Fonderie de métal sur commande. Fonderie d'argent, d'or, de laiton, de bronze, de maillechort Fonderie de bijoux du XIXe siècle

Les cours de moulage d'art à l'Académie russe des métiers ne sont pas seulement intéressants pour les bijoutiers. Les technologies étudiées viendront compléter l'arsenal professionnel de tout artisan travaillant le métal, fabricant de souvenirs, de bijoux fantaisie, d'aménagements intérieurs originaux, de vêtements ou de mercerie. Les bijoutiers, quant à eux, accorderont une attention particulière au moulage avec des pierres, car cette technologie est rarement enseignée dans les cours.

Les cours pratiques se déroulent dans un atelier équipé, les étudiants ont le temps de préparer plusieurs travaux pédagogiques. Certaines des technologies étudiées peuvent être appliquées à la maison, sans équipement spécial, et utilisées à loisir, par exemple dans la fabrication d'équipements chevaleresques ou de modèles d'équipements. À la fin de leurs études, les étudiants rédigent une thèse et, sur la base des résultats de sa soutenance, reçoivent un document de qualification.

Ce qui est inclus dans le programme de formation

Le programme de cours de moulage pour bijoutiers fournit des connaissances sur les propriétés des métaux et des alliages, présente les outils et les technologies utilisés dans le moulage de produits d'art. Les étudiants apprennent la coulée dans une machine centrifuge et sous vide, la coulée dans des moules en sable, en graphite, en céramique et en métal, des moules en caoutchouc, la coulée à basse température à la maison. Une grande attention est accordée aux problèmes de sécurité lors de la coulée.

Dans les cours pratiques, les étudiants suivent étape par étape l'ensemble du processus de moulage d'un produit artistique selon plusieurs modes.

Que serez-vous capable de faire après le cours ?

• Choisir les bonnes méthodes de moulage pour différents matériaux et résoudre des problèmes artistiques spécifiques.
• Fabrication de moules en caoutchouc et en silicone.
• Créez des voskovki (modèles en cire) et collectez des "arbres à cire" pour le moulage de précision et le moulage.
• Travailler avec une machine de moulage par injection sous vide.
• Fabrication de moules pour la coulée d'alliages à basse température.
• Effectuez une coulée à basse température à la maison.
• Nettoyez les moulages et évaluez leur qualité.

Conditions d'enseignement

Période d'entraînement: 72 heures académiques.
Dans le groupe jusqu'à 7 personnes.
Le matériel de formation est inclus dans le prix du cours.
Document délivré : Certificat de profession "Fondateur de produits d'art" avec attribution de 2-3 catégories.
Pour vous inscrire, vous devez avoir un passeport et une photo 3x4 avec vous. Lors de l'inscription au cours, vous devez payer 50% des frais de scolarité. Le montant restant - au cours des deux premières semaines d'étude.
Les cours ont lieu à St. Kasatkin (m. VDNH)

Le moulage de bijoux (LUI) est l'une des variétés de moulage de précision (LPIM). Cependant, il a des caractéristiques spécifiques et est donc une direction particulière dans la coulée de produits d'art. La précision des pièces moulées est assurée par l'utilisation de moules élastiques, l'utilisation de matériaux de moulage à base de gypse finement dispersés et la coulée forcée de métal - dans des installations sous vide ou centrifuges. Le processus technologique LUI consiste en les transitions technologiques suivantes : fabrication de modèles, assemblage d'un ensemble de modèles, moulage, fusion de modèles, calcination, réglage et coulée forcée de moules, séparation des pièces moulées du système de gating, traitement thermique, contrôle, finition et assemblage de moulages de bijoux.

Considérons chaque opération technologique plus en détail. Tout d'abord, un modèle maître du futur moulage est obtenu. Si un bijou doit être obtenu en un seul exemplaire, alors l'artiste le fabrique mécaniquement, c'est-à-dire coupes à partir de matériaux thermoplastiques à basse température de solidification (de 68 à 98 ° C). Ces matériaux sont la paraffine, la cire de gomme laque, le copolymère éthylène-acétate de vinyle, la cérésine.

Pour la production en série de bijoux (JI), des moules élastiques à durcissement à chaud sont utilisés. Ils comprennent du caoutchouc brut, qui est vulcanisé pendant le processus de fabrication du moule.

Master-modsl est fabriqué en métal par usinage suivi d'un chromage et avec un chargeur. L'opération de vulcanisation est réalisée sur une presse de vulcanisation à une pression de 5 kN et une température de 150-160°C pendant 30-45 minutes. Utilisez les marques de caoutchouc brut SKI-3 et SKN-40M. Le matériau sous forme de miette est placé dans un dispositif de vulcanisation à l'intérieur duquel se trouve un modèle maître. Par le haut, l'appareil est recouvert d'un poinçon et placé dans un vulcanisateur. Le moule élastique ainsi obtenu est rempli d'une masse fusible à l'aide d'un injecteur. Des masses domestiques sont utilisées, constituées de cire de gomme laque avec de la paraffine (dans les rapports 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20) ou de copolymère-éthylène avec de la paraffine dans les rapports 5 : 95, 10 : 90, 20 : 80, 30 : 70). Le rapport optimal est un mélange composé de 65% de paraffine, 20% de cire de gomme laque et 15% de copolymère d'éthylène. La production de modèles et de blocs modèles est réalisée de manière similaire au LPVM à l'aide d'un injecteur et d'un fer à souder à fil. Le modèle nettoyé et fini est fixé au milieu du modèle de colonne montante, reliant le chargeur fondu au système de porte à l'aide de l'extrémité chauffée du fer à souder. Ensuite, avec le même fer à souder, tous les influx et irrégularités du joint résultant sont nivelés.

Lors de la coulée de bijoux, les moules sont fabriqués à partir de mélanges réfractaires simples contenant de l'électrodine ou de la cristobalite (cette dernière dans des mélanges importés), des additifs antiadhésifs et du gypse. Le shell, comme dans le LPVM, est manquant. La masse réfractaire domestique "Bijoux - 2" se compose de 80 à 88% de poudre de dinas, de 12 à 20% de gypse et jusqu'à 5 ml d'acide orthophosphorique, qui est ajouté pour augmenter le temps de "prise" de la masse de moulage et sa fluidité. Le rapport eau-masse appliqué est de 0,32-0,42/1, c'est-à-dire pour 0,32-0,42 l d'eau, 1 kg de mélange sec est donné. Lors de l'utilisation de mélanges importés, des mélanges de hoquet Sati, Supercast, K-90 et Inversright sont utilisés. Dans ces mélanges, la dynas est remplacée par de la cristobalite et des additifs antiadhésifs sont ajoutés. Tous les ingrédients sont d'une grande pureté et d'une composition chimique constante. Les mélanges importés sont constitués de 70-75 % de /?-cristobalite, de /?-quartz, de 20-25 % de gypse a CaS0 4 et de 5 % de H 2 0. Taille des particules

La production d'un moule de coulée commence par la préparation d'une pâte réfractaire. Pour ce faire, la poudre de la masse réfractaire (1 kg) est versée dans 0,3 à 0,4 l d'eau et mélangée avec un mélangeur. Ensuite, la masse résultante est installée dans la fenêtre de l'installation vibro-vide et l'agitation est poursuivie pendant 3-4 minutes. À ce moment, les bulles d'air sont éliminées du mélange. Ensuite, ce smssyo est versé dans un flacon avec un bloc modèle, qui est installé dans une installation vibro-vide sur un support en caoutchouc spécial, et le traitement vibro-vide est poursuivi pendant 8 à 9 minutes à une pression résiduelle dans l'installation de 1400 Pennsylvanie.

Le temps de durcissement de la pâte à mouler dépend des dimensions du ballon : dans un ballon d'un diamètre de 75 mm et d'une hauteur de 140 mm, la pâte à mouler durcit en 40 à 60 minutes. Dans des flacons plus grands, le temps de durcissement passe à 3 heures. Après 3 à 4 heures, la composition modèle est fondue dans un bain de vapeur ou des fours à l'air à une température de 150°C. Avec une calcination supplémentaire, l'alliage modèle restant dans le moule brûle. Cette opération est réalisée dans des fours de calcination selon le régime indiqué dans le tableau. 7.

Ainsi, le temps total de calcination doit être d'environ 10,5 heures.

Si le moule est coulé avec des alliages à base de cuivre (laiton, bronze, maillechort, cupronickel), alors son refroidissement après calcination et coulée avec du métal est effectué à une température de 600°C.

Tableau 7

La durée de la calcination de la composition modèle

YUI est versé de force sur des installations centrifuges ou des machines d'aspiration sous vide. Des installations domestiques P51, D161 ou importées sont utilisées - Modulaire 80vac, Stratifié 600/150, S10 / GA1000, etc.

Sur ces machines, le remplissage s'effectue à une pression résiduelle de (0,4-0,6)-10 Pa. L'extraction du bloc rempli du moule est réalisée par dissolution de la masse modèle dans l'eau, suivie d'un hydrotraitement du bloc YuI dans l'hydrotraiteur P24. Cela facilite le processus de nettoyage.

Toutes les autres opérations de fabrication de JI, à partir de la séparation des pièces moulées du système d'injection jusqu'à la finition et le contrôle des produits, sont effectuées conformément à la LPVM.

Les bijoux sont coulés à partir d'alliages d'or, de platine et d'argent. Les alliages adaptés aux produits sont appelés fonderie. Des exigences particulières leur sont imposées - ils doivent avoir de bonnes propriétés de coulée, être peu saturés de gaz, ce qui détermine leur non-porosité, et ductiles. La plupart des alliages d'or du 750e test, des alliages d'or du 583e test à teneur en nickel et en zinc, avec ligature argent-cuivre peuvent être attribués à la catégorie des fonderies; Alliages de platine 950 et alliages d'argent 916 et 875.

La fabrication de bijoux par moulage à la cire perdue est la méthode la plus progressive qui s'est récemment généralisée dans l'industrie de la bijouterie. Cela a permis d'augmenter la productivité du travail, de réduire la perte de métaux précieux et d'utiliser également des bijoutiers semi-qualifiés dans la fabrication de bijoux complexes et des bijoutiers peu qualifiés dans la fabrication de produits de complexité moyenne. Le processus proprement dit de moulage des produits et les processus qui le précèdent se déroulent dans des ateliers spécialement équipés d'entreprises de bijouterie, de fonderie et de moulage, respectivement.

L'équipement moderne de coulée de précision est un complexe composé de plusieurs unités (installations). Un tel complexe comprend : une presse de vulcanisation, une unité d'injection, un compresseur, une unité de vibrovacuum, une unité de fusion et de coulée. Il existe deux types d'installations de fusion et de coulée avec coulée forcée centrifuge de métal liquide dans un moule et aspiration sous vide.

L'installation la plus courante est la coulée centrifuge.

L'essence du processus réside dans la fabrication de pièces moulées en versant du métal en fusion dans des moules de coulée à paroi mince, monobloc et uniques fabriqués à partir d'un mélange réfractaire spécial selon des modèles uniques. Des modèles d'investissement ponctuels sont réalisés dans des moules à partir de compositions modèles. Avant de couler, le modèle est retiré du moule par fusion, brûlage, etc. Pour éliminer les résidus de la composition du modèle et du durcissement, le moule est chauffé et calciné. Le remplissage est effectué dans des moules chauffés pour améliorer le remplissage.

Les principales opérations technologiques pour la fabrication de moules et de pièces moulées.

Ш Préparation de la composition du modèle.

Ш Production de modèles coulés et d'éléments du système de vannes ou d'une section de modèles.

Ш Assemblage de maquettes ou de sections de maquettes en blocs.

Ш Réalisation d'un moule de fonderie.

Ш Préparation des moules de coulée pour le coulage et coulage du métal dans un moule chaud.

Ш Solidification et refroidissement de la coulée dans le moule.

Ш Retrait du moule de la coulée.

L'échantillon pour le moule est fabriqué à partir de métaux non précieux (cupronickel, laiton, bronze) avec un placage de nickel ou de rhodium ultérieur. Sinon, la surface métallique collera au moule. La coulée dans un moule donne inévitablement un retrait de coulée, de sorte que l'échantillon est fabriqué avec un ajustement pour le retrait, c'est-à-dire que l'épaisseur du métal est faite dans toutes les proportions "pleines" que les dimensions réelles de 5 à 6%.

Fabrication de moules en caoutchouc. Les mélanges de caoutchouc brut sont utilisés comme matières premières pour les moules en caoutchouc. La préparation du mélange de caoutchouc consiste à presser dans une presse de vulcanisation à une température ne dépassant pas 100 ° C pendant 1 à 1,5 minutes. Pour ce faire, un morceau de mélange de caoutchouc brut est placé entre deux plaques d'acier polies, lubrifiées avec du liquide silicone pour empêcher le mélange de coller au métal. Des limiteurs sont installés entre les plaques, vous permettant d'ajuster l'écart requis. Après 1-1,5 minutes sous la pression de la plaque supérieure, le mélange est refroidi sous l'eau courante et séparé des plaques. Il est préférable de presser le mélange de caoutchouc brut juste avant de fabriquer des moules. Afin de fixer les plaques de caoutchouc les unes par rapport aux autres lorsqu'elles sont assemblées dans un emballage (plusieurs couches de caoutchouc), des verrous en caoutchouc sont réalisés - nervurés sur un côté de la plaque. Pour ce faire, le caoutchouc brut pressé est découpé à la taille des moules et nettoyé avec un coton-tige imbibé d'essence. Le moule est essuyé avec un liquide organosilicié. L'emballage assemblé est placé dans une presse à vulcaniser, chauffée pendant 5 minutes ; puis pendant 40 minutes elles sont vulcanisées sous pression à une température de 140°C. Une fois la vulcanisation terminée, l'emballage est refroidi sous l'eau courante et la plaque de caoutchouc est démoulée.

Pour la fabrication de moules amovibles en caoutchouc pressé, des plaques sont découpées en fonction de la forme et de la taille du cadre métallique. Les assiettes sont nettoyées à l'essence et empilées en paquets. Le nombre de plaques dans un pack dépend de l'épaisseur du modèle. Des verrous en caoutchouc sont placés sur le pack inférieur, dont le verso est nettoyé avec une lime et humidifié avec de l'essence. Le modèle (original) est également placé entre les serrures. Il est positionné de manière à ce que les verrous assurent la fixation d'une moitié du moule par rapport à l'autre, mais ne gênent pas l'extraction des modèles en cire. Les surfaces des packs de caoutchouc supérieur et inférieur faisant face au modèle sont frottées avec de la poudre de talc et les bords du futur connecteur sont lubrifiés avec de l'huile de silicone. Après avoir appliqué le pack supérieur sur le pack inférieur, une plaque supplémentaire est placée sur le dessus, sur laquelle la plaque de presse exercera une pression. L'emballage assemblé est placé dans un cadre métallique, inséré dans une presse de vulcanisation et plaqué contre le plateau supérieur de la presse. Après que la température du plateau supérieur de la presse ait atteint 140--150°C, elle est abaissée à la limite, et la vulcanisation est effectuée sous sa pression pendant 30--45 minutes. Après cette période, le chauffage est éteint et le cadre avec le moule est retiré et refroidi. L'excès de caoutchouc est coupé et le moule est séparé à la place du connecteur et le modèle est retiré. Sur la surface de travail du moule, il ne doit pas y avoir de bosses ni de dommages.

Pour la fabrication de moules fendus, ainsi que pour la fabrication de moules fendus, des plaques de caoutchouc brut pressé sont découpées en forme de cadre métallique, humidifiées avec de l'essence et placées dans des packs. L'épaisseur des packs, comme pour les moules fendus, dépend de la hauteur du modèle.

Le modèle de bijoux est placé entre deux paquets de caoutchouc brut et les cavités du produit sont densément remplies de morceaux de caoutchouc brut. L'emballage ainsi assemblé est placé dans un châssis métallique et placé dans une presse de vulcanisation. En outre, le processus de pressage et de vulcanisation se déroule de manière similaire à celui décrit. Après avoir retiré le moule du cadre, il est coupé en deux moitiés, en coupant soigneusement la ligne de séparation avec un scalpel. La ligne de coupe est choisie inégale (vallonnée) pour une meilleure fixation des moitiés des moules. Pour en extraire un modèle complexe en cire, des coupes supplémentaires sont effectuées. La qualité de fabrication du moule est déterminée par la coulée expérimentale du modèle en cire.

Réalisation de modèles en cire. Le matériau pour les modèles d'investissement est une composition de modèle de cire spéciale, qui est chargée dans le creuset. Le couvercle de la chaudière est fermé et pressé avec des écrous. Après cela, le chauffage de la chaudière est allumé, la température est réglée (60--70 ° C) pour la composition du modèle et la pression d'air comprimé est régulée en fonction de la taille et de la forme du modèle en cire. Une couche de poudre de talc ou de fluide silicone pulvérisé est appliquée sur la partie active du moule. Ensuite, le moule est installé dans un appareil spécial. La composition modèle chauffée à une certaine température est introduite de la chaudière dans le moule en appuyant sur la buse. Pour les modèles à configuration complexe et les grands modèles plats, la composition est apportée par des pressages forts ou répétés.

Les moitiés des moules en caoutchouc doivent être pressées fermement l'une contre l'autre, mais pas trop fort et pas trop lâche. Une compression excessive des moitiés du moule empêche l'air de s'en échapper et conduit à un sous-remplissage du modèle, et une faible compression conduit à un sur-remplissage du moule. Le moule rempli de la composition du modèle est conservé pendant 1 à 2 minutes jusqu'à ce qu'il refroidisse, après quoi le modèle en cire est soigneusement retiré du moule séparé.

Pour assembler des modèles en blocs, des carottes sont utilisées - des contremarches en cire avec une tige métallique à l'intérieur. Ils sont fabriqués à partir de déchets de composition de modèles issus de la fusion de modèles. Les déchets de cire sont fondus dans un bain de sable ou d'huile et versés dans un moule spécial, dans lequel une tige métallique lestée d'un diamètre de 1,5 mm a été préalablement insérée. Après refroidissement et retrait du moule, la carotte est soumise à une inspection approfondie, au nettoyage (avec un grattoir spécial) des coutures, des bavures et autres défauts.

Pour assembler les modèles en un bloc, la colonne montante en cire est fixée dans un montage spécial. En fusionnant les pièces de connexion des modèles et la colonne montante avec une fine lame de fer à souder électrique, soudez les modèles à la colonne montante. En conséquence, un bloc est formé - un "buisson". Chaque bloc peut contenir jusqu'à 60 modèles. Le bloc est installé sur un support en caoutchouc (la masse du support, cependant, ainsi que d'autres pièces, est fixe), puis lavé dans une solution à 5% de sulfanol ou dans des détergents pour produits synthétiques. Séchez les blocs avec un courant d'air, en utilisant un ventilateur à cet effet, jusqu'à ce que l'humidité disparaisse complètement de la surface des modèles.

Fabrication de moules. De l'eau distillée est versée dans le cylindre en caoutchouc et placée sur la table vibrante de l'aspirateur. Avec le vibrateur allumé, progressivement, sous agitation continue, la masse de moulage est versée dans le cylindre à raison de 2,5 heures pour 1 heure d'eau. La masse de moulage est mélangée avec de l'eau pendant 1,5 à 3 minutes, après quoi le cylindre est recouvert d'un couvercle et une pompe à vide est activée pour aspirer l'air du cylindre. Le vide est porté à 0,8-0,9 sous pression et le mélange est mis sous vide pendant 5-7 minutes. Ensuite, le cylindre avec la masse évacuée est retiré de la table vibrante, et sur la table vibrante, avec des vibrations modérées, un ballon avec un bloc modèle est placé (le ballon est monté sur un support en caoutchouc). Soigneusement, afin de ne pas endommager le bloc modèle, le composé de moulage est versé dans le flacon, fermé avec un couvercle et l'aspiration d'air est à nouveau activée. À un vide de 0,8 - - 0,9 atm, dès que le mélange commence à pulvériser, la pompe est arrêtée. La vibration dure 1 à 2,5 minutes. Après 2 heures, le support en caoutchouc est retiré et séché à l'air pendant au moins 6 heures.

Fusion de modèles en cire. Pour faire fondre des modèles en cire à partir de moules, on utilise une étuve équipée d'un thermomètre et d'un plateau pour recueillir la masse de cire fondue. Le moule de coulée est installé dans la chambre du four de séchage sur la grille vers le bas avec la coupelle d'aération et y est maintenu pendant 6 heures à une température de 150°C, après quoi il est soumis à une calcination.

Allumage d'un flacon avec un moule. Le ballon avec le moule de coulée est installé dans un four électrique chauffé à 100°C sur une grille spéciale verticalement, carotte vers le bas. Le chauffage s'effectue par paliers selon un programme donné jusqu'à 700°C avec des expositions périodiques après 200 et 400°C. Après cela, le four est éteint et le ballon est refroidi avec le four à une certaine température, à laquelle le ballon est transféré dans une machine de fusion électrique pour coulée centrifuge. La température du ballon est calculée en fonction de l'alliage de fonderie selon la formule t° chauffage du ballon.

Le métal est coulé dans des moules dans une installation spéciale pour la coulée centrifuge. Pour la coulée de bijoux, des installations d'une capacité d'environ 13 kW, une capacité de creuset de 1,5 kg (pour l'or) sont utilisées. L'intervalle de contrôle de la température est de 700...1200 °C et la vitesse de rotation de l'unité de fusion est de 220 tr/min. Pour couler le métal, le creuset de l'installation est chauffé à 700 ° C et de l'acide borique déshydraté est versé au fond du creuset sous forme de fondant à raison de 1,5 ... 2,0% en poids de la charge. Ensuite, le creuset est chauffé à la température de fusion de l'alliage et le métal est chargé par parties en fonction du poids de la coulée. Le métal fondu est désoxydé avec du zinc pour l'or et du cuivre phosphoreux pour l'argent à raison de 0,1 ... 0,2% en poids de la charge, en remuant la masse fondue, l'excès de flux est éliminé de la surface. Le moule de coulée est transféré du four et installé dans l'unité de coulée. La machine est allumée pour un temps de rotation défini de 2 ... 3 minutes et le versement est effectué. Le moule retiré de l'unité de coulée est refroidi à l'air à 60...70 °C. Séparer le bloc de la masse à mouler par de légers coups de marteau sur le flacon métallique et le noyau du bloc. Le bloc est ensuite nettoyé avec une brosse dure. Les pièces moulées sont finalement nettoyées du sable de moulage dans une solution d'acide fluorhydrique à 20 ... 40%. Après gravure, les pièces moulées sont lavées à l'eau courante et, si nécessaire, clarifiées à froid : or dans 10 % d'azote, argent - 10 % de soufre. Après lavage et séchage, le bloc est prêt à séparer les pièces moulées du système de porte.

Les moulages séparés, même lorsque des modèles de l'ensemble du produit sont fabriqués, ne sont pas encore prêts. Ils vont à la monture pour le traitement de surface, ajustent la taille des bagues, assemblent des nœuds de verrouillage dans les boucles d'oreilles et les broches, soudent les oreilles des pendentifs, etc., et seulement après la monture finale sont prêts pour la fixation des pierres et le polissage.

L'une des principales activités de l'entreprise est la coulée de produits en métaux précieux et non ferreux sur commande. À la suite des travaux, le client reçoit un produit semi-fini par injection composé :

Sur demande, des moules de durcissement à chaud et à froid sont produits.

Dans le processus de production de produits, les types de coulée suivants sont utilisés: