Ювелирный воск для моделирования широко используется ювелирами, именно с его помощью изготавливаются прототипы колец, сережек и других украшений. Воск для ювелирных изделий имеет свои особенности, его изготовление производится с использованием особых продуктов переработки воска. Воск для ювелирного литья может использоваться для моделирования и в других сферах производства — отлить из него можно все, что угодно. Шпатели и инжектор для воска ювелирный — специальное орудие для работы этим материалом. Сегодня мы поговорим о том, как выбрать и где купить ювелирный воск.
Состав ювелирного воска модельного
Ювелирный воск — химический композит из очищенного воска с примесями, который по виду скорее схож с пластиком, чем с пчелиным воском. Он очень прочный, но плавится при температуре 70-100 градусов. Это важные свойства, поскольку тонким деталям нужно выдерживать различные нагрузки (извлечение из формы, заливка в опоке).
В качестве добавок, которые придают воску необходимые свойства используют парафин, церезин, полиэтилен, канифоль, полистирол, карбамид, борную кислоту. А также добавляют красители для маркировки разных составов. Пигмент, который входит в его состав не влияет на качество восковки и изделие может быть любого цвета.
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ЛИТЕЙНЫХ ВОСКОВ
Выбор компонентов-упрочнителеи модельных составов для точного литья по выплавляемым моделям осуществлялся согласно принципу условного подразделения компонентов на 3 группы: наполнители, упрочнители, пластификаторы.
Было установлено, что компонентом-наполнителем, в наибольшей степени отвечающим предъявляемым требованиям, является парафин нефтяной высокоочищенный микрокристаллический марки «А» [1].
Модельный состав должен обладать достаточной твердостью и прочностью на всех технологических операциях.
Вещества, повышающие механические свойства модельных составов, являются упрочнителями. Они могут быть как природными, так и синтетическими.
Природные вещества, упрочняющие модельные составы
К природным упрочнителям относятся вещества растительного, животного и минерального происхождения.
Romonta
(горный воск, ГДР) — минерал из группы нефтяных битумов, генетически связанный с месторождениями парафинистой нефти; представляет собой смесь высокомолекулярных твердых насыщенных углеводородов; t° каплепад.= 84°С, линейная усадка = 1,9%, твердость по ТИР = 95 усл. ед., плотность = 1,005 г/см3, зольность = 0,55%; окрашен в темно-коричневый или черный цвет, является твердым материалом с хрупким изломом.
Церезин-80
— это смесь твердых изопарафиновых углеводородов метанового ряда. Церезин получают различными способами: путем переработки и очистки озокерита; из нефтяных церезиновых отложений, образующихся на стенках труб буровых скважин, нефтепроводов и нефтехранилищ; из петролатума. Церезин-80 имеет следующие физико-механические характеристики: t° каплепад. = 80°С, линейная усадка = 3,8%, твердость по ТИР = 77 усл. ед., плотность = 0,94 г/см3, зольность = 0,03%.
Цвет церезина зависит от степени очистки и изменяется от желтого до белого.
Буроугольный воск
— это органическая часть вещества, которая переходит в раствор при обработке бурого угля органическими растворителями (дихлорэтаном, бензином, спирто-бензином). Буроугольный воск состоит из восковой, смоляной частей и асфальтеноподобных примесей. Групповой состав буроугольного воска существенно зависит от применяемого при обработке бурого угля растворителя. При использовании в качестве растворителя бензина буроугольный воск имеет следующий групповой состав:
воски — 82,5%
парафины — 8,6%
масла — 6,8%
асфальтены — 2,1%
Физико-механические характеристики: t° канлепад. = 82—90°С, линейная усадка = 2%, твердость по ТИР = 95 усл. ед., плотность = 1,0—1,03 г/см3, зольность = 0,6%.
По внешнему виду это твердый продукт темно-коричневого цвета, имеющий раковистый излом.
Монтановый (мотанный) воск
получают экстракцией органическими растворителями из бурых углей. Этот воск состоит в основном из эфиров высших спиртов; в его состав входит также свободная монтановая кислота С27Н35СООН и ее эфиры.
Физико-механические характеристики: t° каплепад. = 83°С, линейная усадка = 3,87%, твердость по ТИР = 95 усл. ед., плотность = 1,0 г/см3; зольность = 0,5—0,6%.
Цвет монтанового воска зависит от условий экстракции и изменяется от коричневого до рыжевато-коричневого [2, 3].
Торфяной воск
— твердое вещество темно-коричневого цвета, получаемое при переработке торфа. Основные физико-механические характеристики: t° каплепад. = 75°С, линейная усадка = 0,78%, твердость по ТИР = 91 усл. ед., плотность = 1,008 г/см3, зольность = 0,16%.
Карнаубский воск
— добывается из листьев восковых пальм, произрастающих в Бразилии и Венесуэле. По химическому составу карнаубский воск близок к пчелиному. Физико-механические характеристики: t° каплепад. = 81—86°С, твердость по ТИР = 96—98 усл. ед., плотность = 0,990 — 0,996 г/см3. Серый карнаубский воск представляет собой твердое хрупкое вещество серо-зеленого цвета. Дает раковистый излом. Очищенный карнаубский воск получают обработкой сырого воска каолином и различными химикатами. Он представляет собой твердое хрупкое вещество желто-зеленого цвета. Карнаубский воск растворим в кипящем этиловом спирте и эфире.
Шеллачный воск
— побочный продукт в производстве спиртовых и водно-спиртовых растворов шеллака (аппретур). Шеллачный воск осаждается из этих растворов в виде шлама, отфильтровывается и сушится. В зависимости от технологии выделения шеллачного воска физико-механические характеристики последнего могут колебаться в следующих пределах: t° каплепад. = 74 — 80°С, линейная усадка = 2,2 — 2,4%, твердость по ТИР = 88 — 96 усл. ед., плотность = 0,971 — 0.980 г/см3, зольность == 0,12%. По внешнему виду шеллачный воск — твердый продукт коричневого цвета.
В результате изучения свойств компонентов-упрочнителей природного происхождения было установлено, что минеральные воски и воскоподобные продукты характеризуются в основном высокой зольностью (горный, буроугольный, монтановый воски), значительной линейной усадкой (монтановый воск, церезин-80) и прилипаемостью к пресс-форме; использование карнаубского воска, обладающего ценными свойствами, в качестве упрочнителя модельного состава ограничено, поскольку карнаубский воск является импортируемым продуктом. Для составления би- и поликомпонентных систем переменного состава наибольший интерес из рассматриваемых природных восков представляет шеллачный воск.
Наряду с анализом компонентов-упрочнителей природного происхождения представляется целесообразным рассмотреть синтетические воскоподобные продукты, обладающие по сравнению с природными более стабильными свойствами, обеспечивающими и стабильность свойств систем [1].
Синтетические воски
Синтетическими восками, или по классификации Л. Ивановского «восками частичного синтеза» [9], называют воски, являющиеся продуктами органического синтеза. К группе таких восков, используемых за рубежом в качестве упрочнителей модельных составов для точного литья по выплавляемым моделям, могут быть отнесены продукты, получаемые различными синтезами. Эти синтезы проводятся на основе конденсации таких соединений, как гликоли и одно- и двуосновные высшие жирные кислоты, полиэтиленгликоли и высшие жирные кислоты, циклические имиды и высшие жирные кислоты и т. д.
Имидовоски
Аcrawax
— комплекс азотосодержащих производных высших жирных кислот. Он получается путем конденсации циклических имидов и жирных кислот, таких как стеариновая кислота и ее гомологи.
Эти синтетические имидовоски выпускаются под марками «A», «В» и «С» с точками плавления 95—97°, 86—90°, 140— 143°С соответственно (по данным Н. Bennett температура плавления 95—97°, 81—84°, 137—139°С) [2, 3].
Аcrawax «А»
— твердый воск коричневого цвета ( t° пл. = 95—97°С, плотность (24°С) = 1,04 г/см3. Он совмещается с карнаубским и другими растительными восками, канифолью, шеллаком, высшими жирными кислотами, жирами. Несовместим с парафином и другими минеральными восками.
Аcrawax «В»
— твердый воск коричневого цвета, t° пл. = 81 — 84°С, плотность (25°С) = 0,955 г/см3. Он имеет хорошую блестящую поверхность и по свойствам близок к Аcrawax «А».
В отличие от Аcrawax «А» он совместим с парафиновыми и минеральными восками и может быть введен в количестве 15%.
Аcrawax «С»
— твердый воск светло-коричневого цвета, t° пл. = 137 — 139°С, плотность (25°С) = 0,975 г/см3; он совмещается с парафиновыми и карнаубским восками, канифолью и т. д.
К синтетическим имидовоскам относятся также продукты конденсации фталимида, сукцинимида и ε-капролактама со стеариновой кислотой.
Полученные в результате конденсации продукты представляют собой твердые воскоподобные вещества, температура плавления которых лежит в интервале 45 — 59°С, окраска — от желтоватого до бурого цвета.
Амидовоски
Armowax
— синтетические воски, состоящие в основном из N,N’—метиленбисстеарамида [4]. По другим литературным данным «Armowax» — продукт конденсации амидов стеариновой и пальмитиновой кислот с формальдегидом [3]. Химические и физические свойства «Armowax», полученного по этим реакциям, идентичны.
Armowax
— продукты рыжевато-коричневого цвета со слабым запахом и температурой плавления 132—135°С. Амидовоски совместимы с церезином, озокеритом, карнаубским и пчелиным восками во всех отношениях, смешиваются с парафином в отношении 1:1, однако, при соотношении 1 : 10 смешиваются частично.
Стеаранилид
— продукт конденсации анилина и стеариновой кислоты, твердый, воскоподобный; температура плавления 80 — 82°С, рыжевато-коричневого цвета.
Стеаранилид имеет хорошие связующие характеристики. Он совместим со многими восками и воскоподобными продуктами, включая парафин, карнаубский, пчелиный и синтетические воски, такие, например, как полиэтиленовые воски [2, 3, 4].
Воскоподные полиэфиры
«Сarbowax»
— товарное название высокомолекулярных (мол. вес > 500) полиэтиленгликолей, представляющих собой твердые воскоподобные продукты, которые получают по процессу «Carbide and Carbon chemical Company» (USA) полимеризацией этиленоксида под высоким давлением [3, 4].
Полиэтиленгликоли («Сarbowax») могут реагировать с жирными кислотами как с ненасыщенными (например, олеиновая кислота), так и с насыщенными (например, стеариновая) с образованием жидких и твердых веществ. Промышленные полиэтиленгликолевые эфиры — воскоподобные твердые вещества. К ним относятся: «Сarbowax 4000 (моно) лаурат» (t° пл. = 50 — 60°С), «Полиэтиленгликоль 600 (моно) (ди)-стеарат» (t° пл. = 24 — 26°С) и «Сarbowax 4000 (моно) стеарат» t° пл. = 54 — 57°С).
В состав полиэтиленполиоловых эфиров входят многоатомные спирты от низко- до высокомолекулярных с молекулярным весом 6000.
Один моль жирной кислоты с одним молем многоатомного спирта дает моноэфир, который обычно гидрофилен. Диэфиры получаются в результате реакции двух молей жирной кислоты с одним молем полиатомного спирта. Практическое использование полигликолевых эфиров жирных кислот зависит от их поверхностной активности и эмульгирующей способности.
«Сarbowax 1000 (моно) стеарат» — желтое, воскоподобное твердое вещество, растворимое в горячей воде [4, 5].
Известны воскоподобные полиэфиры, получаемые конденсацией гликолей с адипиновой, себациновой и стеариновой кислотами [6, 7, 8].
Продукт, полученный конденсацией этиленгликоля с адипиновой кислотой, представляет собой белую, воскопотобную, твердую массу с температурой плавления 56 — 58°С, хорошо растворимую в спирте, хлороформе и этилацетате.
Полиэфир, получаемый поликонденсацией этиленгликоля с себациновой кислотой, представляет собой воскоподобную твердую массу с температурой плавления 72 — 80°С (в зависимости от условий проведения синтеза) и линейной усадкой 1,2 — 1,4%.
Диэтиленгликольмоностеарат получают конденсацией диэтиленгликоля со стеариновой кислотой. Диэтиленгликольмоностеарат — желтоватое, воскоподобное, твердое вещество с температурой плавления 51 — 54°С и плотностью 0,96 г/см3 [2].
Полиэтиленовые воски
— низкомолекулярные (мол. вес до 2000) продукты, получаемые термической деструкцией высокомолекулярного полиэтилена при температуре выше 290°С в отсутствии кислорода.
Эти продукты представляют собой белую или белую с сероватым оттенком твердую массу с температурой каплепадения 86 — 108°С в зависимости от свойств исходного полиэтилена и условий проведения пиролиза. При выборе компонента-упрочнителя наибольший интерес представляют полиэтиленовые воски с температурой каплепадения 102,5 — 106°С, линейной усадкой = 3,5 — 4,6%, твердостью по ТИР = 82 — 95 усл. ед. [1]. Названные полиэтиленовые воски хорошо совместимы с традиционными воскоподобными материалами: парафином, церезином, пчелиным воском и другими.
Церезин синтетический-100
— воскоподобный, твердый продукт, желтого цвета, получаемый синтезом окиси углерода и водорода, с температурой каплепадения 100°С, твердостью по ТИР 93 усл. ед., линейной усадкой 3,4% и плотностью 0,936 г/см3. Синтетический церезин характеризуется мелкокристаллической структурой и отсутствием слоистости, присущей парафину. Он хорошо совмещается с парафином, стеарином, шеллачным воском, канифолью и другими воскоподобными материалами.
Рассмотренные синтетические воскоподобные продукты находят широкое применение в зарубежной практике как компоненты-упрочнители литейных восков, мастик, паст и т. д.
Нами был проведен ряд синтезов с целью получения синтетических продуктов типа «Аcrawax», «Armowax», «Сarbowax» и др., введение которых в модельные композиции значительно повышает механические свойства модельных систем.
Вместе с тем следует отметить, что освоение промышленностью названных продуктов требует значительных капитале вложений, а их высокая стоимость не позволяет в настоящее время широко использовать эти продукты в качестве компонентов-упрочнителей модельных составов для точного литья. Достаточно сказать, что стоимость одной тонны стеаранилида — синтетического воскоподобного продукта, выпускаемого отечественной промышленностью, составляет сейчас 44 тыс. руб.
В соответствии с изложенным из рассмотренных синтетических упрочнителей следует отдать предпочтение полиэтиленовым носкам и церезину синтетическому марки «100», причем лучшими свойствами обладает церезин-100, имеющий при той же твердости меньшие значения линейной усадки и температуры каплепадения.
Таким образом, для составления двойных систем «наполнитель-упрочнитель» в качестве компонентов-упрочнителей были выбраны из восков природной группы — шеллачный воск, а из синтетических — церезин-100. Физико-механические характеристики систем парафин—шеллачный воск и парафин—церезин-100 представлены в таблицах 1 и 2.
Анализ свойств систем, парафин—шеллачный воск и парафин—церезин-100 позволил установить оптимальные соотношения компонентов в рассматриваемых системах.
Исходя из полученных результатов, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к свойствам оптимального модельного состава, были сделаны следующие выводы:
1. Введение шеллачного воска в модельную систему целесообразно в количестве до 50% вес.
2. Содержание синтетического церезина марки 100 в модельной системе не должно превышать 30% вес.
Как выбрать ювелирный воск
Ювелирный воск — химический композит из очищенного воска с примесями, который по виду скорее схож с пластиком, чем с пчелиным воском
Ювелирный воск используется для изготовления различных предметов. Это могут быть корпусы часов, церковные сувениры и прочие изделия. При выборе воска обращайте внимание на следующее:
- Он должен иметь минимальную усадку.
- Поверхность изделия должна быть глянцевой и чистой.
- Температура плавления должна находиться в пределах 60—100 °C.
- Материал должен обладать достаточной текучестью.
Виды воска
Различают два вида воска для ювелирный изделий: литейный и для моделирования. Воск для моделирования отличается большей прочностью, он твердый, как дерево. Его можно сверлить, строгать и шлифовать на станке, даже самые мелкие детали будут прочными. Литейный воск более мягкий и пластичный, для работы с ним не требуется станок, вырезать форму можно минимальным набором инструментов. Мелкие детали из такого воска более хрупкие, чаще всего литейный воск используется для восковки. С литейным воском рекомендуют начинать работать новичкам, так как он более пластичен, податлив и быстрее плавится.
Изготовление восковок из ювелирного воска
Работа по изготовлению выплавляемых моделей начинается с получения наряда – задания, написанного на специальном бланке. Мастер сверяет номера пресс-форм, то есть резинок, с номерами, указанными в наряде.
Затем мастер очищает пресс-форму от пыли и остатков воска. В зависимости от сложности модели и особенностей пресс-формы, некоторые резинки сбрызгиваются силиконом – воск легко отделяется от резины и не ломается. Затем все составные элементы резинки складываются, только после этого она считается готовой к работе. Работа с ручным инжектором. Вначале восковщик закручивает клапан и вручную накачивает давление, высота которого зависит от вида изделия.
Затем мастер крепко зажимает пресс-форму между двумя пластиковыми плашками, подносит к носику инжектора и надавливает на него. Горячий воск заливается в резинку и принимает форму вырезанной в ней модели – восковка готова!
Кстати, для того чтобы воск быстрее застывал, пресс-формы обязательно должны быть холодными. Поэтому по мере нагревания резинок восковщик кладёт их в морозильную камеру для охлаждения. Готовые восковки вместе с нарядом сдаются на проверку контролёру ОТК. С помощью микроскопа специалист оценивает качество выполненной работы, а восковщик тем временем может приступать к выполнению следующего наряда.
После контроля качества прототипы будущих изделий напаивают на восковой стержень. В результате получается заготовка для отливки в металле, напоминающая ёлку. Изготовление воскового дерева – очень кропотливая работа, так как плотно прилегающие друг к другу хрупкие модели легко повредить. После этого готовые ёлки отправляются на участок литья, где они отливаются в металле.
Синий воск
Третий тип воск окрашивают в синий цвет. Этот воск гибок настолько, что пластинку толщиной 3 мм., подержав недолго в кипящей воде, можно согнуть в полукруг. Из всех типов воска синий Ferris больше всех соответствует древесине для резьбы: белой сосне без сучков и прожилок. Это идеальный воск для резьбы ножом. Вместо порошковых опилок, как в случае с зеленым, и хлопьев, как с фиолетовым, синий воск падает тонкой стружкой. Неважно, какого размера кусок вам нужно отрезать или вырезать, если нож достаточно острый, то можно не опасаться, что материал вдруг треснет. Лучше всего пользоваться разнообразными специальными ножами и резцами, вроде сложного ножа для резьбы по дереву. И тогда, при должной тщательности, результат вашей работы будет вполне сопоставим и, более вероятно, значительно превосходить лучшие резные образцы из самшита.
Синий воск применяется, в основном, благодаря своей пластичности и своеобразному поведению при плавлении. В отличие от двух других восков, синий, который плавится при 116°C, не течет, а сохраняет аморфную структуру, постепенно меняя вязкость с повышением температуры, что позволяет модельщику точно контролировать, как новый материал соединяется со старым.
Выпускают его в блоках, но нарезанный на пластинки, он гораздо гибче фиолетового, и лучше всего подходит для очень тонких изделий с большим количеством ажурных деталей, на которых более твердый материал может треснуть. Синий воск, даже при толщине в 1 мм., выдержит нажим вашего напильника, однако – деформируется. Не рекомендуется его использовать там, где предполагается точная пригонка деталей – только для изделий, которые не требуют большого количества рельефных деталей и для изделий, которые лучше всего изготавливать, сочетая резьбу и приемы наращивания воска.
Синий воск хорошо поддается обработке напильником, если вы будете использовать инструменты со средней насечкой, не тоньше №2 и работать, не спеша. Если приметесь нетерпеливо и поспешно скрести даже грубым напильником, он будет быстро забиваться, а частицы воска настолько плотные и гибкие, что они будут забиваться между зубьями, и инструмент можно будет очистить только стальной щеткой или кисточкой для чистки напильников. Поэтому бормашиной лучше не пользоваться, ну, разве что самыми грубыми борами и на самой низкой скорости.
Шпатели и инжектор для работы с ювелирным воском
Для изготовления моделей из ювелирного воска, или восковок необходимо специальное оборудование – инжекторы. Инжекторы бывают двух видов: автоматические вакуумные и ручные. Внутри каждого из них сохраняется высокое давление и температура 75 градусов, необходимые для поддержания воска в расплавленном виде.
Помимо инжектора восковщику требуется особый инструмент:
- Ша́бер – заточенный металлический стержень, которым удаляют лишний воск.
- Кисточка и ватная палочка. Удивительно, как привычные вещи превращаются в необходимый ювелирный инструмент. Смоченные в бензине, они нужны для корректирования неровностей и мелких дефектов, которые поддаются устранению.
- Увеличительное стекло. С помощью него оценивается качество получившейся восковки и выплавки мельчайших деталей.
Воск модельный Ferris плитка 92х38 мм зеленый
Этот вид модельного воска Ferris предназначен для изготовления восковых моделей колец, печаток, подвесок, звеньев цепочек, пуссет и т.д. Зеленый — наиболее популярный воск для резьбы. Это самый твердый воск, на нем возможна прорезка наиболее тонких деталей и сложных дизайнов. Наиболее важной особенностью зеленого воска является простота его обработки напильниками, надфилями и фрезами при высоких оборотах (в том числе и на токарных станках) без оплавления материала.
Технические характеристики
:
- Толщина изделий из воска может достигать 0,2 мм, при этом восковка остается прочной и не подвержена деформации.
- Идеал для создания больших, сложных моделей.
- Смягчается при Т=116С.
- Комплект — 15 плиток.
- Размер — 92х38 мм.
- Толщина: — 1шт. — 25 мм; — 3шт. — 18 мм; — 4шт. — 8 мм; — 7 шт. — 5 мм.
- Вес — 454 г.
Купить ювелирный воск можно в интернет-магазинах. Про наличие воска в физических магазинах вашего города можно поинтересоваться у мастера в ювелирной мастерской — вероятнее всего он даст вам дельный совет.
Автоматизация производства восковок
Помимо ручных инструментов и инжекторов, при изготовлении восковок допустимо использование фрезерных станков, использующих технологии обработки 3D. Они работают, в основном, с зеленым воском, так как его физические и химические свойства допускают механизированную обработку, даже при контакте с вращающимся на высоких оборотах резцом не происходит плавление материала. Преимущества использования станков, следующие:
- Ускорение формирования восковок;
- Возможность массово выпускать восковки для серийного производства ювелирных украшений без корректировки рабочих алгоритмов, загрузки новых эскизных файлов;
- Высочайшее качество готовых деталей, 100% соответствие эскизу;
- Экономия материала за счет рационального использования и отсутствия брака;
- Возможность изготовления восковки для производства любого ювелирного украшения.
Современные фрезерные станки адаптированы к использованию обычных сортов скульптурного воска, нет необходимости покупать специализированные материалы.
Независимо от схемы изготовления, восковка – обязательный элемент при производстве ювелирного украшения. Она позволяет получить идеальное со всех позиций украшение, на 100% соответствующее исходному чертежу, эскизу. Этим достигается экономия благородного металла, исключается брак.
Заказ услуги
