Литье по выплавляемым моделям. В совершенстве литье по выплавляемым моделям было разработано в 1950-е гг

В совершенстве литье по выплавляемым моделям было разработано в 1950-е гг. Характерно, что этому расцвету литья способствовали новые формовочные массы на основе этилсиликата, кристаболита, гипса, специальных резин и синтетических восков.

В нашей стране этот вид литья получает развитие в 1968 г. В это время были произведены закупки оборудования в ФРГ и Италии. Технология стала высокопроизводительной и экономичной, что позволило удешевить производство ювелирных изделий.

История украшений, в частности литейных, уходит корнями в глубокую древность.

Наряду с эстетической функцией ювелирные украшения выполняли и другие задачи: служили амулетами и талисманами; были отличительными знаками власти и богатства; ими скрепляли или застегивали одежду, обувь, пояса; поддерживали прическу и т. д.

На территории России и Украины (Киевская Русь X–XI вв.) были найдены бронзовые и золотые украшения, свидетельствующие о том, что нашим предкам были известны процессы литья по выплавляемым моделям.

При Петре I появились ювелирные изделия из драгоценных металлов с драгоценными камнями, предназначавшиеся для украшения одежды знати. Появились небольшие портреты на эмали Екатерины I, Меншикова и др. Изделия выполнялись литьем и чеканкой, а затем украшались эмалью и драгоценными камнями.

В период правления Александра II (1870е гг.) ювелирное дело претерпевает новый подъем. Появляются фирмы Фаберже, Овчинникова, Хлебникова. Они украшают предметы для церквей литьем, чеканкой, гильошировкой. Применяются глухие, оконные и опалесцирующие эмали. Скульптурные произведения Фаберже, отлитые фирмой Грачевых, пользовались большим успехом.

В производстве ювелирных изделий можно выделить четыре направления: ручное изготовление, литье, обработка металлов давлением и станочное. Ручное индивидуальное изготовление является основой развития как совершенных технологий, так и новых художественных направлений (стилей) ювелирного искусства. Кроме того, ни одна совершенная технология не обходится без образца, выполненного вручную. Следует отметить, что в ювелирной терминологии серийным производством считают выпуск изделий одного образца, в количестве более 200 штук, единичным производством – выпуск до 200 изделий. Индивидуальным (эксклюзивным) считается изготовление единственного экземпляра по рисунку (замыслу) автора.

Первыми металлами, с которыми научился работать древнее человечество, были медь и золото. Они были вполне доступны, потому что существуют в природе в виде самородков и их температура плавления относительно низкая, до 1000°C. В разных местах планеты многие цивилизации пришли к плавке металлов и литью самостоятельно. Развивалось два направления: утилитарное - оружие и орудия труда, и художественное - украшения. Из семи известных Чудес Света два были отлиты мастерами древности. Бронзовый Колосс Родосский и золотой Зевс Олимпийский собирались из литых металлических пластин.

Археологами найдены литые изделия из золота, изготовленные в 5-4 тыс. до н.э. на Алтае, Кавказе, в Египте, Междуречье. В 4в. до н.э. египтяне научились отливать изделия из меди. Росписи в египетских гробницах подробно изображают процесс литья. Геродот описывает своеобразную скифскую «перепись населения» в 3 в. до н.э. Скифский царь решил узнать, какова численность его народа. Он велел каждому соплеменнику принести бронзовый наконечник стрелы. Из собранного металла отлили котёл высотой 3м и диаметром 2,5м. Весил он около 10тн и был украшен литым традиционным скифским узором из фигурок животных и растительного орнамента.

Наивысшего расцвета художественное литьё достигло в эпоху Возрождения. Бронзовые скульптуры, барельефы, канделябры, золотая и серебряная посуда, ювелирные украшения. Отливка из чугуна в Европе стала практиковаться в 14 в. с изобретением доменной печи. Но в Китае крупномасштабное чугунное литьё производилось ещё в 10в. Маленькими печами-вагранками китайские мастера отлили полую фигуру царь-льва массой около 100тн, высотой и длиной более 5м. В России наиболее известны такие гигантские литые изделия с художественным оформлением как бронзовые царь-колокол и царь-пушка.

Военные события 19-20 вв. несколько отодвинули творческую сторону литья на задний план. Все ресурсы шли на милитаризацию и индустриализацию. Из чугуна стали массово лить всевозможные детали и запасные части для машин, станков, оборудования. И только мирная вторая половина 20 в. дала возможность художникам снова обратиться к высокому искусству художественного литья.

Из бронзы отливаются небольшие садовые и огромные монументальные скульптуры, миниатюрные кабинетные фигурки и гигантские мемориальные комплексы. Возродилось и творческое литье из высокопрочного чугуна. Изящные садовые скамейки, ограды, фонари, люки можно встретить на улицах, в парках, дворах. Из серого чугуна талантливые мастера отливают ажурные кружева каминных решёток, лестничных ступеней и ограждений. Великолепны печные заслонки и дверцы, настенные барельефы, всевозможные архитектурные и декоративные формы с литыми картинами и изящным орнаментом. И, разумеется, наша промышленность по-прежнему не может обойтись без отлитых из прочного твёрдого чугуна деталей машин.

СЕГОДНЯ

Произведения искусства становятся наиболее востребованными после кардинальных потрясений в государстве и обществе.
Когда перестают греметь пушки, люди начинают прислушиваться к голосам муз. Это в настоящее время мы и наблюдаем в нашей стране. Именно сейчас древнее, но всегда такое молодое искусство художественного литья снова выходит на улицы и площади городов России.

Это искусство приходит в сады и дома тех, кто хочет всегда быть рядом с Прекрасным: будь то оригинальная скульптура в саду, декоративные вазоны для растений или же частная коллекция бронзовой скульптуры в доме.

Однако чтобы скульптура состоялась окончательно и заняла свое место в парке, саду или в доме, она должна быть переведена из мягкого материала (глины или пластилина) через переходный материал (гипс) в материал твердый – металл, мрамор, гранит.
Для скульптора, вылепившего работу в мягком материале, но не имеющего возможности перевести её в твердый материал, это означает: у его произведения нет будущего…

Только профессиональный перевод скульптуры в твердый материал дает ей путевку в жизнь. И только высокоточное художественное литьё может сделать это с наименьшими потерями для оригинала!

Если процесс изготовления сложной отливки промышленного назначения требует большого искусства формообразования, то при художественном литье и сама отливка представляет собой произведение искусства. Возможности у художественного литья огромны - его продукцией могут быть огромные сооружения (павильоны, архитектурные ансамбли, крупные скульптуры и монументы), различного вида литые рельефы (барельефы, горельефы), бюсты, кабинетные скульптуры, художественные произведения прикладного назначения (подставки, подсвечники, блюда, вазы, столешницы), детали архитектурных сооружений (ограды, фонарные столбы), детские игрушки и многие другие.

Ни один из способов изготовления металлических художественных произведений не может конкурировать с литьем. Высокая точность воспроизводства моделей, изготовленных скульпторами, художниками и архитекторами, возможности серийного производства изделий, неограниченность их размеров и сложности, относительно низкая стоимость литых произведений, возможности использования практически любых металлических сплавов, в том числе чугуна и коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей, обеспечили преимущества художественного литья перед другими способами изготовления металлических произведений искусства.

Художественное литье зародилось в глубокой древности. Хотя первыми отливками у разных народов были орудия труда, оружие или предметы быта, но уже и в них проявились черты художественного литья. А в ряде случаев отливки ритуального назначения, искусно выполненные изделия домашнего обихода, предметы украшений или кухонная утварь воспринимались и изготовлялись как художественные произведения. Конечно, первоначально такие отливки предназначались для знати и военачальников, для потребностей культовых обрядов и, естественно, ценились очень высоко. Простым труженикам они не доставались.

Не удивительно, что художественное литье начало особенно быстро развивается там, где распадалось первобытное общество, где начинало концентрироваться богатство в руках избранных. Правда, самих древних литейщиков всегда тянуло использовать пластику формообразования для различного украшательства будничных отливок: на них появляются шнуровые орнаменты (например, у скифов), солярные знаки, изображение животных и пр.

Не следует забывать, что у многих народов освоению процесса формообразования отливок предшествовал большой опыт в гончарном деле, рядом с которым почти всегда существовало искусство керамического ваяния. Искусством ваяния люди увлекались еще раньше — в период каменного века. Известны каменные изделия, изготовленные почти 10 тысяч лет тому назад, которые украшались головами животных. Сохранившиеся до наших дней каменные формы I—III тысячелетий до н. э. в большинстве своем предназначались для литья художественных отливок, хотя и прикладного назначения.

Художественное литье и оригинальные его способы формообразования отливок получили быстрое распространение в связи с началом применения восковых моделей. Немногие художественные отливки древности, дошедшие до наших дней, дают представление о высоком мастерстве их творцов.

Многие интересные процессы формообразования отливок зарождались в глубокой древности именно при литье замечательных художественных отливок. Интересно отметить, что отливки бытового назначения или отливки — орудия труда не только имели простую конструкцию, но и изготовлялись самыми незатейливыми способами. И так продолжалось многие века. Быстрое развитие строительства, машиностроения, металлургии и других отраслей народного хозяйства привело к коренным изменениям структуры отливок и способов их изготовления: потребовалось огромное количество сложных и крупных деталей машин, металлических сооружений и устройств. С каждым днем рождались и рождаются новые литые конструкции, создание которых требует талантливых инженерных решений, искусства созидания.

Современные машиностроительные отливки — сложные произведения технического творчества порой вызывают не меньшее восхищение, чем литые художественные произведения.

Правда, и техника художественного литья за последние десятилетия получила дальнейшее развитие.

Наиболее просто отливать барельефы, так как они представляют собой тонкие отливки с небольшими выступами или впадинами на самом изображении. Тыльная их сторона обычно бывает плоской. В таких художественных отливках не бывает поднутрений или сложных выступов. Поэтому модель из формы вынимается легко, для этого никаких стержней в форме или отъемных частей в модели не требуется. К числу таких произведений относятся медальоны (отливки круглой формы), плакетки (плоские прямоугольные отливки), овалы (эллипсовидные отливки). Они бывают небольших размеров (редко более 20 см). Это, как правило, кабинетные произведения — настенные и настольные. Иногда их отливают целыми комплектами на определенную тематику. Знаменитые литые медальоны (медали) Ф. П. Толстого, ставшие сейчас чрезвычайной редкостью, посвящены теме Отечественной войны 1812 г. В книге представлен один из чугунных медальонов.
Литые барельефы небольшой величины — это различного рода знаки и значки; некоторые из них приспосабливают для ношения на одежде. Крупные барельефы представляют собой литые панно или портреты; они могут быть деталями архитектурного ансамбля, иметь самостоятельное значение при создании разного рода интерьеров или памятных место (на зданиях, монументах). Все эти отливки, хотя и отличаются между собой формой, размерами и назначением, имеют характерную особенность — они «двухмерны».

В ряде случаев ажурные художественные отливки являются сложными, объемными изделиями. Изготовлять их цельнолитыми трудно, да и не всегда нужно. Поэтому их отливают составными, из двухмерных деталей, которые затем так искусно соединяют между собой, что создается впечатление сложного цельнолитого изделия. Так отливали (в Кусе и Каслях на Урале) чугунный ларец. Он составлен из плоских отливок стенок, крышки и дна. Литые ограды, чугунную мебель также собирают из простых литых элементов. Многие детали знаменитого павильона Каслей, о котором шла речь в главе IV, также изготовлены в виде «плоских»отливок, из которых составлено большое сооружение.

В чем состоят особенности литья барельефов, ажурных и плоских отливок? Модель барельефов имеет обычно одностороннее изображение, только на лицевой стороне. Обратная сторона представляет собой прямолинейную, либо слегка искривленную поверхность. В том и другом случаях разъем формы происходит по тыльной стороне отливки. Модели таких отливок неразъемны и легко вынимаются из полуформ.

Чаще всего подобные отливки изготовляют в формах из сырых песчано-глинистых смесей. Искусство формообразования в данном случае сводится к получению тончайшего рисунка отливки, что достигается за счет подбора соответствующих смесей, особого их уплотнения, ювелирной отделки формы, подбора особых припылов модели, а иногда и краски для форм.

Аналогично формообразование и ажурных (со сквозными отверстиями) отливок с односторонним ажуром и конусом.

Более сложного искусства формообразования требуют отливки с двусторонним ажуром, которые имеют рельеф с обеих сторон и соответственно два формовочных конуса, направленных в разные стороны. Формы таких отливокне могут иметь разъема по наружной поверхности, так как при этом модель нельзя вынуть из формы, не разрушив ее. Один из приемовлитья таких изделий (блюда, столешницы и т. п.) заключается в использовании «фальшивой» опоки. Процесс такого формообразования состоит в следующем. По уложенной на плите модели изготовляют форму, переворачивают и отделывают так, чтобы в просветах (в отверстиях) она доходила до плоскости разъема. На полученную полуформу устанавливают опоку и изготовляют вторую половину формы. После поворота всей формы на 180° первую («фальшивую») полуформу снимают, разрушают, а на ее месте изготовляют новую, настоящую полуформу; после извлечения модели форму собирают, как обычно. Без этой «лишней» полуформы получить качественную отливку нельзя. При литье ажурных деталей и барельефов требуется очень тщательная, почти ювелирная работа формовщика на всех операциях формообразования, чтобы получился точный тонкий отпечаток всего рельефа модели. Большинство ажурных деталей знаменитого Каслинского павильона изготовлено именно таким способом.

Плоские художественные отливки можно получать не только в сырых песчано-глинистых, но и в других формах: гипсовых, оболочковых, а также металлических. В древности для этого использовали даже каменные формы.

Чаще всего скульпторы (или сами литейщики) изготовляют барельефы или другие плоские изделия (равно, как и некоторые простые горельефы) по моделям из воска, пластилина, гипса и других материалов, которые могут деформироваться или разрушаться при обычных приемах формовки. Формообразование барельефов по гипсовым моделям требует от формовщика большого мастерства. При этом в зависимости от конфигурации отливки применяют формовку с рамкой и фальшивой опокой, с подрезкой болвана и т. п. Ювелирной техники требует формообразование плоских отливок но восковым и пластилиновым неразрушаемым моделям.

Более сложен процесс формообразования горельефов, бюстов, статуэток и им подобных отливок. Горельефы (портреты или панно) незначительно отличаются от барельефов: в них, как правило, обратная сторона отливки также может быть плоской, а не лицевой стороне — неглубокие поднутрения и уступы или несложные выступы. Однако и они препятствуют извлечению модели из формы, поэтому для их изготовления нельзя применять тот же способ формообразования, что и для плоских изделий. В таком случае формовщик вынужден выполнить ряд операций, близких к искусству ваяния: до начала изготовления всей формы заформовываются поднутрения и выступы модели, для чего из прочной смеси набиваются в этих местах «куски» формы. Куски формы как бы служат песчано-глинистым дополнением модели, ее составной частью. Такую «подправленную» модель с кусками смеси заформовывают как обычно, заботясь, чтобы куски впоследствии легко отделились от основной формы. После разъема формы модель с кусками вынимают, осторожно снимают с модели куски и возвращают в форму, где их закрепляют на соответствующих местах.

Следовательно, кусковую формовку применяют для того, чтобы при излечении модели не повредить форму.

Еще более сложным является изготовление кусковых форм для объемных отливок — бюстов, статуэток и пр. В крупных формах куски иногда специально высушивают, чтобы они не деформировались при формовке и лучше сопротивлялись воздействию жидкого металла при заливке.

Вместо кусковой формовки применяют и формовку по разъемной модели с устройством стержневых знаков; в этом случае в форму устанавливают необходимые стержни. Весьма интересно формообразование произведений, оригиналы которых не разрушаются, а служат для изготовления рабочих моделей. Так чаще всего делают бюсты и небольшие статуи. По этим (восковым, пластмассовым, гипсовым или глиняным) оригиналам отливают промежуточную гипсовую форму, разделенную на несколько частей, а по ней — гипсовую модель, по которой изготовляют форму; и такой сложный процесс является, пожалуй, наиболее простым из всех процессов, предусматривающих сохранность оригинала.

Сложнее искусство формообразования художественных отливок с изготовлением пустотелых моделей. По этому способу восковой оригинал (промодель) укладывают в фальшивую опоку, покрывают мокрой бумагой, обкладывают слоем глины толщиной, соответствующей толщине будущей отливки, и делают гипсовую полуформу. После снятия фальшивой опоки таким же образом делают вторую полуформу. Затем форму разнимают, снимают слой глины и на ее место заливают клеевой раствор. Он образует наружную поверхность модели. На клеевую оболочку намораживают небольшой слой канифоли — получается пустотелая модель, по которой изготовляют и саму форму отливки, и стержень. Перед заливкой формы модель выплавляют.

В настоящее время массовое художественное литье по выплавляемым моделям производится таким же способом, как и литье деталей промышленного назначения, о котором говорилось в главе IV. Значительно сложнее изготовлять сложные единичные художественные отливки по разрушаемым (в том числе и по выплавляемым) моделям. В этом случае ваяние модели и искусство формообразования отливки совмещаются. Так как такие отливки обычно бывают пустотелыми, то вначале изготовляют песчано-глинистый стержень (или болван), предназначенный для выполнения внутренней поверхности отливки; на него наносят слой выплавляемой массы толщиной, равной толщине будущей отливки. По такому модельному комплекту изготовляют форму, из которой затем вытапливают восковую прослойку, и образовавшуюся полость заливают жидким металлом. После затвердевания отливок части формы или стержни удаляют через отверстия, которые выполняются на дне подставки или в других (не лицевых) частях художественного изделия и впоследствии аккуратно заделываются.

Старинная бронзовая ваза с изображением ползущего по ней чудища-единорога и с ушками в виде дерущихся слона и пантеры отлита пустотелой именно таким способом. Если же такие отверстия в пустотелой отливке нельзя предусмотреть, тогда ее льют из двух частей, которые впоследствии скрепляют (сваривают, припаивают и т. п.). Так была получена по выплавляемым моделям отливка «Японский рыбак»: две ее половины соединены (по месту соломенного пояса) в готовую статуэтку.

Что касается разового использования разрушаемых моделей при литье крупных художественных произведений, то оно представляет собой процесс исключительного значения как по художественному творчеству, так и по необычности самого искусства формообразования. Художественные отливкитакого вида — сложные и крупногабаритные, к ним относятся статуи, монументы, скульптурные ансамбли, которые являются выдающимися произведениями искусства. Достаточно напомнить, что такие шедевры литейного искусства, как «Медный всадник», памятник Минину и Пожарскому, памятник И. А. Крылову в Ленинграде и другие были изготовлены по оригиналам из воска, которые разрушались (выплавлялись) после изготовления по ним формы. В таких случаях ошибки литейщиков исключаются. Не случайно поэтому, что многие скульпторы осваивали сами искусство формообразования отливок. Так поступали Челлини, Фальконе, Клодт и другие не потому, что не доверяли литейщикам, а потому, что ваяние оригинала — составная часть процесса формообразования отливок, продолжающаяся и в момент создания формы.

Скульпторы, владеющие мастерством литейщика, создают не просто скульптуру, а литую скульптуру, заботясь о том, чтобы их произведение «вписывалось» в законы формирования отливки. Модель художественного произведения создается в творческом единении мысли скульптора и литейщика, и такое единение продолжается и в момент изготовления формы, где уже главным действующим лицом становится формовщик.

Не только скульпторы, думающие о литье своих произведений, овладевают искусством формообразования, но и многие литейщики постигают таинство ваяния. Русские литейщики прославили свою страну искусством формообразования уникальных отливок, о которых уже шла речь в этой книге, царь-колоколы, царь-пушки, пермский шабот, литые монументы и пр.). Но неугасимую славу русскому искусству формообразования принесли рядовые литейщики страны, занятые изготовлением чугунных художественных изделий. Ни одна страна не знает такого широкого поля литья чугунных художественных произведений, какое ведомо уральским умельцам: от уникального Каслинского павильона, крупных чугунных скульптур до настольных канцелярских принадлежностей и безделушек. Мы приводим здесь лишь две чугунные отливки уральских мастеров: «Лошади на воле», «Манилов» из тысяч, которые вместе с другими (см. стр. 81) могут дать хотя бы приблизительное представление об этом замечательном искусстве формообразования.

Особенно прославились изумительные произведения мастеров знаменитых Каслей. Им присылали свои модели многие выдающиеся скульпторы, в Каслях выросли свои скульпторы-литейщики: В. Ф. Торокин, Д. И. Широков, К. Д. Тарасов, М. В. Торокин (сын В. Ф. Торокина) и многие другие.

Часто литейщики вносили свои изменения в произведения скульпторов, давали им собственное прочтение, делали их созвучными новому материалу — чугуну. Им очень хорошо удавались статуэтки животных, особенно клодтовские лошади, над которыми и сам Т. К. Клодт любил работать. Каслинцы всегда бережно относились к идее скульптора, тонко чувствовали его замыслы. Клодтовские лошади — «Лошадь с жеребенком», копии статуй Аничкова моста в Ленинграде, «Лошади на воле» и др. не оставляли равнодушным ни одного человека. Каслинцы смело брались за литье портретов выдающихся людей страны, литературных героев. Они своими средствами подчеркивали характерные черты героев гоголевских произведений — Плюшкина, Манилова и др. Формовщики Каслей проходили, да и сейчас проходят, обучение ваянию в специальной заводской школе. С ними работали скульпторы М. Д. Канаев, Н. Р. Бах, К. А. Клодт и К. П. Клодт (внук и правнук знаменитого П. К. Клодта) и другие.

Партия и Правительство заботятся о развитии художественного промысла, об удовлетворении культурных запросов народа. На многих заводах и в мастерских развивается искусство художественного литья. Когда-то В. Торокин с товарищами по ночам, прячась от глаз хозяина, создавали свои творения, которые вошли в общую сокровищницу художественных отливок. Сейчас созданы все условия для научно-технического и художественно-технического творчества молодежи.

С древних времен и до наших дней художественные отливки украшают города, парки, архитектурные ансамбли, жилища. Они могут иметь самое различное назначение. На Востоке такие отливки бывают символами или представляют сказочных животных. В книге приведены фотографии статуи фантастического и мифического существа - небесного единорога — противоборца дракона и бронзовой статуи священной коровы, установленной на берегу озера как символ защиты от наводнений. А сколько их по свету — таких литых художественных произведений, помогающих человеку чувствовать красоту и преклоняться перед искусством формообразования, которым владеют литейщики!