Способы гравирования при помощи бормашинок, дрелей и специальных станков

В качестве основного режущего инструмента применяют разнообразные фрезы, шлифовальные камни всевозможных фасонов, различные шлифовальные диски и шкурки, закрепленные на специальных кругах.

При гравировании при помощи бормашинки требуется определенная сноровка, так как необходимо чувствовать фрезу и металл. Если прилагать большие усилия прижима фрезы к металлу, то скорость фрезы изменяется и обрабатываемая поверхность получается волнистой. Обычно державку держат четырьмя пальцами правой руки, а большим пальцем упираются в боковой торец подставки, на которой происходит гравирование. Бормашинками можно с успехом сверлить, шлифовать, полировать как наружные, так и внутренние поверхности.

Кроме механического гравирования в настоящее время широко внедряется химическое гравирование, т. е. образование рисунка или орнамента путем вытравливания подготовленной поверхности раствором кислоты. Травление может быть позитивным и негативным. В первом случае вытравливается (углубляется) сам узор или рисунок, во втором случае — фон, а узор остается выпуклым.

Перед травлением необходимо подготовить рабочую поверхность — обезжирить и хорошо отполировать ее. Затем на эту поверхность наносят слой кислотостойкой мастики, состоящей из двух частей парафина, двух частей мастиковой смолы и одной части битума. Всю смесь разводят в скипидаре и кистью наносят на изделие. После просушки на подготовленную поверхность иглой наносят рисунок, затем закрывают обратную (нерабочую) сторону воском и изделие опускается в ванну с травильным раствором. В качестве травильных растворов используют разбавленные кислоты. Не забывайте, что при составлении растворов кислоту надо лить в воду!

Сталь травят в водном растворе серной кислоты (соотношение 1: 10). Медь и латунь травят в разбавленной азотной кислоте.

Когда изделие протравится на достаточную глубину, его извлекают из ванны и тщательно промывают в проточной воде. Затем изделие несколько нагревают и слой покрытия снимают скипидаром.

Всечка и насечка — декоративное оформление кованых изделий путем зачеканивания в подготовленную поверхность или в специальные канавки цветного металла (золота, серебра, алюминия, меди и др.).

Этот способ украшения оружия, доспехов, а также бытовых столовых предметов — очень древний и широко применялся у кузнецов-оружейников Киевской Руси, на Кавказе, а позднее на Тульских, Ижевских и Златоустовских оружейных заводах.

Всечка, или врезная инкрустация, проводится путем зачеканивания тонкой проволоки, полосы или фрагмента из листового металла. В первом случае рисунок гравируют (штихелем или зубильцем) по контуру, углубленной канавкой с сечением типа «ласточкин хвост» (рис. 166) и в эту канавку укладывается проволока и зачеканивается.

Используя различные способы всечки, можно получать всевозможные рисунки и даже поверхности. Проволока может идти в одну нитку (сплошную или штриховую), располагаться рядами, образуя поверхность. Кроме этого, проволоку можно расклепывать до уровня поверхности или оставлять ее несколько выпуклой и на этой поверхности наносить зубильцем насечку, придавая линии характер витых шнуров.

Всечка полосы или фрагмента из листового материала осуществляется в подготовленный углубленный участок основание которого насечено мелкой сеткой. Вырезанный из тонкого листа фрагмент узора (листок, завиток и т. п.) укладывается в углубление на насеченную поверхность и вбивается молотком или чеканом, а затем края рисунка несколько подправляются штихелем. При этом рисунок также может быть вровень с фоном или несколько приподнят. Работа заканчивается общей полировкой изделия.

Насечка не требует оформления углублений, а цветной металл набивается на предварительно подготовленную поверхность изделия, которая имеет углубления в виде мелкой сетки. Насечка наносится специальным зубильцем или сечкой. Затем на поверхность накладывают проволоку или листовую заготовку и, ударяя по ней молоточком, забивают металл в эту поверхность. Иногда для более плотного закрепления рисунка на изделии его дополнительно рассекают притупленным зубилом. Большую декоративность придает насечке последующая «наводка» драгоценным металлом, которая скрывает рядность проволочек и улучшает качество поверхности.

Наводка делается следующим образом: золотая амальгама (смесь золота с ртутью) накладывается на рисунок и изделие нагревается. В результате ртуть испаряется, а золото плотно схватывается с рисунком. Операция может быть повторена несколько раз, в результате наращивается рельеф рисунка и улучшается его качество.

Для приготовления амальгамы берут графитовый тигель с мелко нарезанными кусочками металла (золота или серебра) и накаливают их докрасна, а затем в тигель заливают нагретую до 300 °С ртуть, взятую в 8-кратном количестве по массе к металлу. Затем все перемешивают графитовым стержнем до полного растворения и получения тестообразной массы. Амальгаму выливают в воду и после остывания отжимают лишнюю ртуть через замшу. Наносят амальгаму медной проволочной кистью на подготовленную поверхность, затем изделие нагревают на слабом огне древесного угля или на горелках с асбестовой сеткой для испарения ртути и восстановления золота. Однако надо помнить, что все работы с ртутью необходимо проводить осторожно и лучше на открытом воздухе.

Когда поверхность начнет блестеть, необходимо амальгаму разгладить кистью (или ватой), постепенно ртуть испаряется, а поверхность делается матовой, а затем — желтой.

Золотая и серебряная наводка по красной меди с применением черного лака в России использовалась во времена Киевской Руси. Сохранившиеся до настоящего времени большие входные двери Успенского и Благовещенского соборов Московского Кремля и Васильевские врата Новгорода показывают высокое искусство мастеров. Технология наводки заключалась в следующем. На отшлифованную пластину из красной меди наносили лак, состоявший из 12 частей скипидара, 8 частей асфальта, 4 частей желтого воска, 2 частей сосновой смолы. Лак варили в водяной бане и тщательно перемешивали. Затем пластину слегка подогревали и наносили на нее лак небольшим слоем как можно ровнее.

Подготовленную поверхность коптили над пламенем бересты до тех пор, пока она не становилась черной, как эмалевая поверхность. После просушки при равномерной температуре на поверхность наносили иглой рисунок. Часть рисунка, которая должна быть наведена, очищалась до основания, а пластину нагревали до почернения меди, а затем отбеливали в горячем растворе серной кислоты. Отбеленный рисунок хорошо промывали и на влажную поверхность наносили золотую амальгаму. После нагрева ртуть улетучивалась, а золото равномерным слоем покрывало весь рисунок.

В настоящее время используют более простой и безвредный способ получения аналогичных поверхностей на латунной основе: после покрытия поверхности черным лаком и выскабливания рисунка изделие покрывают бесцветным или слегка золотистым нитролаком.

Скань и зернь — виды декоративной отделки изделий путем припайки узоров из скрученных проволок или отдельных шариков.

Обычно для скани берут чистые металлы: медь, серебро, золото, так как сплавы обладают меньшей пластичностью и вязкостью. Если нет проволоки требуемого диаметра, то ее подвергают волочению через ряд фильер. Однако надо помнить, что проволока при волочении упрочняется и ее необходимо периодически отжигать, а затем отбеливать в слабом растворе серной кислоты. Свивку скани лучше всего проводить используя электродрель.

Свивка должна быть плотной и ровной. Обычно свивку делают из 2-х проволок, но можно и из 3-х, а также из уже свитых шнуров. Делают скань и плетенкой из 3-х проволок или из канители (толстая проволока обвивается одной или несколькими тонкими проволочками).

Зернь — мелкие шарики — можно изготовить следующим образом: разрубают проволоку на одинаковые части, длина которых равна диаметру проволоки, высыпают на твердую ровную металлическую поверхнось и начинают обкатывать их верхней ровной плитой до получения шариков.

Изготовление шариков можно проводить и путем оплавления. Тонкую проволоку навивают (виток к витку) на гладкий цилиндрический стержень небольшого диаметра, а затем рубят эту спираль на отдельные колечки. Смешав колечки с угольным порошком, нагревают их в муфельной печи до оплавления. Колечки, разделенные друг от друга углем, спекаются в правильные шарики одинакового размера. В небольшом количестве зернь можно получить, оплавляя колечки на листовом асбесте, слюде или куске угля.

Набор скани начинают с установки наиболее крупных элементов рисунка, выполненных из толстой скрутки, а затем устанавливают мелкие фрагменты и зерна. Места под зернь обычно намечают легким ударом керна. Перед пайкой набор скани сажают на столярный или вишневый клей, а в настоящее время — на нитролак или клей БФ.

Пайку скани проводят специальными припоями, состоящими из 1 части чистой меди и 2 частей серебра 875 пробы (для меди); 1 части меди и 4 частей серебра (для серебра); 3 частей чистого золота и 8 частей чистого серебра (для золота). В качестве флюса применяют буру.

Прокаленную и мелко измельченную буру смешивают в отношении 1:1 с припоем и посыпают предварительно смоченное водой (или слабым раствором буры) подготовленное к пайке изделие. Пайку проводят пламенем бензиновой горелки или при помощи «февки» — стеклянной или металлической трубочки. В процесе пайки клей сгорает, а скань плотно соединяется с изделием. Затем изделие отбеливают в горячем 5%-ном растворе серной кислоты до полного удаления всех следов флюса (буры). В дальнейшем при необходимости скать можно отшлифовать или на крупных элементах сделать насечку.

Рассмотрим теперь некоторые способы украшения кованых изделий при помощи эмали, цветных стекол и камней.

Выемчатая эмаль — заполнение цветной эмалью специальных углублений или выемок. Этот вид техники был широко распространен на территории Руси еще в домонгольский период.

Углубления на изделии делают одним из указанных способов: режут штихелем, вырубают зубилом, высверливают, выфрезеровывают, вычеканивают или вытравливают кислотой. Для непрозрачных эмалей дно может оставаться шероховатым, а для прозрачных — быть гладко зачищенным и отшлифованным, так как оно должно отражать проходящие лучи света.

Перегородчатая эмаль характеризуется специальными перегородками (стенками) из узких металлических ленточек, вальцованных проволочек или скани, которые припаивают к основе.

Эмали представляют собой стекловидный твердый раствор кремнезема, глинозема и некоторых других оксидов, называемых «плавнями». В продажу эмаль поступает в виде плиток, а для эмалирования ее дробят в порошок в стеклянных или каменных ступках. Очень важно, чтобы размер зерен в порошке был одинаковым. Для устранения пыли размолотую эмаль промывают водой.

Размолотую эмаль смешивают с водой и в виде кашицы накладывают узким шпателем на подготовленное место. Желательно обжиг эмали проводить сразу же после ее наложения. Сначала удаляют лишнюю воду, затем изделие просушивают до тех пор, пока порошок не станет сухим, и переносят изделие в электропечь для окончательного обжига. Температура печи должна быть 600—800 °С. Можно использовать и открытое пламя, но греть изделие надо с обратной стороны, чтобы копоть не попала в эмаль и не испортила цвет. Время обжига зависит от типа эмали и температуры. После того как поверхность эмали сделается гладкой и красной, изделие вынимают из печи, осматривают и дают остыть. Затем шлифуют и тщательно промывают. На следующий день эмаль еще раз моют и помещают в печь для устранения шероховатостей от шлифовки. При необходимости изделие можно отбелить в слабом растворе серной кислоты, в квасе или в соке клюквы.

Оконную эмаль и цветное стекло можно с успехом применять в изделиях, которые смотрятся на просвет: в кованых абажурах, фонарях, светцах, оконных решетках.

Замкнутые просветы в изделии заполняются мокрой эмалевой массой и изделие просушивают и обжигают. Эмаль сплавляется с металлом и превращается в прозрачное стекло.

Можно эмаль сплавлять не с самим кованым изделием, а со специальными металлическими рамками разнообразных форм, которые вставляются или подвешиваются на изделие.

Вместо эмалей кованые изделия можно декорировать и цветными стеклами, используя технологию изготовления витражей. В зависимости от общего рисунка изделия, изготовляют цветные стекла необходимых размера и формы, а затем вставляют в изделие и крепят специальными прижимами.

В декоративно-прикладном искусстве России очень широко применялось сочетание металла с драгоценными и поделочными камнями. Украшались доспехи — шлемы и «брони дощатые», рукоятки и ножны кинжалов, мечей и сабель, оклады, различные сундучки и шкатулки.

Полудрагоценными камнями издавна украшают различные декоративные кованые изделия. На темном металлическом фоне блестящие, играющие светом камни подчеркивают красоту всего изделия. Граненые или частично обработанные камни могут вставляться в гнезда или подвешиваться в виде гирлянд или отдельных камней на самом изделии.

Для соединения камня с изделием обычно делают оправу, которая прочно удерживает камень. В качестве оправы для заделки камней используют пластичные металлы, которые оформляют в «глухой каст», т. е. камень по периметру охватывается тонкой полоской металла, толщиной 0,2—0,4 мм. Кроме этого, для крепления камня в «гнезде» применяются сканные и ажурные касты, а также сканные завитки и просто лапки. Опустив камень в гнездо, начинают постепенно прижимать металл к камню во взаимно противоположных местах, а затем и по всему периметру. В процессе закрепления на касте могут появиться острые кромки, которые при дальнейшей обработке устраняются.

В зависимости от задуманной композиции всего изделия возможны различные способы крепления камней: в гнезде, на ножках, на подвесках и т. д.

Алмазная грань — это огранка стальных шариков со сквозным отверстием размером от десятых долей миллиметра до 5—8 мм и крепление их «гвоздиками» к поверхности изделия для формирования рисунка. «Алмазные» шарики могли собираться в гирлянды на тонких нитях, в результате чего достигался эффект сверкания драгоценных камней. Этим видом украшения «гранеными камениями» в совершенстве владели тульские мастера XVIII — начала XIX вв. Форма гранения была круглой, овальной, грушевидной и другой, число граней от 16 (простая огранка) до 86 («королевская» огранка). Для украшения изделия необходимо было изготовить до 30—40 тыс. разнообразных «каменьев». На рис. 167 показан эфес шпаги, восстановленной московским реставратором Е. Буторовым.