальницах, а в лабораториях - путем толчения в ступках, причем последние должны быть сделаны из прочных материалов - яшмы, агата.

Существует два способа наложения эмали на изделия: ручной и машинный.

Ручной способ заключается в следующем: размолотую эмаль размешивают с водой и в виде кашицы накладывают на изделие при помощи кистей или специального инструмента - узкого металлического шпателя. Для разравнивания слоя эмали изделие слегка встряхивается. Ручной способ обычно применяется при наложении эмали на небольшие поверхности сложных конфигураций и профилей, например в ювелирном деле.

Машинный способ наложения эмали применяют для эмалирования больших плоских поверхностей. Толченую, хорошо просеянную эмаль размешивают с водой, в которую добавляют крепители: декстрин, мочевину (2-2,5 г на 1 л шликера) и др. и наносят на поверхность при помощи специального аэрографа, все время следя, чтобы слой был равномерным и не толстым. При эмалировании плоских поверхностей эмаль одновременно наносят на обе стороны пластины. Эмаль, нанесенную на оборотную, левую сторону изделия, называют контрэмалью, и она служит для предотвращения коробления изделия, которое возникает в силу различного коэффициента расширения эмали и металла.

Значение коэффициента расширения эмали очень велико. Он по возможности соответствовать коэффициенту расширения лла или сплава, на который накладывают эмаль; в противном Мб чае при остывании эмаль отслаивается от изделия, несмотря на тельность соблюдения технологического процесса. Отслаивание ТЩблюдается и в случае, если коэффициент расширения эмали больше чем у металла, и в другом случае, если коэффициент расширения эмали меньше, чем у металла.

После наложения эмали изделие тщательно просушивают, иначе обжиге эмали оставшаяся вода закипит и изделие получит брак в виде пузырей, пустот и т. п. Желательно, чтобы обжиг эмали производился непосредственно после ее наложения, так как необожженная эмаль хрупка и непрочна. Сначала удаляют воду (отсасывают), которая нужна была при нанесении эмали, приложив к краю изделия кусок пропускной бумаги. Затем предметы подсушивают в подогретом муфеле или в маленькой печи до тех пор, пока порошок не станет сухим (перестанет выделяться пар). Если при подсушивании или при посадке в печь отпадает кусочек эмали, нельзя добавлять сырой эмали, так как на этом месте получатся мутные пятна. Нужно поправить это место сухим эмалевым порошком или обжечь весь предмет и поправить после обжига, или же снять весь порошок и нанести его вновь.

Обжиг эмали. Обжиг эмали требует температуры нагрева 600- 800°С. Для этого лучше всего применять электрические печи с открытыми спиралями. Такие печи очень производительны и экономичны. Мелкие ювелирные изделия помещают в обычные электрические муфели лабораторного типа с закрытой обмоткой. Для обжига эмали можно пользоваться и газовым пламенем, и другими источниками тепла. Однако во всех случаях пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью, так как копоть, попадая в эмаль, может испортить изделие. Поэтому обычно при нагреве открытое пламя направляют на оборотную, левую сторону изделия. Каждый предмет, обжигаемый в печи, необходимо помещать на специальную подставку, от качества которой во многом зависит успех обжига.

Подставка должна отвечать следующим требованиям:
а) не изменять формы при нагреве;
б) не вступать в соединение с расплавленным эмалевым покровом;
в) не прилипать к эмали;
г) не образовывать на своей поверхности окалины.

Асбестовые формы горят в эмали. Их можно применять только в случае, когда на поверхности нет эмали, а она находится внутри, “а формах из простой стали в жаре образуются частички окиси железа (окалина), которые легко вплавляются в эмаль и оставляют черные пятна.

Самые лучшие подставки делают из никеля или никелевых сплавов, а также из жароустойчивой (хромоникелевой) стали, так как они жаре остаются неизменными. Формы подставки обусловливаются формой объекта. На рис. 1 показаны варианты подставок.

Рис. 1. Подставки для обжига эмали

Различные эмали обычно обладают различной температурой плавления, поэтому, прежде чем приступить к наложению эмали на изделие, необходимо проверить, как велик температурный диапазон плавления наиболее легкоплавких и тугоплавких эмалей, выбранных для работы. Для этого на небольшой пластине из того же металла, что и само изделие, накладывают все подлежащие испытанию эмали и, просушив их, начинают нагревать.

Если диапазон, в течение которого расплавятся все эмали, не велик, то проба дала положительные результаты и можно приступить к наложению эмалей на изделие. Однако иногда в результате пробы обнаруживается, что легкоплавкие эмали выгорают при температуре плавления тугоплавких эмалей. В таком случае одни из них или совсем исключают из производства, или поступают следующим образом: сначала накладывают и обжигают все тугоплавкие эмали, а затем добавляют недостающие цвета легкоплавких и обжигают их еще раз при более низкой температуре.

При обжиге эмали изделие нагревается до красного каления. До обжига поверхность эмали имеет шероховатую, тусклую структуру. По мере нагревания поверхность выравнивается, сливается и приобретает стекловидный блеск. Как только появляется блеск, нагрев прекращается и изделие постепенно остывает. Если после первого наложения и обжига эмали на изделии обнаруживаются незначительные дефекты - трещины, пузыри, обнаженные места металла, то они исправляются повторным наложением эмали с последующей просушкой и обжигом. После обжига изделие окончательно отделывают.

Отбеливание производится в слабом растворе серной окаЛ0ТЫ (не выше 15%), так как некоторые эмали, не стойкие к кис-КИС м могут потускнеть и потерять яркость и блеск. В связи с этим Л°беливание лучше производить в концентрированной соляной кис-°Т е а для эмалей с пониженной кислотоустойчивостью применять имонную или щавелевую кислоты. Раньше для отбеливания эмалей большим содержанием свинца применяли органические вещества, не действующие на эмаль (квас, клюкву и др.). Дальнейшая отделка изделий выполняется обычными способами.

Классификация эмалей

Существует большое разнообразие эмалей. Как уже известно, они различаются как по составу эмалевой массы, так и по технологическим особенностям подготовки металлической основы под эмаль.

В одних случаях художественный эффект достигается тем, что эмаль вводится в композицию изделия в небольшом количестве в виде отдельных цветовых пятен на общем металлическом фоне (вы-ямчатые эмали). В других случаях эмаль является основным декором, а металлические перегородки играют роль контуров, разделяющих эмали различных цветов (перегородчатые эмали). Наконец, эмалью покрывают изделие сплошь, а металл служит только конструктивной основой, обусловливающей форму изделия (сплошные эмали). Можно выделить следующие виды эмалей и их разновидности.

Выемчатые эмали. Это наиболее древний вид художественной обработки. Они были известны еще египтянам, ассирийцам и финикийцам. Особого расцвета выемчатая эмаль достигла в Византии. Искусные образцы этой техники сохранились в Грузии и в курганах домонгольской Руси. Для выполнения эмали этого вида на изделии предусматриваются специальные углубления - выемки, которые затем заполняют эмалью. Глубина выемки влияет на эффект прозрачной эмали: чем глубже выемка, тем темнее краска. Дно углубления гладко зачищают, и оно служит рефлектором. Стены выемки могут быть вертикальными или книзу уже; расширение их книзу, как при таушировании, создает напряжение в эмали, что ведет к растрескиванию.

Для непрозрачных эмалей металлическая основа должна оставаться шероховатой. Выемчатую эмаль можно применять для деко-Рировки литых (рис. 2) или обронных изделий. В первом случае углубления под эмаль предусматривают на модели и осуществляют непосредственно в процессе отливки, во втором - режут штихелем или вырубают зубилом. Выемчатую эмаль применяют и для изделий Из листового металла, выполненных чеканкой. Тогда эмалью покрывают углубленный фон или отдельные участки узора. и, современной практике при серийном и массовом производстве -Делий необходимые углубления под эмаль осуществляют техникой

штампа, например значки и ювелирные изделия. Заполнение углублений эмалью может быть различным. В одних случаях эмаль покрывает только дно углублений и нижние части стенок, образуя своеобразный цветной вогнутый мениск. В других в результате многократного заполнения и обжига эмаль уравнивают с краями выемки заподлицо, и она образует одну ровную поверхность с выступающими частями металла.

Перегородчатые эмали. Различают несколько вариантов этой техники, большинство из которых также относится к древним приемам обработки художественных изделий из металла:

а) Перегородчатая эмаль с листовыми (ленточными) перегородками. Эта разновидность перегородчатых эмалей особого расцвета достигла в Византии и домонгольской Руси.. Технологический процесс в основном сводится к следующему: на тонком золотом листе (высокой пробы) при помощи стальной прорезной матрицы (а иногда вручную) продавливается углубление, соответствующее контуру рисунка. Углубление имеет плоское дно и вертикальные стенки в 1-1,5 мм. Иногда углубление не продавливается, а подпаивается в форме неглубокой коробочки (лоточка) с плоским дном. Затем от тонкого золотого листа толщиной в несколько десятых (а иногда и сотых) долей миллиметра нарезаются узкие полоски (ленточки). Из этих полосок при помощи специального пинцета выгибаются перегородки, соответствующие контурам рисунка, и при помощи вишневого клея (камеди) приклеиваются к дну углубления. После установок всех перегородок по рисунку на клей они припаиваются. Пайка осуществляется достаточно тугоплавким припоем с температурой плавления, превышающей температуру плавления эмали.

Припой в размельченном виде насыпается в небольшом количестве между перегородками на дно углубления, и изделие нагревается. Клей выгорает, а перегородки припаиваются. Затем каждую ячейку, образованную перегородками, заполняют цветной эмалью и после просушки обжигают. Операция повторяется несколько раз, пока уровень эмали не достигает уровня фона. Этот вид эмалевой техники применяется для небольших ювелирных золотых изделий - как орнаментальных, так и с лицевыми изображениями.

б) Перегородчатые эмали с перегородками из проволоки. Эти эмали по своей технологии отличаются от вышеописанных тем, что перегородки изготовляют не из листового металла, а из волоченой и затем вальцованной (плющеной) проволоки (0 15--0,6 мм) по преимуществу серебряной (чистое серебро). Материалом для изготовления основы изделия служит также сереб-о или гораздо чаще красная медь, особенно при производстве крупных изделий, например декоративных ваз, достигающих двух-тоехметровой высоты.

Рис. 2. Литая чернильница с выемчатой эмалью XVIII е. Музей МВХПУ

Спильные перегородчатые эмали на серебре или золоте (по технологии, принятой на Ленинградском производственном объединении «Русские самоцветы») после опиловки эмалевого слоя абразивными материалами и соответствующей тщательной промывки в воде промывают еще и в растворе плавиковой кислоты (45%-ной для золота и концентрированной для серебра). Промывку осуществляют, погружая изделие на 30-60 с в раствор в сетчатой корзине из винипласта. Раствор плавиковой кислоты используется до тех пор, пока на дне ванны не образуется осадок силикатов (время работы 100- 120 ч). После обработки плавиковой кислотой изделие вновь тщательно промывается в холодной и горячей воде и обжигается.

в) Филигранные перегородчатые эмали. Они характерны для древнерусского ювелирного искусства XVI и особенно XVII вв. Изготовляются они из золота, серебра или меди. Филигранной перегородчатой эмалью украшают самые различные предметы: посуду, ювелирные украшения, ларцы, коробочки, церковную утварь, оклады икон и др. Перегородки делаются из филиграни сученой и вальцованной проволоки, которые набираются по рисунку и напаиваются на изделие. Затем ячейки, образованные филигранными перегородками, заполняются цветными эмалями и изделие обжигают. Можно выделить предметы, на которых эмалью заполнен только рисунок, а фон остается металлическим (работы московских (рис. 4) и новгородских мастеров XVI-XVII вв.); иногда фон дополнительно обрабатывается канфарником (рис. 5) или просекается (рис. 6) (обе операции выполнены до наложения и обжига эмали), В других вещах эмалью заполняется не только рисунок, но и фон (работы мастеров Великого Устюга).

г) Оконная эмаль. Возрождение этой разновидности эмалевой техники относится к XIX в. Но в Италии она была известна в XVI в.. и о ней писал Бенвенуто Челлини в «Трактате об искусстве», как об очень сложном приеме. Она представляет собой как бы миниатюрный цветной витраж, работающий на просвет. Оконная эмаль применяется в ювелирных украшениях (серьги, кулоны, подвески), а также для украшения абажуров, фонарей и лампад. Основой служит ажурная филигрань, просветы в которой заполняются мокрой молотой эмалевой массой. Затем изделие осторожно просушивают и немедленно обжигают. Эмаль сплавляется и превращается в стекло, вправленное в просветы металлического кружева. Такие изделия очень эффектны, если они смотрятся на просвет; цветные прозрачные эмали чистых цветов напоминают драгоценные камни - аметисты, сапфиры, рубины и др.

Рис. 4. Серебряная братина

Рис. 5. Фрагмент эмали по скани с канфа-ренным фоном

Рис. 6. Саадачный прибор большого народа (колчан для стрел) XVII в. Москва. Государственная Оружейная палата

В настоящее время витражная (оконная) эмаль производится на Ленинградском объединении «Русские самоцветы» по технологии, разработанной ВНИИ ювелирпромом. В качестве основы применяют золотой сплав 583-й пробы, серебряный 875-й пробы и томпак Л-90). Технологический процесс начинается с подготовки изделий под эмалирование: их отжигают в муфеле при температуре 400 °С до появления оксидной пленки, охлаждают и отбеливают в концентрированной соляной кислоте (ГОСТ 3118-67) при комнатной температуре в течение 1-2 мин и промывают в проточной воде. После этого их крацуют на капроновых крацовочных щетках с 3%-ным раствором поташа (ГОСТ 4221-65) и вновь промывают в горячей (60°), а затем в холодной воде.

Изделие из томпака дополнительно травят в меланже, т. е. смеси 730,8 мл концентрированной азотной кислоты, 109,2 мл концентрированной серной кислоты и 20 мл концентрированной соляной кислоты, разбавленной 140 мл дистиллированной воды. Раствор охлаждают. Травление производят в кислотоупорных ваннах до появления блеска на всей поверхности заготовки. Затем заготовку хорошо промывают в проточной воде и просушивают.

Форма и общие размеры заготовки могут быть самые различные, но отверстия под витражную эмаль лучше конструировать неправильной формы площадью не более 25 мм2. Диаметр круглых отверстий не должен превышать 5 мм, а перегородки каркаса заготовки должны быть одинаковой толщины. Прозрачные измельченные эмали должны быть освобождены от мелких фракций (мути). Все работы требуют соблюдения особой чистоты.

Наложение витражной эмали имеет свои особенности. Эмаль наносится постепенно вручную при помощи металлического шпате-ля-бидрашпица методом стекания капли, а излишняя вода удаляется томпоном из хлопчатобумажной ткани. Затем изделие строго фиксируется на специальной подставке из нихрома или нержавеющей стали и осторожно (без ударов и толчков) переносится в муфель.

Первичный обжиг - спекание эмали - производится при температуре 640-680°С. При этом спекшаяся эмаль должна иметь прочное сцепление с перегородками каркаса. Если заготовка изделия выполнена из томпака (или меди), то ее очищают от окалины капроновой щеткой. Затем прокладывают эмаль второй раз, дополнительно следя за тем, чтобы все отверстия были затянуты полностью. При этом эмаль наносится вровень с перегородками каркаса (или выше). Второй обжиг производится при температуре 700- НДСГС При этом эмаль должна полностью оплавиться и приобрести повную, гладкую поверхность и блеск.

Сплошные эмали. В эту группу объединены эмали, сходные в ологическом отношении, но обладающие совершенно различны-Т6 художественными качествами. Первой технологической особен-Мостью, позволяющей объединить все эмали, входящие в эту груп-Н является то, что эмаль сплошь покрывает металлическую основу, имеющую лишь конструктивное назначение. Второй особенностью, непосредственно обусловленной первой, является использование черных и цветных металлов для основы изделий, поскольку металл сплошь закрывается эмалью и декоративного значения не имеет. Поэтому драгоценные металлы (золото, серебро) здесь не применяются. Исключение составляют ювелирные изделия с просвечивающей эмалью по золоту и серебру.

Гладкие эмали. Эти эмали получили распространение около 100 лет тому назад (60-е годы XIX в.). Они наводились на металлические изделия исключительно в целях предохранения их от внешних условий (коррозии), а их эстетические качества не учитывались. Первоначально это была железная и чугунная посуда.

В настоящее время гладкие горячие эмали широко применяются не только в посудном производстве, но и в машиностроении, приборостроении, при производстве газовой и медицинской аппаратуры. Эмалью покрывают холодильное и кухонное оборудование, вывески, различные указатели, циферблаты часов, торговое оборудование, а также чугунные ванны, раковины, котлы и др.

Технологический процесс эмалирования черных металлов (сталь, чугун) имеет свою специфику. В настоящее время он разработан весьма детально в различных вариантах. В основном он сводится к следующему: после обычных подготовительных операций (очистки- механической крацовки на щетках, травления в разбавленной серной или соляной кислоте) изделие промывают в проточной воде и вновь крацуют. После этого изделие погружают в горячий раствор соды и, не смывая ее, высушивают. Пленка соды на время предохраняет металл от ржавления. В таком виде изделие поступает в эмалирование. Различают две эмалевые массы: основную, или грунт, и покровную.

Первая обычно имеет черный цвет и значительно превосходит вторую по тугоплавкости. В процессе обжига она не расплывается совсем, а лишь находится в густом, текучем состоянии, покрывая металл не сплошной связной массой, а пористой. Эта пористость позволяет металлу при нагреве и остывании расширяться и сжиматься, причем частицы основной массы не отделяются ни друг от друга, ни от металла. Это обусловливает прочность эмалевого покрытия.

Покровные массы всегда составляют с таким расчетом, чтобы они плавились гораздо легче, чем основная масса (грунт), и чтобы, соприкасаясь, они сплавлялись, образуя между собой своеобразный по 8 С постепенным переходом от наружного, чистого, верхнего, кровного слоя через смешанный состав к грунту. Покровные массы делают обычно светлых и ярких тонов (белые, кремовые, голубые, зеленые и т. п.). Иногда для наружных поверхностей посудЬ1 применяют их смеси, которые образуют при обжиге своеобразные расцветки с пятнами и потеками.

Некоторые особенности имеются и в наложении эмали. Существует два способа: мокрый и сухой.

Мокрый способ - обычный, наиболее распространенный, применяемый для стальных изделий. Эмаль, как указывалось выше, растирают с водой и наносят на предмет либо опрыскиванием (крупные детали), либо кистью или простым погружением (мелкие детали). Затем изделие сушат при температуре 40-50 °С и обжигают. Необожженная эмаль чрезвычайно хрупка, легко осыпается.

Операцию нанесения эмали и обжига повторяют два раза. Сначала наносят и обжигают грунт, потом покровную цветную эмаль.

Сухой способ, или припудривание, применялся в прошлом для чугунных изделий (иногда встречается и сейчас). Он заключается в том, что раскаленный предмет, например чугунную ванну, подвешивают к поворотному крану и быстро (в течение 15-20 мин), пока предмет не остыл, припудривают сухой эмалью и обжигают. Если после обжига в эмалевом слое обнаруживаются недостатки, то припудривание повторяют и предмет вновь обжигают.

Интересен способ эмалирования чугунных изделий в процессе их отливки. Для этого форму, приготовленную из формовочной смеси, покрывают изолирующим слоем графита и тщательно выглаживают. На этот графитовый слой наводят как можно ровнее слой эмали, которую предварительно растирают в тонкий порошок и разбалтывают с водой до густоты сметаны.

Если изделие пустотелое, а отглазуровать его нужно также и с внутренней стороны, то эмалью покрывают и стержень.

По другому способу эмалевую массу в сухом порошкообразном виде наносят на влажный изолирующий графитовый слой, т. е. посыпают влажную поверхность сырой земляной формы (или стержня) порошком эмали и приглаживают. Затем форму сушат и заливают расплавленным чугуном. Отливка должна быть спокойной, т.е. без излишнего газовыделения. Для этого в состав эмали не должны входить вещества, способные выделить газы или пары при температуре плавления чугуна. Хорошие результаты дает эмалевая масса, состоящая из кварцевого песка, кальцинированной соды и мела. Для лучшего прилипания массы к форме добавляют глину. Компоненты эмалевой массы (в частях) показаны в табл. 29.

Расписные и живописные эмали. Этот вид эмалей представляет собой тончайшую миниатюрную живопись эмалевыми красками на металлической основе. Эта техника имеет очень много общего с живописью по фарфору и выполняется теми же красками.

Современный технологический процесс живописи по эмали сводится к следующему: из тонкого медного листа изготовляют основу изделия, на котором предполагается осуществить роспись (блюдо, тарелка или пластинка).

После соответствующей подготовки (обезжиривание и травление) лицевую поверхность изделия, подлежащую росписи, покрывают тонким слоем эмали, которая должна служить фоном; обычно - это светлые тона (белый, голубой), однако в прошлом, например, знаменитые французские лиможские эмали писались на темном фоне, чаще всего черном.

Эмаль наносят обычным мокрым способом, следя за тем, чтобы слой был ровнее и тоньше, тщательно просушивают и обжигают. Эту операцию повторяют два-три раза, пока поверхность не станет совершенно гладкой и ровной. Оборотную сторону изделия (которую не предполагается расписывать) покрывают контрэмалью, чтобы изделие не коробилось. Подготовленное таким образом изделие поступает к эмальеру-живописцу, который переводит на него рисунок и приступает к живописи.

Живопись по эмали (финифть) требует от художника большого профессионального мастерства. Ее основные особенности заключаются, во-первых, в том, что это миниатюрная живопись - размеры ее небольшие и измеряются обычно всего лишь сантиметрами. Во-вторых, краски при обжиге изменяют свой первоначальный цвет и интенсивность, и живописец работает по воображению. Работа облегчается использованием так называемой палитры, т. е. пластинки, на которой нанесены уже обожженные краски всех цветов с указанием номера и температуры обжига для каждой из них. Пользуясь такой палитрой, художник пишет сначала более тугоплавкими красками и после их обжига использует легкоплавкие; это необходимо потому, что легкоплавкие краски при более высоких температурах выгорают и теряют цвет.

Завод-изготовитель выпускает краски под номерами в виде тон-_ кого порошка, который состоит из флюса (плавня) и собственно красителя, т. е. окисей того или иного металла (кобальта, хрома и т. п.). В табл. 30 даны наиболее часто употребляемые в современных условиях краски. Самые яркие и чистые тона отмечены звездочкой.

Процесс живописи делится на три этапа: подготовительные работы; собственно живопись; обжиг.

Подготовительные работы. К подготовительным работам прежде всего относят приготовление красок. Для этого необходимо иметь стекло толщиной 4-5 мм. Стекло отрезают, шлифуют края, затем на него насыпают чистый, мелкий кварцевый песок, смачивают водой и растирают курантом (плоским стеклянным или фарфоровым пестиком) до тех пор, пока поверхность стекла станет равномерно матовой. После этого песок смывают, стекло просушивают и протирают скипидаром.

Для того чтобы брать и насыпать сухие краски, пользуются шпателями, которые бывают стальными, роговыми и пластмассовыми. Пластмассовые наиболее удобны, так как от стальных шпателей иногда в краску попадает железо, которое даже в незначительных количествах портит цвет краски; особенно это относится к светлым тонам. Краски, которые применяют здесь, по существу, представляют собой те же легкоплавкие цветные эмали, тщательно растертые со скипидарным маслом и разбавленные скипидаром. Для этого заранее готовят скипидарное масло. Самый простой способ - это налить скипидар в широкий сосуд (например, в тарелку) и поставить его в теплое место, чтобы он испарялся и густел. Но процесс этот медленный. Для того чтобы его ускорить, можно составить друг на друга четыре-пять блюдец, а сверху поставить полный стакан скипидара и время от времени его дополнять так, чтобы он почти переливался через край. Скипидар обладает способностью «сползать» вниз по стенкам стакана и при этом быстро испаряться и густеть; в это время в блюдцах скапливается скипидарное масло.

В стакане можно полоскать кисти, так как краска оседает на дно. Для приготовления краски небольшое количество сухого порошка насыпают на стекло, добавляют немного скипидарного масла и растирают кругообразным движением куранта до тех пор, пока не будет получена совершенно однородная масса. Густота краски должна быть такой, чтобы ее капля не растекалась по стеклу. Такая краска хорошо берется на кисть и не растекается по изделию.

Хорошие результаты можно получить, если растереть краску на скипидаре за одни сутки до работы и оставить ее на стекле; скипи-частично испарится, загустеет, и краска будет обладать всеми необходимыми свойствами.

Если краска долго лежала (несколько дней) и засохла, ее следует хорошо перетереть с добавлением скипидара. Кисти для этого ВН тоебляют беличьи и колонковые малых номеров. Длинноволосо-УП ТОНК ие кисти служат для проведения тонких, непрерывных линий, более толстые и короткие -для покрытия фона.

Подготовительные работы завершаются переводом рисунка на изделие. Различают три способа перевода: отпечатывание, припорох, рисунок от руки.

Отпечатывание. Рисунок, выполненный карандашом (мягким) на кальке, накладывают лицевой стороной на изделие и проглаживают шпателем или обводят карандашом по линиям рисунка. Получается отпечаток, достаточно различимый. Следует учесть, что при этом способе получается обратное (зеркальное) изображение.

Припорох. Рисунок, выполненный на кальке, прокалывают с обратной стороны иглой (тонкой), подложив под кальку кусок сукна. Затем угольным порошком при помощи суконного тампона делают припорох - проводят тампоном по контуру рисунка. Не следует проводить тампоном дважды по одному месту.

Рисунок от руки. Обыкновенным карандашом от руки рисунок выполняют непосредственно на эмалевой заготовке, подлежащей росписи. Карандаш ложится лучше, если поверхность эмали предварительно слегка покрыта скипидарным маслом.

Собственно живопись. Осваивать технику живописи по эмали надо начинать с изучения наложения мазка одной краской. Краску понемногу набирают на кисть, чуть-чуть смоченную скипидаром. Для тонкого мелкого рисунка краска должна быть суше, так как при жидкой краске в конце мазка может появиться капля, что нежелательно. Наоборот, для написания пейзажа, облаков, дали краска должна быть жиже.

Во время работы изделие должно лежать на столе и придерживаться левой рукой. Правую руку кладут от локтя до кисти на стол и движение осуществляется только движением пальцев или при проведении длинных линий-движением кисти руки. Это требует известного навыка, так как линия должна быть «дотянута» от начала До конца с одного раза. Неверно проведенную линию или мазок можно легко смыть скипидаром или стереть чистой тряпкой без Ущерба для остальной композиции.

Необходимо учитывать, что все краски при правильном обжиге усиливают свой тон, т. е. становятся ярче, а иногда даже изменяют его. Следует иметь в виду, что далеко не все краски можно смешивать между собой для получения промежуточных оттенков.

Заключительным этапом живописи является роспись порошковым золотом. Подготовка золота (порошка) происходит аналогично подготовке красок. Его насыпают на стекло и растирают неметаллическим (роговым, пластмассовым) шпателем с добавлением скипидара и скипидарного масла. После растирания золоту надо дать «вылежаться». Пишут золотом так же, как и красками, и так же об-жигеют. После обжига порошковое золото становится матовым (к0-ричневым). Для придания ему блеска его полируют агатовым карандашом (полировником).

Обжиг. Эта последняя, заключительная, операция весьма ответственна, и к ней необходимо относиться с особым вниманием. Обжиг должен осуществляться в муфеле, так как краски рассчитаны на обжиг в окислительной среде с изоляцией от прямого воздействия открытого пламени. При обжиге на открытом огне краски чернеют и обесцвечиваются, так как происходит восстановление металлов из их окислов, являющихся красителями. Во время обжига скипидарное масло выгорает, а флюс, содержащийся в краске, сплавляется с основой эмали, по которой произведена живопись. Все краски обжигают при температуре от 650 до 900 °С, но прежде их просушивают при температуре 300-400 °С.

При просушке образуется много газообразных продуктов от выгорания органических примесей, поэтому муфель не следует закрывать плотно (немного приоткрывают дверцу или смотровой глазок). Если это не выполняется, краски могут вспучиться, вскипеть и работа будет испорчена. Просушку проводят при температуре не выше 500 °С, так как при 600-650 °С расплавляются флюсы, содержащиеся в красках.

Обжиг желательно проводить быстро в горячей печи, но температура не должна быть выше 900 °С, а при обжиге расписных эмалей по филигранному набору - не выше 800 °С, так как иначе может расплавиться припой. Чем короче период обжига, тем сочнее и ярче краски, так как при промедлении флюс (который легко плавится) может вступить во взаимодействие с красителем и эмалевой основой, что нежелательно и, кроме того, свинцовые соединения (и некоторые другие) выгорают (улетучиваются).

Сложные многоплановые композиции требуют многократных прописей и после каждой повторной прописи очередного обжига. Такой ступенчатый обжиг применяют и в тех случаях, если живопись ведут набором красок с разной температурой обжига. Вначале пишут и обжигают высокожгущиеся краски, а затем селеновые и золотосодержащие краски, которые легко выгорают.

Охлаждать изделия после обжига можно быстро, так как цвет красок и их яркость от этого не изменяются.

При обжиге возможны следующие недостатки, вызываемые ошибками в работе: недожог красочного слоя, который ведет к недостаточной прочности (механической), трещинам, осыпанию и т. п.; пережог - к выгоранию красок и изменению цвета (бирюзовые краски становятся серыми, пурпурные и розовые приобретают синеватый оттенок, жидкое золото теряет блеск и стирается).

Слишком быстрое повышение температуры в муфеле приводит к вспучиванию и отслаиванию красок. При попадании паров воды в муфель (сырые подкладки, непрокаленные стенки нового муфеля) получается матовая поверхность вместо блестящей.

Своеобразный эффект дает припорох (присыпка) поверх основной эмали порошком эмали другого цвета (разработан художником Р. И. Самарец). При обжиге обе эмали сплавляются и образуют своеобразный переход тонов (рис. 90).

Эмаль с накладками из металла (проволока, зернь, вырезки из листа). Эта эмаль известна с XVI в. Русским вариантом этой техники являются устюжские эмали. Своеобразным технологическим приемом характеризуются эмалевые изделия, выпускавшиеся фабрикой братьев Поповых, которая была открыта в Великом Устюге в 1781 г. За сравнительно короткий срок (всего 15 лет) фабрика выпустила большое количество различных изделий, многие из которых хранятся сейчас в музеях нашей страны. Это подносы (рис. 91), ларцы, коробочки, табакерки и другие предметы.

Кроме Великого Устюга этот технологический прием был известен также и мастерам Сольвычегодска. Однако к концу XVIII в. эта техника повсеместно оказалась забытой.

Сущность этого технологического процесса заключается в следующем: из тонкого листового металла изготовляется изделие, чаще всего из красной меди, реже из серебра. Затем с обеих сторон сплошь его покрывают глухой эмалью белой, синей, голубой или зеленой и желтой. В отдельных случаях применяется эмаль двух цветов. Например, все изделие покрывается голубой эмалью, а отдельные его участки - желтой, причем никаких перегородок из металла между различными цветами эмали не делается.

Рис. 7. Эмалевый портрет К. Э. Циолковского Современная работа

Рис. 8. Серебряная чаша с расписной эмалью Конец XVII в. Сольвычегодск. Государственная Оружейная палата

Процесс наложения и обжига эмали повторяется несколько раз, пока все изделие не приобретает гладкую и ровную как бы фарфоровую поверхность. Затем из тонкой серебряной или медной (золоченой или серебреной) фольги при помощи специальных стальных матриц штампуются рельефные узоры и вырезаются по контуру-Готовые рельефы накладываются на эмалированное изделие, которое нагревается до расплавления эмали; при этом металлические накладки прочно вплавляются в эмалевый слой. Иногда после этого все изделие, включая и металлические накладки, покрывается прозрачной эмалью (типа фондона) и еще раз обжигается. В этом случае металлические рельефы оказываются под эмалью и просвечивают сквозь нее.

На Ленинградском объ. единении «Русские самоцветы» по технологии, разработанной ВНИИ юве-лирпромом, в настоящее время производятся изделия из золота пробы 583, серебра пробы 875 и томпака Л-90 с вплавленными в эмаль накладками. Накладки вырубаются на штампе из фольги этих металлов толщиной от 0,18 до 0,2 мм.

Вырубленные детали осторожно (чтобы.не помять) обезжириваются в - 10%-ном растворе едкого натра, промываются в горячей и холодной воде и просушиваются.

Изделие покрывается эмалью и обжигается с таким расчетом, чтобы толщина эмалевого слоя в три раза превышала толщину вплавляемой детали-накладки, а ее площадь не превышала ]1ь площади эмалевой поверхности.

Чистую ровную эмалевую поверхность изделия еще раз протирают льняной тканью, смоченной дистиллированной водой, и насухо вытирают. Затем поверхность при помощи кисточки смазывают небольшим количеством клея БФ-6 (ГОСТ 12172-66), разведенного этиловым спиртом в отношении 1:13 (при приготовлении клеевого раствора спирт следует приливать небольшими порциями и все время интенсивно перемешивать, готовый разведенный клей необходимо хранить в посуде с притертой пробкой), и на нее с помощью пинцета переносится накладка и приклеивается. Изделие укладывают на подставку так, чтобы поверхность эмали с вплавляемой деталью была параллельна поверхности подставки. Подставку с деталью переносят в муфель и в течение 6-10 мин она обжигается при температуре 680-720 °С. Время обжига зависит от площади вплавляемой детали и массы заготовки, а также от температурного интервала примененной эмали и металла. Для некоторых эмалей температуру повышают на 10-20 °С, а также увеличивают время выдержки.

Рис. 10. Устюжская эмаль. Поднос XVIII в. Музей, МВХПУ

После обжига изделие охлаждают на воздухе, отбеливают в концентрированной соляной кислоте и тщательно промывают и сушат.

Следует заметить, что при плохой подготовке поверхности вплавляемой детали получается брак, деталь отслаивается и работу приходится повторять вновь. Поверхность эмали необходимо заново опиливать от следов вплавления.

Наилучшие результаты дают эмали № 10 - белая, № 28 - голубая, № 84 - зеленая и № 124 - синяя. В случае брака поверхность таких эмалей после опиловки не обязательно повторно обжигать, :

являемую деталь можно наклеивать прямо на опилованную по-3 “охность и потом обжигать.

В В настоящее время этот прием получил свое дальнейшее разви-Сейчас в качестве накладок чаще всего применяют серебряную ТИ<оволоку и зернь. Кроме того, своеобразным новым вариантом, ПРлУчившим распространение в Европе, являются накладки из эмалевой зерни, т. е. мелких шариков, предварительно сплавленных из тугоплавкой эмали.

Просвечивающая (рельефная) эмаль. Эта техника была известна в XIV в. в Италии, а затем распространилась и по другим странам. Она заключается в том, что невысокий металлический рельеф сплошь покрывают прозрачной (или полупрозрачной) эмалью так, что и его наиболее высокие части скрыты под слоем эмали. В результате все рельефное изображение просвечивает сквозь эмаль, причем выступающие элементы просвечивают сильнее. Получается своеобразный эффект света и тени, эмаль как бы увеличивает глубины рельефа.

К этой технике следует отнести изделия с гравированными или штампованными рисунками, на которые сплошь наводят прозрачную цветную эмаль. Этот прием применяют и в настоящее время (ордена, значки и др.). Иногда прозрачную эмаль накладывают высоко и после обжига она создает иллюзию драгоценного камня.

Подчеркнуть свою индивидуальность, выделиться и привлечь внимание окружающих представительницы прекрасного пола стараются стильными причёсками, дорогой обувью, маникюром и оригинальными украшениями. Многие выбирают дорогие серёжки и колечки из золота и серебра с драгоценными металлами. Другие предпочитают изделия с горячей эмалью или холодной. считается уникальной. Выполнение техники горячей эмали считается утончённым мастерством. Талантливые мастера делают украшения с ней неотразимыми.

Разнообразие с эмалью

С эмалью отличаются особой изысканностью и красотой. Сегодня классические, авангардные, ультрасовременные кольца и серьги из серебра и золота, украшенные эмалью, находятся на пике популярности. Благодаря этой оригинальной технике мастера размещают на браслетах и подвесках настоящие произведения искусства, достойные восхищения.

Ювелиры включают креативные идеи и опыт, объединяют новые технологии обработки металла и производят красочные украшения. Цветовая гамма этих изделий может быть разнообразной. Эмаль не только дополняет поделки, но и защищает их от коррозии и механических повреждений. Со временем эти украшения не теряют свой блеск и яркость, они не боятся влаги, перепада температур и света.

Самым важным достоинством украшений с эмалью является то, что они оригинальны, подчёркивают индивидуальность своей хозяйки.

Что такое эмалирование

Выпуск бижутерии, покрытой своеобразной глазурью, налажен массово. Тем не менее такие украшения являются ручной работой. В исходном варианте каждое изделие отличается от другого, поэтому они никогда не повторяются.

Использование стекла, которое легко плавится, на поверхность металла профессионалы называют эмалированием. Состав и нанесение глазури может быть разным. Существует несколько техник закрепления вещества.

История возникновения

Эмаль использовали для изделий ещё древние русичи. Они её называли финифтью. Ею украшали не только ювелирные изделия, но и использовали для декоративно-прикладного искусства: оформляли чаши, кубки, ларцы, шкатулки.

Древнейшие изделия с оригинальной глазурью нашли на Кипре во время раскопок. Также следы этого творчества найдены в Египте, Индии, Византии. Так как Византийская империя имела тесные связи с Киевской Русью, то эта техника пришла и в наши края.

В X-XI веке на Среднем Востоке горячей эмалью наносили орнаменты на предметы утвари. Мастера Византийской империи также наносили её на посуду.

Расцвет эмалирования пришёлся на XII-XVI столетия. Тогда китайские императоры приказывали сочетать металл с литьём. Так эмаль стали наносить на медь. Для этого был создан специальный состав голубого цвета. Позже техника в голубых тонах стала достоянием китайского прикладного искусства. Китайская техника эмалирования является популярной по всему миру. Узорами в небесной гамме покрывают не только украшения, но и шкатулки, блюдца, чашки, вазочки, бокалы.

Позже нанесение горячей эмали стали применять не только для предметов кухни, но и обрамляли ею иконы, зеркала, оклады. В XIX-XX столетиях стал популярен стиль модерн, когда художественной глазурью оформляли украшения и декоративные изделия. Химия продвинулась далеко вперёд и благодаря этому специалисты разработали целую палитру оттенков для эмали.

Перегородчатая ювелирная горячая эмаль

Самой нарядной техникой горячей эмали является перегородчатая. Сначала на медную, серебряную или золотую пластину накладывают рисунок с помощью тонких проволочек. Они выступают в роли своеобразных перегородок, между которыми заливается цветная глазурь.

В старину такая техника украшения использовалась вместо драгоценных камней. В Индии существуют украшения минанкари, в которых эмалевая пестрота сочетается с драгоценными камнями. Индусы добавляют ещё туда орнамент из металла или чеканку.

Образцовой является китайская перегородчатая эмаль. Каких только изображений не увидишь на этом узорчатом литье! Здесь и волшебные зверюшки, цветы, лепестки, гроздья винограда, витиеватые узоры. Многие наслаждались эмалевыми напольными вазами из Китая!

К перегородочной технике относится витражная эмаль. Принципы этих двух глазурей очень схожи. Промежутки в выложенном проволокой орнаменте заливают мокрой эмалью. Затем изделие сушат и обдают обжигу. Чтобы получить многоцветный рисунок, каждый оттенок глазури обжигают в муфельной печи отдельно. В итоге сплавленная эмаль напоминает стекло.

Единственное отличие витражной техники от перегородчатой в том, что первая имеет прозрачную структуру, если её поднять на свет. Перегородчатая эмаль имеет металлическую основу, поэтому она не просвечивается.

Выемчатое эмалирование

Самой древней и самой простой по изготовлению считается выемчатая эмаль, или "шамплеве". Заключается она в создании выемок в металле. Сама глазурь наносится несложно. С её помощью выполняют цветные гравюры, а также грандиозные изображения с чередованием металла и эмали.

Чаще всего исходным металлом используют медь, так как она мягкая и в ней легко сделать выемки. Глубина их может быть разной, от этого зависит насыщенность цвета. Для производства бижутерии используют уже штампованные заготовки с углублениями, в которые только заливается эмаль разных оттенков.

Прозрачная или сквозная эмаль

Такую глазурь используют в ювелирных изделиях с драгоценными металлами. Это может быть золото, платина, серебро. Такой металл, покрытый прозрачной эмалью, будет просвечиваться через неё и очень сильно блестеть. Краски изделия будут очень сочными. Металл под прозрачной глазурью не тускнеет и защищён от механических повреждений.

Глухая эмаль

Такую глазурь ещё называют непрозрачной. Наносят её на медь и томпак. Глухие или опаловые эмали отличаются огромной цветовой гаммой, благодаря чему металл чередуется с цветом глазури.

Существует ещё что-то среднее между просвечивающимся и глухим эмалированием. Под разным углом падения света она переходит из прозрачной в опаловую, напоминая игру света с переливами.

Технология горячей эмали

Украшения из горячей эмали используют давно, хотя процесс их выполнения считают трудоёмким. Этот вид эмалирования является лидером в изготовлении бижутерии и других изделий. Такая глазурь прочно держится на вещах, потому что её запекают в специализированных печах (муфельных) и выдерживают при температуре 600-800 °С. Затем изделие поддаётся охлаждению, очищению и полированию.

На первый взгляд процесс кажется простым, но терпение для такого дела не помешает. В начальном виде эмаль имеет вид порошка. В него входят специально подобранные шихтовые материалы: кварцевый песок, мел, полевой шпат, глина. Также в этом составе присутствуют сода, бура, поташ и вспомогательные вещества. Обязательно присутствие в нём красителей, окислителей, глушителей для получения опалового состояния.

Сначала в специальной ёмкости разводят эмалевый порошок с водой до густоты сметаны. Затем этой массой заполняют нужные участки украшений. Перед началом обжига изделие подсушивают, чтобы выпустить пузырьки воздуха. Под воздействием температуры эмаль сплавляется и становится похожей на стекло (прозрачное или глухое). Затем поделку шлифуют и поддают повторному обжигу. В конце получается идеально гладкая поверхность.

Для многоцветной и перегородчатой глазури обжиг делают строго поочерёдно. Дольше всего обжигают белую эмаль, за ней следует розовая и синяя. Потом заполняют ячейки зелёной и чёрной глазурью. Менее жаростойкой считается красная глазурь, её выдерживают меньше всего.

Заливка эмалевой массы происходит очень ровненько, чтобы сделать безупречную поверхность. В зависимости от сложности украшение с горячей эмалью могут обжигать от 5 до 100 раз. Необходимо очень точно следить за временем и температурой обжига. Так получаются уникальные шедевры, существующие только в единственном экземпляре.

Виды холодного эмалирования

Холодная эмаль является своеобразным стеклопластиком, её легко наносить. Выделяют три вида холодного эмалирования:

Хитрости выбора качественных изделий

Эмалирование - процесс кропотливый, поэтому украшения в такой технике стоят недёшево. Их считают изделиями премиум-класса. Покупая бижутерию с эмалью, стоит обратить внимание на наличие трещин, сколов, царапинок, пузырьков. Для нее больше всего подходит золото, потому что в нагретом состоянии оно не деформируется. Отлично смотрятся серьги с горячей эмалью из серебра. Медные вещицы также вполне гармонируют со стекловидной глазурью. Хранение и ношение украшений с эмалью требует следующих правил:

Отличия горячей эмали от холодной

Горячая эмаль более прочная и цена на неё выше, чем на холодную. В холодном эмалировании существует ещё одна техника - финифть. После её нанесения она расплывается разноцветными узорами, подобно бензину на воде. Получаются своеобразные цветные разводы.

Горячая заливка более ровная, потому что прочная. На холодной эмали встречаются неровности, так как её не полируют. Ещё горячая глазурь ярко блестит.

У холодных смесей также находятся достоинства. Они отличаются простотой, неприхотливостью, пластичностью. Для изготовления таких украшений не требуются специальные инструменты. Холодное эмалирование подходит для любых сплавов.

Эмаль на золоте и серебре

Потрясающие коллекции золотых и серебряных украшений с эмалью заставляют трепетать сердца самых изощрённых ценителей прекрасного. Среди огромного выбора серёжек, колец, браслетов радует глаз гармония сочных оттенков, огранённые самоцветы. Классика в виде чёрного и белого также сегодня в тренде.

Серебряные с эмалью выглядят просто шедеврально. Кольца с покрытием выпускают массивные и утончённые. Они иногда инкрустируются камнями. Оригинальные комплекты с эмалью станут украшением для девушек любого возраста и статуса. Отлично смотрятся гладкие, ровные колечки по типу обручальных, на которых нанесён греческий узор.

Кто выпускает ювелирные изделия из горячей эмали

Женственные цветные украшения представлены несколькими чешскими Самым известным из них является Style Avenue. Чешские специалисты экспериментируют с перегородчатым холодным эмалированием.

Пользуются популярностью итальянские изделия с глазурью. Вот самые известные фирмы: Damiani, Bulgari, Garavelli. Итальянские поделки удивляют своими формами в виде цветов, бутонов и бабочек.

Изделия получили название минанкари. Оттенки в них переходят очень плавно. Это подходит для кулонов и колец.

В России особенно популярны серебряные украшения фирмы "Санлайт". Поверхность этой эмали очень гладкая, а орнаменты выполнены плавными линиями.

Художественная обработка металла. Эмалирование и художественное чернение Мельников Илья

Эмалирование

Эмалирование

Эмаль (финифть) представляет собой легкоплавкие прозрачные или заглушенные (непрозрачные) свинцово-силикатные стекла, окрашенные в различные цвета окислами металлов. Наносится она в порошкообразном состоянии на поверхность изделия и после обжига превращаются в твердую, блестящую массу с яркими устойчивыми красками.

Кроме декоративных качеств эмаль обладает защитными свойствами и отличается большой стойкостью не только против атмосферных влияний, но и против химических реагентов – кислот, щелочей, газов и т.п., что позволяет использовать ее в архитектурных изделиях, работающих в условиях экстерьера.

Ювелирное искусство эмали по золоту, серебру и меди – очень древний вид декоративно-прикладного искусства.

Термин "эмаль" принесен в Россию из Франции и вытеснил старый термин греческого происхождения – финифть (светлый, или блестящий, камень).

Термин "финифть" пришел на Русь в 19-12 веках из Византиии.

Византийские эмали отличались очень сложным составом и исключительными художественными достоинствами. Приготовление эмалевой массы было доведено до совершенства, как в отношении разнообразия и чистоты цветовой палитры, так и необыкновенного блеска, яркости, крепости, прочности, долговечности.

На Руси древнейшие изделия с применением эмали относятся к 3-5 векам н.э. Древнерусские перегородчатые эмали по золоту и серебру относятся ко второй половине 11-12 веков.

Промышленное производство эмалей в России началось со второй половины 19 века на бывшем Императорском фарфоровом заводе в Петербурге. В настоящее время выпускают изделия с расписной эмалью, с эмалью по скани, гравировке, чеканке и штампованному рельефу (броши, серьги, браслеты, пудреницы и др.).

Изготовляют эмали из специальных легкоплавких цветных стекол с добавлением в них различных пигментов и вспомогательных веществ, таких как двуокись марганца, закись кобальта или никеля, криолит и др.

Эмалирование относится к специальной технологии изготовления ювелирных изделий, тесно связанной с основными ювелирными работами. По химическому составу эмали являются солями кремниевой кислоты.

Важнейшей составной частью ювелирных эмалей является кремнезем – стеклообразующий окисел, который обеспечивает высокую химическую устойчивость, механическую прочность и термические качества эмали. Чем больше кремнезема содержится в составе, тем выше качество эмали. При большом содержании кремнезема значительно повышается вязкость эмали, поэтому в исходный состав вводится окись калия, которая снижает вязкость и склонность состава к кристаллизации, повышает растекаемость, улучшает блеск и чистоту эмали.

Художественные эмали должны удовлетворять ряду требований: быть легкоплавкими, так как применение эмалей с температурой растекания выше 850°С затрудняет процесс нанесения их на сплавы серебра и по паянным изделиям; иметь коэффициент теплового расширения, близкий к коэффициенту теплового линейного расширения золота, серебра и их сплавов; в расплавленном состоянии обладать хорошей растекаемостью, вязкостью, хорошей кроющей способностью, чистотой, высоким блеском, ярким насыщенным цветом.

Свинцово-силикатные эмали делятся на прозрачные и заглушенные. При изготовлении прозрачных эмалей используют примерно один и тот же состав (кроме золотого рубина), а при изготовлении заглушенных эмалей – к составу (после сплавления и размалывания) добавляют триоксидат мышьяка или оксид олова.

Глушителями могут служить соли фтористоводородной и фосфорной кислот. Но наилучшие результаты дает триоксид мышьяка, который при введении в шихту в малых количествах обеспечивает высокие оптические свойства прозрачных эмалей, а больших – позволяет получать прозрачные, яркоокрашенные эмали.

В условиях мастерской, при наличии исходных материалов, можно приготовить эмаль различного цвета.

Так, для приготовления эмали молочного цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 80 г свинцового сурика, 4 г окиси цинка, 10 г каолина; для приготовления эмали синего цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, О,5 – 2 г (в зависимости от оттенка) – окиси кобальта; для приготовления эмали черного цвета необходимо 4,5 г кварцевого пека, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 6 – 12 г оксида кобальта; для приготовления эмали желтого цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 0,5 г двухромовокислого калия; для приготовления эмали зеленого цвета необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 1 – 2 г оксида меди, 0,2 г двухромовокислого калия; для приготовления красной эмали необходимо 10 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика, 0,5 – 2 г оксида кадмия; для приготовления прозрачной эмали необходимо 20 г кварцевого песка, 20 г борной кислоты, 70 г свинцового сурика.

Компоненты состава тщательно перемешать, поместить в фарфоровый тигель и нагреть в муфельной печи. При температуре 550 – 600°С смесь начинает плавиться. Когда состав превратиться в однородную стекловидную массу, тигель достать клещами и расплавленную эмаль вылить в металлический сосуд с холодной водой. При резком охлаждении эмаль затвердевает и растрескивается на мелкие кусочки, которые являются исходным материалом в данном случае для эмальерных работ.

Процесс эмалирования можно разделить на следующие этапы: подготовка изделия под эмаль; наложение эмали; обжиг эмали и отделка изделия.

При подготовке изделия под эмаль металл очищают от всевозможных загрязнений и оксидных пленок, обезжиривают и подвергают травлению в азотной кислоте или отбеливают в слабом растворе серной кислоты. Медное изделие после очистки нагревают в печи до появления тонкой пленки окисла, возникающей от соприкосновения горячего металла с кислородом воздуха, что способствует прочному соединению эмали с металлом.

При эмалировании изделий из драгоценных металлов производят предварительное "облагораживание" – многократный отжиг с последующим травлением и кварцеванием, что повышает процентное содержание драгоценного металла в поверхностном слое.

Перед наложением на изделие эмаль превращают в порошок: размалывают на шаровых мельницах или дробят в агатовых ступках.

Размер частиц должен быть не более 0,01 мм, а величина зерен – приблизительно одинакова, так как мелкие частицы плавятся гораздо быстрее и успевают выгореть, пока начнут плавиться наиболее крупные, что приводит к браку.

Для отделения мелких частиц размолотую эмаль неоднократно промывают в воде. В результате промывки крупные частицы оседают на дно, а мелкие удаляются вместе с водой.

Наносят эмаль на изделия двумя способами: ручным и машинным. При ручном способе нанесения, размолотую эмаль, размешанную с водой, в виде кашицы накладывают на изделие кистью или специальным шпателем. Это способ применяют в ювелирном деле.

При машинном способе – в хорошо просеянную, размешанную с водой эмаль добавляют крепители (декстрин, мочевину – 2 – 2,5 г на 1 л шликера) и специальным аэрографом равномерно наносят на поверхность изделия.

На другую сторону пластины наносят свой контрэмали, который служит для предотвращения коробления изделия. Этот способ применяется для эмалирования больших плоских поверхностей.

После наложения эмали изделие тщательно просушивают в муфельной печи или сушильном шкафу и приступают к обжигу (температура нагрева 600 – 800°С) в электрических печах с открытыми спиралями. Мелкие ювелирные изделия обжигают в электрических муфельных печах с закрытой обмоткой. Можно пользоваться и открытым пламенем газовой горелки, но пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью, так как копоть может испортить изделие, поэтому пламя направляют на его оборотную, левую, левую сторону. Изделие перед обжигом для равномерного прогрева устанавливают на специальной подставке из никеля, никелевых сплавов или жароустойчивой (хромоникелевой) стали.

Температура плавления эмалей неодинакова, поэтому прежде чем приступить к эмалированию, следует выполнить пробную плавку всех имеющихся эмалей на том же металле, из которого изготовлены изделия, и записать последовательность расплава.

При эмалировании вначале накладывают более тугоплавкие эмали и обжигают, затем добавляют недостающие цвета легкоплавких и вновь обжигают (при более низкой температуре). Как только на расплавленной эмали появляется блеск, нагрев прекращается и изделие постепенно остывает. Окончательную отделку – отбеливание металлических частей, свободных от эмалей, – производят в 15%-ном растворе серной кислоты.

Для эмалей с пониженной кислотоупорностью применяют щавелевую или лимонную кислоту. После промывки и просушки изделие шлифуют и полируют.

По технологическим и конструктивным особенностям эмали классифицируют на выемчатые, перегородные, оконные, живописные и др.

Для нанесения выемчатой эмали в изделиях сделаны углубления (выемки), выполненные граверной техникой, штамповкой или чеканкой (глубина 0,5 – 0,8 мм). Чем глубже выемка, тем темнее краска.

Для прозрачных эмалей дно углубления гладко зачищают (оно служит как бы рефлектором отражения лучей), для глухих – оставляют шероховатой. Выемчатая эмаль применяется для декорирования литых или обронных изделий, для изделий из листового металла, выполненных чеканкой.

Перегородчатыми эмалями заполняют углубления между перегородками, сделанными из вальцованной проволоки или филиграни, припаянных к основанию. Часть изделия, предназначенная для эмали, выполнена в виде низкой открытой сверху коробочки глубиной около 1 мм. Переплетение перегородок создает определенный рисунок, который заполняют эмалями.

Изделия под оконную, или прозрачную, эмаль должны иметь вырезанный в металле или выполненный филигранной техникой ажурный рисунок – узор, отверстия которого заполняются цветной прозрачной эмалью и обжигаются.

Эмаль сплавляется и превращается в стекло, вправленное в просветы металлического кружева. Цветные прозрачные эмали чистых цветов напоминают драгоценные камни – аметисты, рубины, сапфиры.

Живописная эмаль (финифть) представляет собой тончайшую миниатюрную живопись эмалевыми красками на металлической основе. Это самый трудоемкий и кропотливый вид эмалирования.

Технологический процесс финифти состоит в изготовлении из тонкого серебряного, медного или золотого листа основы изделия, которая может быть любой формы. Лицевую поверхность после соответствующей подготовки покрывают тонким слоем эмали, которая должна служить фоном (светлые – белый, голубой или черные фоны). Операцию наложения фона повторяют в несколько этапов, пока поверхность не станет ровной и гладкой. Оборотную сторону покрывают контрэмалью. Затем приступают к живописи на эмали, учитывая изменения после обжига первоначального цвета эмалевых красок и их температуру плавления. Вначале пишут красками тугоплавкими, а после обжига легкоплавкими.

1. Подготовка металлической основы (подложки).

Основной целью подготовки подложки является очистка металла и придание поверхности некоторой шероховатости для улучшения сцепления эмали с металлом или никелирование (в основном для стали).

Предварительная работа с металлом предполагает обработку и формообразо­вание его ювелиром, чеканщиком или гравером и непосредственная подготовка его под эмалирование в зависимости от вида эмали.

Одним из требований к металлической ос­нове является гомогенность сплава и отсут­ствие вредных примесей, так как примеси цинка, кадмия, олова, свинца, алюминия образуют, как правило, с компонентами сплава низко­плавкую эвтектику, которая может ре­агировать с размягченной эмалью, а несвязанные частицы примесей раз­личных металлов, реагируя с кислоро­дом воздуха, могут стать причиной такого дефекта, как газовая пористость. Подложки для эмалирования должны быть свободны от внутренних напряжений и их поверхность должна быть без дефектов (раковин, вздутий). При эмалировании следует избегать разнотолщинности металла, применения деталей (фрагментов) со сложными пай­ками, длинных прямоугольников, деталей шаровидной и трубообразной формы ди­аметром меньше 50 мм, абсолютно глад­ких плоскостей. Больше всего подходят для эмалирова­ния слегка выпуклые формы, так как при нагревании они не деформируются. Кро­ме того, выпуклая поверхность увеличивает яркость эмали. Вогнутые поверхно­сти выглядят как провалившиеся.

Подложку необходимо от­жечь. Благодаря рекристаллизации ме­талла, образовавшиеся при обработке на­пряжения после отжига исчезают. Все остатки клеев, масел и жиров сгорают.

Изделия очищают механически латунными щетками для создания шероховатой поверхности. Для обезжиривания изделия чистят щетками, смоченными раствором едкого натра и раствором кальцинированной соды, после чего промывают горячей водой и сушат. Изделия из высокопробных сплавов золота и серебра не нуждаются в травлении. Для изделий из других материалов (сплавов золота с пробой ниже 920–й и серебра ниже 916-й, меди, стали) применяют химическую обработку поверхности травлением азотной или разбавленной серной кислотой (10%-ный раствор), при котором происходит взаимодействие кислоты с окислами металлов с образование растворимых солей, а также отрыв окалины от поверхности металла выделяющимся в процессе реакции водородом. Чередование травления с промывкой и обработкой крацовочными щетками ускоряет процесс.

Образовавшийся при отжиге окисный слой на подложках из сплавов золота и серебра растворяется в травильном растворе. При этом частицы окиси меди превращаются в сульфаты. Благодаря этому повышается содержа­ние благородного металла на поверхно­сти подложки (происходит «облагораживание» поверхности подложки), что приводит к повыше­нию яркости эмали. Поверхность стано­вится более шероховатой вследствие образова­ния мельчайших пор, что улучшает сцеп­ление эмали с основой.

Если изделие нельзя отжигать и про­травливать, его следует обязательно обезжирить. Для этого необхо­димо использовать такие обезжирива­ющие средства, как трихлорэтилен, спирт, растворы соды, аммиака, циани­дов или щелочей. После обезжиривания изделия промыва­ются в проточной воде.

Чистое золото и серебро при подго­товке не нуждаются в травлении, так как они не образуют окислов. Для них впол­не достаточно обезжиривания. Металл после обезжиривания должен полностью смачиваться водой. Если вода собирается в капли, значит, на металле остались следы жира. В заключение изделия сушат. Обезжи­ренный предмет следует брать руками только за край, ребро или за те места, которые не будут покрываться эмалью; при этом следует пользоваться чистым пинцетом.

Для глянцевания протравленной повер­хности металл обрабатывается стеклян­ной щеткой под струей воды до тех пор, пока поверхность не приобретет равно­мерный шелковый блеск. Использование крацевального станка ускоряет процесс особенно для сложных форм, при этом используются щетки из латуни и нейзильбера. В случае необходимости после та­кой обработки поверхность металла еще раз обезжиривают, промывают и высу­шивают.

2. Подготовка эмали.

Эмаль - легкоплавкое стекло, обычно непрозрачное – заглушенное, часто окрашенное бывает нескольких типов.

Грунтовая эмаль – это наплавляемая или наносимая с последующим спеканием на металлический материал силикатная масса, содержащая оксиды сцепления, используемая:

а) в качестве промежуточного слоя для покровной эмали,

б) в определенных случаях – как единственный слой покрытия на железных материалах (только грунтованные детали). Она способствует адгезии на материале основы и служит вследствие своей специально созданной пузырьковой структуры в известной степени буферным слоем при реакциях, протекающих в процессе обжига, например, она может воспринимать выделяющихся из стали водород.

Грунтовая эмаль обеспечивает выравнивание коэффициентов термического расширения между железом и покровной эмалью, но стоит отметить, что упругое поведение зависит от модуля упругости, снижающегося под действием пузырьков.

Различают следующие виды грунтов, используемых для нанесения на чугунные изделия: спеченные (фриттованные) грунты (применяемые при мокром эмалировании), плавленые (при порошковом эмалировании) и смешанные грунты (имеющие переходные составы между плавлеными и спеченными грунтами).

Покровная эмаль - силикатный слой, наносимый в расплавленном виде на грунтовые материалы (обычная и стеклокристаллическая эмали) для защиты от коррозии и для декоративного оформления эмалевого покрытия.

Различают следующие виды покровных эмалей:

1) прозрачные эмали (используются как самостоятельно, так и на грунтовую или покровную эмаль для повышения коррозийной стойкости и блеска),

2) белоглушенные эмали (полупрозрачные и непрозрачные),

3) цветные эмали (прозрачные и непрозрачные),

4) химически стойкие эмали: кислотостойкие, стойкие к действию щелочей, стойкие к воздействию горячей воды, стойкие к атмосферной коррозии,

5) специальные покровные эмали – эмали со специальными свойствами, матовые эмали, износостойкие, светящиеся (люминесцентные) эмали, отражающие эмали, самоочищающиеся эмали, теплоизолирующие эмали, декоративные и другие эмали.

Безгрунтовая эмаль – масса, наносимая непосредственно на металлы в расплавленном виде в качестве конечной отделки (облагороженный грунт, покровная композитная эмали), они объединяют в себе функции грунтовой и покровной эмалей.

Стеклокристаллическая эмаль - кристаллическая эмаль, полученная путем управляемого термического процесса.

Композитная эмаль - эмаль, в стекловидной или стеклокристаллической матрице в которой содержатся другие, практически нерастворимые компоненты, которые сообщают эмалевому покрытию специфические свойства.

Состав эмалей.

В состав эмалей входят вещества, которые по их непосредственному действию можно подразделить на две основные группы: материалы для введения стеклообразующих окислов и вспомогательные материалы.

Стеклообразующие материалы, в свою очередь, делят на:

а) материалы для введения кислотных окислов (кремнезем, борный ангидрит), к которым относят кварц, кварцевый песок и борную кислоту;

б) материалы для введения основных окислов (окислы щелочных и щелочноземельных металлов, последние являются плавнями, то есть снижают температуру плавления эмали – оксиды натрия, калия), к которым относят соду поташ, мел, окись цинка, окись магния, окись свинца и др.;

в) материалы для введения амфотерных окислов, в основном глинозем;

г) материалы для одновременного введения кислотных и основных окислов – полевые шпаты, глину и каолин, буру и др.

К вспомогательным сырьевым материалам относят:

а) окислители – селитры (натриевую, калиевую, реже – бариевую) и перекись марганца, которая кроме окислительного действия способствует сцеплению эмали с металлом;

б) активаторы адгезии - вещества, обусловливающие сцепление эмали с металлом, - окислы кобальта, никеля, молибдена, сульфиды мышьяка и др.;

в) глушители – материалы, применяемые в технологии эмалирования для придания эмали непрозрачного вида, – фториды, окислы олова, сурьмы, мышьяка, титана, циркония, церия и так называемые «газовые глушители», органические вещества, окисляющиеся или разлагающиеся во время обжига эмали и образующие при этом газы, которые остаются в расплаве в виде чрезвычайно мелких пузырьков;

г) красители – материалы, которые при введении в шихту растворяются в эмалевом расплаве, в результате чего получаются прозрачные окрашенные в различные цвета эмали – окиси меди, марганца, соединения хрома, золота;

д) пигменты – нерастворимые в воде и органических растворителях тонкоизмельченные красящие вещества, главным образом окислы тяжелых металлов, шпинели и др. (одновременно являющиеся и глушителями), которые вводят при помоле фритты;

е) люминофоры – светящиеся вещества – сульфиды (как правило, ZnS), а также разные силикаты с добавкой активаторов.

Выбор эмали осуществляется в зависимости от эмалируемого материала и предъявляемых к изделию требований.

Подготовка эмали заключается в следующих операциях.

2.1. Помол эмали.

Обычно эмаль поступает к потребите­лю в виде фритты, плиток или уже помолотого порошка. В первых двух случаях ее необходимо измельчить в металлических шаровых мельницах или ступках. Затем, после обработки магнитом, для удаления металлических включений, эмаль измельчается в фарфоровых шаровых мельницах или керамических ступках без добавления воды до нужных фрак­ций – сухой метод, также используется мокрый помол с получением шликера. В процессе сухого помола периодически содер­жимое просеивают в чашку через систему сит, а оставшиеся в сите крупные фракции из­мельчают вновь.

2.2. Отмучивание.

После помола эмаль отмучивают. Для этого помолотую эмаль многократно промывают водой до полного удаления мелких фракций (мути). В условиях мастерских эмаль помещают в фарфоровую чашечку и заливают водой, после чего оставляют отстаиваться, сливают отстоявшуюся сверху мутную воду и заменяют ее све­жей водой. Процесс повторяют до тех пор, пока вода над эмалью не станет совсем прозрачной. Высокая степень чистоты отмывки особенно необходима для проз­рачных эмалей; отмывку непрозрачных эмалей можно прекращать при несколько мутной воде, это не оказывает суще­ственного влияния на качество эмалевой поверхности. Прозрачные эмали на заключительном этапе отмучивания рекомендуется промывать дистиллированной водой, чтобы исклю­чить загрязнение эмали примесями, име­ющимися в водопроводной воде, напри­мер Fe, Ca и др.

Готовую отмученную эмаль необходимо хранить во влажном состоянии для сохранения ее технологических свойств. В случае высыхания эмаль регенерируют азотной кислотой.

3. Нанесение эмали.

Нанесение эмали, заключающееся в покрытие эмалируемого предмета эмалевым шликером (мокрое нанесение) или эмалевой пудрой/порошком (сухое нанесение).

Способы нанесения:

Мокрое нанесение можно выполнять обрызгиванием, погружением, обливанием, электростатическим нанесением, размазыванием кистью или нанесением шпателем.

Сухое нанесение – нанесение сухого порошка можно осуществлять холодным нанесением порошка (на покрывную эмаль, нанесенную мокрым способом, перед ее сушкой), горячим нанесением порошка (порошковая эмаль спекается на горячей эмали), нанесение порошка погружением, нанесением в электрическом поле (электрофорезом, или электростатическим нанесением).

Специальные способы нанесения эмалей:

Под гранит – на мокрый эмалевый слой одного цвета наносится слой другого цвета.

Под мрамор – после окунания в шликер одного цвета набрызгивается эмаль другого цвета, выравнивается встряхиванием.

Рябчиковое покрытие - на грунт наносят шликер белой эмали с добавлением от 2-20% зерен темной эмали более крупных фракций. В результате обжига цвет пегий.

Облачное покрытие – при нанесении сильно заглушенной эмали с небольшим количеством глины на темную подложку.

Пятнистое покрытие – обоженная поверхность одного цвета на нее наносится фракция другого цвета, при обжиге получаются пятна.

Кракле – два слоя разного цвета с разными коэффициентами термического расширения наплавляются друг на друга. При этом кроющий слой сжимается сильнее, чем нижний, благодаря чему он разрывается, образуя трещины, через которые виден нижний слой. В результате поверхность выглядит так, как будто она покрыта тонкой сеткой окрашенных линий.

Декорирование эмалевых изделий.

Для декорирования эмалевых изделий используют тонкодисперсные эмали или керамические краски.

Граффити – на обоженную поверхность одного цвета наносится эмаль другого цвета (пудра или шликер), затем на еще влажной поверхности или после ее сушки прочерчивают рисунок, после этого обжигают. Рекомендуется сверху нанести слой прозрачной эмали.

Нанесение эмали по шаблону. На тонкий сплошной слой насеянной и обожженной эмали насеивают второй слой, частично закрывая основу шаблоном так, чтобы грунтовая эмаль местами оставалась свободной.

Трафаретная печать или шелкография. Для этого используют специальную шелковую или капроновую сетку с мелкими отверстиями, которую натягивают на рамку и наносят рисунок с помощью фототехнологии так, пустыми остаются ячейки, через которые потом будет специальным инструментом - ракелью продавливаться эмаль при нанесении на изделие. Для многоцветных композиций требуется несколько трафаретов.

Клише. Рисунок, обычно не сложный, вырезается на резине и наносится на изделие керамической краской по принципу печати, затем обжигается.

Декалькомания. Нанесение на изделие переводных картинок, которые бывают обычные (подвижные, имеющие между слоем цветной эмали и бумагой водорастворимый слой) и накладные, отпечатанные термопластичными красками. Подвижные переводные картинки после нанесения обжигаются. Термопластичные картинки наносятся на нагретые до 150°С изделия или сами нагреваются перед нанесением.

Живопись эмалевыми красками. Роспись кисточкой обоженной поверхности красками или мелкодисперсными эмалями. При этом температура обжига должна быть меньше, чем температура обжига основы.

Для получения качественного покрытия необходимо хорошо равномерно высушить нанесенную эмаль. Следует учитывать, что слишком быстрая сушка приводит к образованию трещин и разрывов на грунтовом или поверхностном слое; при очень медленной сушке высушенный слой плохо держится на изделии и при трансформации может легко осыпаться. При медленной сушке грунтовых покрытий возможна коррозия металла под слоем грунта, что нередко ведет к прогарам грунта при обжиге.

При эмалировании изделий малых размеров избыток воды из эмалевого слоя отсасывают марлевым тампоном или промакательной бумагой; слой эмали уплотняют легким встряхиванием изделия. Окончательная сушка шликера, нанесенного на изделия, осуществляется при температуре порядка 100°С, в сушильных камерах или шкафах, в специальных сушилках, а также на стеллажах или муфельных печах, используемых для обжига эмалей.

Обжигом эмали называют процесс нагревания изделий, покрытых высушенным слоем эмалевого шликера или сухим эмалевым порошком, до расплавления эмали с целью получения сплошного стекловидного покрытия. В процессе обжига грунтовая эмаль сцепляется с металлом, а покровная с грунтовым слоем.

От правильно проведенного обжига в значительной мере зависят прочность сцепления эмали с металлом подложки, качество покрытия и внешний вид изделий. Обжиг изделий проводят в специальных эмалировочных печах. Температура обжига зависит от эмали (ее химического состава и назначения, а также материала подложки) и обычно колеблется в пределах от 650-900°С; покровные эмали обжигают при температуре на 30-50° ниже, чем грунтовые. Продолжительность обжига изделий при толщине металлической подложки 0,5мм составляет примерно 3мин. На время обжига также влияет состав эмали и толщина фракций. По этому целесообразно подбирать температурный и временной режим опытным путем для каждого типа эмали и подложки. При обжиге эмали изделие нагревают до красного каления. До обжига эмали поверхность шероховатая и тусклая, по мере нагревания она выравнивается и приобретает зеркальный блеск, после чего нагрев прекращают и изделие остывает.

При работе с разными эмалями, разного цвета следует учитывать, что вначале накладываются и обжигаются более тугоплавкие эмали, а затем добавляют легкоплавкие и обжигают при более низкой температуре. Обычно не рекомендуется проводить больше 3-5 обжигов.

На последнем этапе изделия окончательно отделывают. Иногда эмали шлифуют и полируют, а также проводят блестящий обжиг.