Ручное изготовление ювелирных изделий из благородных металлов и природных минералов
В ювелирной промышленности припои различают по их металлическим основам (припои оловянные, кадмиевые, цинковые, магниевые, алюминиевые, медные, серебряные, золотые), а также по температуре плавления (легкоплавкие, среднеплавкие, тугоплавкие). Изготовлены припои могут быть в виде фольги, ленты, проволоки, стружки, сетки, литых прутков, фигурных отливок и т. д.
Припои должны непременно обладать тремя свойствами: хорошо смачивать основные металлы; хорошо растекаться, обеспечивая качественное заполнение зазора; образовывать прочные и долговечные соединения. Выбор нужного припоя определяется свойствами основного металла, рабочей температурой припоя, методом пайки.
Золотые припои. Используются для пайки ювелирных изделий из золота и платины. Отличаются особо высокой коррозионной стойкостью. Проба золотых припоев должна быть идентична пробе изделий. Одной пробе обычно соответствует несколько припоев, которые отличаются друг от друга температурой плавления и цветом. Цвет золотых припоев зависит от соотношения в них меди и серебра: больше меди — припой розовый, больше серебра — зеленоватый, одинаковое количество меди и серебра — розовато-желтый. Прибавка цинка придает припою зеленый цвет, от прибавки кадмий цвет припоя не изменяется. На практике различают белые и желтые золотые припои. Желтые припои применяют при пайке изделий из золота желтых оттенков, Целыми паяют изделия из белого золота и платины. По количеству содержащихся в припоях меди, цинка, кадмия, олова их делят на мягкие (легкоплавкие) и твердые (средне- и тугоплавкие).
Таблица 3.2 Золотые припои 585-й пробы, применяемые в отечественной ювелирной промышленности
Таблица 3.3 Золотые припои 750-й пробы, применяемые в отечественной ювелирной промышленности
Таблица 3.4 Золотые припои 583-й пробы, применяемые на предприятиях Минместпрома
Таблица 3.5 Золотые припои 750-й пробы, применяемые на предприятиях Минместпрома
В табл. 3.2 и 3.3 приведены марки, состав, тип, рабочая температура золотых припоев, применяемых на предприятиях ювелирной промышленности. Ряд золотых припоев 583-й и 750-й проб (табл. 3.4 и 3.5) находят применение на предприятиях Минместпрома страны.
Существуют также золотые припои 500-й и 375-й проб (табл. 3.6), которые используются при пайке реставрируемых и ремонтируемых изделий. А в табл. 3.7 и 3.8 дан ряд золотых припоев, применяемых зарубежными фирмами.
Таблица 3.6 Золотые припои 500-й и 375-й проб
Таблица 3.7 Рецепты составления ряда золотых припоев, применяемых за рубежом
Серебряные припои. Основные отличительные свойства серебряных припоев — пластичность, прочность, антикоррозийность. Температура плавления их 650- 810°С. Они обеспечивают требуемую смачиваемость соединяемых поверхностей паяемых деталей, хорошо заполняют зазоры швов. В отличие от золотых серебряные припои могут не соответствовать пробе изделий. На предприятиях ювелирно^ промышленности в настоящее время применяют около десятка серебряных припоев (табл. 3.9). Более двух десятков серебряных припоев различных проб (табл. 3.10) используются при пайке ювелирных изделий на предприятиях Минместпрома. В табл. 3.11 приведен ряд серебряных припоев, применяемых за рубежом.
Можно привести также составы ряда серебряных припоев, применяемых ювелирами зарубежных фирм: 5-9 частей чистого серебра плюс 3 части латуни или 7 частей чистого серебра плюс 3 части меди плюс 2 части цинка, или 2 части чистого серебра плюс 1 часть латуни, или 8 частей серебра 800-й пробы плюс 1,5 части цинка.
Таблица 3.8 Золотые припои, применяемые за рубежом
Таблица 3.9 Серебряные припои, применяемые в отечественной ювелирной промышленности
Медно-цинковые припои. Припои на основе медь — цинк (табл. 3.12) имеют удовлетворительную низкую температуру плавления, но у них недостаточно высокие показатели пластичности. Эти припои используются при пайке изделий из меди, которые будут испытывать на себе воздействия удара и изгиба. Пайку изделий из меди ведут также двойными латунями Л63 и Л60. У этих припоев более высокая температура плавления; механические свойства их тоже выше.
Ряд латунных припоев, применяемых ювелирами зарубежных фирм, приготовляются в следующие составах: 7 частей латуни плюс одна часть цинка или 5 частей латуни плюс 2-5 частей цинка, или 3-4 части латуни плюс 1 часть цинка, или 12 частей латуни плюс 4 части цинка плюс 1 часть олова, или 20 частей латуни плюс 1 часть цинка плюс 4 части олова, или 18 частей латуни плюс 4 части цинка плюс 1 часть чистого серебра.
Медно-фосфорные припои. Эта группа припоев (табл. 3.13) необходима для пайки ювелирных изделий и.ч латуни, нейзильбера, мельхиора, алюминиевой бронзы и медно-никелевых сплавов. Их главный недостаток — слабая пластичность, для увеличения которой в них добавляют олово и цинк. Приготовляются медно-фосфорные припои в виде порошкообразной пасты.
Таблица 3.10 Серебряные припои, применяемые на предприятиях Минместпрома
Таблица 3.11 Серебряные припои, применяемые за рубежом
Припои на основе олова могут иметь следующий состав: 1 часть чистого олова плюс 1 часть чистого свинца или 2 части чистого олова плюс 1 часть чистого свинца, или 5 частей чистого олова плюс 3 части чистого свинца. Пастообразные припои, В последнее время при пайке серийно выпускаемых ювелирных изделий все чаще стали применяться так называемые пастообразные припои (паяльные пасты) на основе сплавов золота 583-й пробы. Нанесение таких припоев на паяемые изделия осуществляется механизированно с помощью специального дозирующего устройства — дозатора, что повышает производительность труда, улучшает культуру производства. Применение таких припоев при реставрации изделий позволяет легко устранять дефекты: трещины, поры, раковины.
Таблица 3.12 Медно-цинковые припои, применяемые в отечественной ювелирной промышленности
Таблица 3.13 Медно-фосфорные припои, применяемые в отечественной ювелирной промышленности
Таблица 3.14 Припои для изделий из золота 56-й пробы
Таблица 3.15 Припои для изделий из золота 72-й пробы
Таблица 3.16 Припои для изделий из золота 94, 92 и 82-й проб
Таблица 3.17 Припои для изделий из серебра
В табл. 3.14-3.16 приведены припои для изделий из золота, в табл. 3.17 — для изделий из серебра, а в табл. 3.18 — для изделий из стали, меди, латуни, алюминия и олова, применявшихся ювелирами в дореволюционное время.
Размещение припоя. При нанесении припоя следует строго соблюдать некоторые закономерности. Кусочки припоя по форме должны быть прямоугольного сечения; не должны быть слишком большими или слишком малыми. Укладывать припой необходимо не бессистемно, а в определенной последовательности и только с одной стороны (рис. 3.3, в), помня одновременно о том, чтобы остатки его можно было легко удалить. Располагать припой следует на внутренних, обратных сторонах изделий. Нарезают припой ножницами, а укладывают с помощью пинцета. Нанести припой можно и по типу подвода электрода, как в процессах сварки (рис. 3.3, г). Квалифицированный ювелир стремится произвести пайку множества швов наименьшим количеством припоя. Для получения качественных паяемых соединений и удаления из места пайки всевозможных окислов применяются различные химикаты, которые называются флюсами.
Таблица 3.18 Припои для изделий из стали, латуни, меди, алюминия, олова
Читать далее про ручное изготовление ювелирных изделий
Все о металлах, свойства и характеристики
Обработка металлов
Технологии художественной обработки металлов
Физико-химические свойства
В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.
Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.
Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:
- серебро – 30%;
- медь – 20%;
- цинк – 16%;
- кадмий – 33%
В этом составе есть кадмий, а это означает довольно высокую хрупкость сплава. Такой серебряный припой используется в пайке изделий, которые не будут подвергаться каким-либо колебаниям.
Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.
Плавка припоя
Если вы решили обойтись без старинных рецептов, запасайтесь вот какими материалами:
- емкость с водой;
- древесная смесь с углем;
- бура;
- тигель и железный крюк.
Состав припоя и его температура плавления.
Металлы плавим в тигле, который нужно поместить в горн или нагревать его паяльной лампой. Во время расплавки обязательно добавляем буру. Важно знать и выполнять четкую очередность процесса. Главное – плавить первым делом тугоплавкие металлы, и только потом – легкоплавкие.
Жидкие металлы постоянно перемешиваются в тигле крюком или деревянной палкой. Процесс лучше разделить на два этапа. Тигель с расплавленными металлами вынимают из горна, а металл соединяют с водой. Образующиеся при этом мелкие капли металла высушивают и снова переплавляют, добавив буры.
После окончательного расплавления припой переливаем в форму. Когда он застынет, прокатываем его в полосы.
Важнейшая часть процесса пайки серебром в домашних условиях – переход сплава из жидкого состояние в твердое. Сначала смесь плавится, а затем отливается в ингус.
Подготовка ложки заключается в следующем: на ее дно кладется картон прямоугольной формы, поверх него – пластина, чтобы ее края обворачивали края ложки. Картонные листы тщательно обжимаются, образуя ложе вогнутой формы.
Сортировка шихты проводится на специальных ювелирных весах, проверяется и взвешивается серебряный лом разных проб: 916 и 875, чистое серебро, металл, бура. Шихта делится на равные кучки примерно по двадцать грамм, ее чистят с помощью магнита от примесей железа и стали.
Лом с пробой 875 смешивается с остальными частями. В качестве флюса выступает бура.
Пропорция серебра пробы № 875 и меди составляет ровно 4:1 (три медных пятака и один полтинник), буру добавляют из расчета одна часть на десять частей шихты.
Ингус или другую форму смазывают воском и ставят рядом с горелкой. Дело в том, что расплав ни в коем случае не должен остывать. Поэтому его выливают в хорошо нагретый ингус. Затем форму отправляют под холодную воду для охлаждения. Остывший брусок вынимается.
Пара слов о флюсах
Назначение флюсов – защита металла спаивания от воздействия окислов с помощью изоляции участка пайки от воздуха. Самый частый состав флюсов для ремонтов – смесь поташа с бурой в равных пропорциях, иногда вместо поташа берут соду.
Чтобы получить порошковую буру, нужно предварительно просушить водный раствор буры. Это сделать лучше на обычной газовой плите в фарфоровой емкости для выпаривания.
Как только раствор превратится в кристаллы, их нужно измельчить до состояния порошка. Удалять флюс нужно после пайки слабым подогретым кислотным раствором.
