|
|
Декорирование художественных
изделий при помощи пескоструйного аппарата, основано на разрушении гладкой
(глянцевой) поверхности стекла. Песчинки, ударяясь о стенки изделия, выбивают
частички стекла, в результате чего поверхность его приобретает матовый вид.
Методом пескоструйной обработки возможно получение матовой поверхности всего
изделия или его части. С помощью трафаретов и защитных покрытий возможно
получение сквозных отверстий, ажурных решеток, орнаментов и целых сюжетных
композиций. В зависимости от применения различных абразивных материалов,
скорости истечения струи, времени ее действия обработанная поверхность
изделия может варьироваться от бархатистой до грубозернистой.
Декорирование стеклоизделий пескоструйным аппаратом
является дешевым и эффективным средством повышения их художественного
качества. Виды пескоструйных аппаратов (их устройство и работа). В настоящее
время в художественном стеклоделии применяют аппараты с воздушным потоком
(пневматические), вакуумные и с потоком воды под давлением (гидравлические).
Аппараты с воздушным потоком могут быть передвижными и
стационарными. В качестве передвижных можно использовать пескоструйные
аппараты С-500, применяемые для очистки наружных стен городских зданий (
115). Для нагнетания воздуха в переносной пескоструйный аппарат применяют
компрессоры разных марок 0-16А, 0-22, 0-38, С0-7А и др. Компрессор состоит из
электромотора, приводящего в действие насос, который подает воздух в ресивер,
выравнивающий давление воздуха. Обычно оно составляет 0,3—0,6 МПа ( 116). В
случае использования стационарных пескоструйных аппаратов применяют
компрессорные установки марок КПУ- 10, КПУ-3. Производительность этих
установок составляет: КПУ-10 — 10 м3/ч, КПУ-3 — 30 м3/ч. Рабочее давление
КПУ-10 составляет 0,4 МПа, КПУ-3 соответственно 0,5 МПа. Масса установки
КПУ-10—150 кг, КПУ-3 — 230 кг.
Воздух, гонимый установкой или компрессором по
трубопроводу, попадает в водомаслоочиститель, после чего, проходя через
бункер с песком, захватывает его и гонит дальше к соплу ( 117). Причем
основная магистраль воздуховода имеет ответвление, идущее в верхнюю часть
бункера, назначение которого создать в последнем избыточное давление. Иногда
для этих целей применяют так называемые инжекторные пескоструйные аппараты (
118). Принцип инжекторной установки заключается в том, что воздух под
давлением 0,3—0,5 МПа проходит через специальную камеру (инжектор), создавая
в ней разрежение, в результате которого и происходит засасывание абразивного
материала. По трубопроводу сжатым воздухом абразивный материал доставляется в
сопло. Дальнейшее происходит в обычном порядке. При нанесении декора
пескоструйным аппаратом на изделия, выпускаемые массовым тиражом, применяют
двух- и даже трехкамерные бункера, что позволяет значительно увеличить время
работы установки (в случае с двумя камерами) и делает процесс непрерывным (в
случае с тремя камерами). Это происходит потому, что в однокамерный бункер
необходимо периодически загружать песок, в результате чего обязателен
временный перерыв в работе. В пескоструйных аппаратах, имеющих две камеры,
запас песка значительно больше, поэтому и перерывы в работе реже.
Трехкамерные бункеры, как правило, снабжены механическими загрузчиками,
поэтому подача песка в сопло может быть беспрерывной. При работе на открытом
воздухе (например, если обрабатываются большие листы стекла, не помещающиеся
в рабочей камере аппарата) применяют простые аппараты, имеющие металлическую
воронку — емкость, куда насыпается абразивный материал, рукоятку для
удержания рукой трубопровода и сопла ( 119).
Чешский инженер С. Бахтин разработал интересный вариант
пескоструйного аппарата для выполнения художественных работ. Из сборника
(воронки) зерна абразивного материала попадают через специальную направляющую
насадку к соплу и, подхваченные воздушным потоком, направляются на
поверхность обрабатываемого стекла. Насадка имеет косой срез для того, чтобы
не происходило задувание абразивов в ее полость. Для изменения количества
подаваемого абразивного материала сборник снабжен специальным регулятором.
Преимущество аппарата С. Бах- тика заключается, во-первых, в быстрой смене
абразивного материала (песок, корунд и т. д.), во-вторых, в данном случае
зернистость абразива не играет никакой роли и, наконец, в-третьих, сопло
аппарата не изнашивается (так как в него песок не попадает). Работа вакуумных
пескоструйных аппаратов основана на том, что в рабочей камере создается
разрежение, под действием которого зерна абразивного материала с силой
врываются в камеру и по инерции направляются на обрабатываемую поверхность
стекла. Вакуумные аппараты гигиеничны, не пылят. Чтобы привести аппарат в
действие, изделия помещают в рабочую камеру, закрывают отверстие. Иногда
изделие прикладывается к шаблону, образующему рабочее отверстие камеры. Тем
самым происходит герметизация и аппарат начинает работать. Такого рода
аппараты чаще всего употребляются для обработки осветительного стекла и
получения отверстий ( 120).
Гидравлические пескоструйные аппараты предусматривают
подачу абразивного материала к изделию в струе воды под давлением. В этом
случае невозможны защитные покрытия, выполняемые на основе клея, глицерина и
бумаги. В качестве шаблонов применяют неразмокающие материалы: металл,
резину, пластмассу и т. п. Гидравлические установки не пылят, но дороги по
устройству, поэтому в художественном стеклоделии применяются довольпо редко.
Сопла являются важнейшей составной частью всех
пескоструйных аппаратов. Обычно для удлинения срока службы сопел в них
помещают вкладыши из особо прочных видов чугуна или из победита, которые и
принимают на себя удары движущихся зерен абразивного материала. Высокая цена
таких вкладышей компенсируется их долговечностью. Например, долговечность
сопел, выполненных из победита, в 125... 200 раз выше, чем выполненных иэ
обычных видов чугуна. При определении длины сопла аппарата необходимо
учитывать, что короткие сопла (от 50 до 80 мм) рассеивают зерна абразива. Обычно принято брать сопла в пределах 100...120 мм и внутренним диаметром 6...15 мм
при давлении воздуха в 0,3 МПа. Устройство рабочей камеры. Рабочая камера
пневматического пескоструйного аппарата представляет собой металлический
квадратный или прямоугольный шкаф, габариты которого колеблются в зависимости
от вида обрабатываемых изделий ( 121). Защитные покрытия, их приготовление и
нанесение на стекло. Защитные покрытия служат для того, чтобы защищать
определенные участки стекла от действия зерен абразивных материалов. Вид и
толщина покрытия диктуются видом пескоструйной обработки. Для получения
тонкого матирования, например, достаточно на стекло наклеить узор из
изоляционной ленты. Цветной слой стекла, полученный протравой, можно
сохранить путем наклеивания трафарета из кальки и т. д. При более интенсивной
проработке применяют шаблоны, выполненные из смеси столярного клея с
добавлением небольшого количества глицерина (примерно на 2 части клея 0,5
глицерина). Размокший клей варят в клееварке до исчезновения комков, затем
доливают необходимое количество глицерина и перемешивают до появления
однородной массы. Горячий раствор наносят кистью на поверхность бумаги (лучше
промокательной или фильтровальной). Подготовленные листы сушат на ровной
поверхности в подвешенном состоянии. После того как листы высохли (примерно
сутки), их следует положить на поверхность стола вниз стороной, покрытой
клеем. На чистую поверхность бумаги наносят состав, состоящий из воды, мела и
клея (1 л воды, 1 кг мела и 1 плитка клея). Затем листы снова сушат.
Подготовленные таким образом листы можно хранить довольно долго (до 1 года) в
холодном и сухом помещении. Листы наклеивают на стекло, смачивая теплой водой
первый слой проклейки (без мела). На меловом слое проклейки хорошо наносится
рисунок любым материалом. Оставшийся после обработки песком шаблон удаляют
промыванием в теплой воде. Возможен вариант наклейки трафарета нз бумаги
непосредственно на обрабатываемое изделие. Для этого необходимо замочить 150 г столярного клея. После растворения его в воде сварить на паровой бане, добавив 4 мл насыщенного
раствора винно-каменной кислоты (14 ч в 10 мл воды). По остывании в клей
добавить 500 мл воды и 1,5 г квасцов или буры. Часто в качестве защитных
покрытий употребляют всевозможные эластичные материалы, такие как резина,
каучук, изоляционные ленты, лейкопластырь, пластмассы (например, раствор
латекса в бутадистироле) и т. д. В качестве защитных покрытий употребляют
также лаки, например асфальтовый лак, разведенный на скипидаре с добавлением
пчелиного воска. Хороший защитный слой образуют декстрин и столярный клей.
Для того чтобы указанные клеи полностью не высьг хали, в них добавляют
глицерин. Постоянное присутствие невысыхающего глицерина придает клеевой
пленке упругость. Особенно хорошо зарекомендовала себя в качестве защитного покрытия
специальная клеевая мастика. Состав мастики мае. ч.: I. Столярный клей 2,5;
глицерин 1,35 (уд. вес 1,26); молотый мел 1; II. Мездровый клей 2,5; глицерин
2,8; молотый мел 1,5. Необходимым условием изготовления мастики является
наличие паровой бани; 3,5...4,0 л мастики получают следующим образом.
В емкость, где будет вариться мастика, засыпают
предварительно взвешенный клей (в данном случае мездровый — 1250 г), заливают 1,5 л горячей воды и тщательно перемешивают. После того как клей распустился в воде
до сту- денистообразной массы, емкость ставят на огонь; необходимо добиться
полного растворения клея, периодически его помешивая. Затем вливают 1350 мл
глицерина и все перемешивают. После этого засыпают 1050 г молотого и просеянного мела (или 10 пачек зубного порошка). Для того чтобы не возникало
комков, массу все время помешивают. После закипания мастики образующуюся пену
снимают. Готовая мастика должна по густоте напоминать сметану. Если мастика
получилась густая, необходимо добавить 100—150 г горячей воды при тщательном
перемешивании. Далее мастика остывает и ее можно наносить на изделие, которое
предварительно промывают теплой водой и держат над паром, идущим от сваренной
мастики. Это делается для того, чтобы очистить изделие от грязи и пыли, а
также как можно больше прогреть, иначе при нанесении на него горячей мастики
оно может растрескаться. Непосредственно перед покрытием мастикой изделие
вытирается насухо. Небольшие изделия покрывают методом окунания в мастику.
Чтобы слой мастики ровно распределялся по поверхности изделия, его медленно
вращают. Изделия больших размеров удобнее обрабатывать вдвоем — один держит
изделие и вращает его, а другой поливает мастикой. Затем изделие
переворачивают вверх дном и сушат примерно сутки. Сушка происходит при комнатной
температуре и не требует никаких дополнительных обогревов. Необходимо
следить, чтобы в толще мастики не образовалось пузырей. После сушки правильно
сваренная мастика не прилипает к рукам и с ней легко работать. Если же
мастика липкая, а необходимо резать по ней рисунок, то ее слегка присыпают
зубным порошком или тальком. Мастику можно использовать несколько раз. Для
декорирования изделий массового характера служат металлические шаблоны. Для
этого берут мягкие металлы: цинк, свинец или тонкую стальную жесть (1,5...2,0
мм толщины). Иногда употребляют шаблоны, изготовленные из стальной проволоки
или сетки. Нанесение и про резание рисунка. На эластичные покрытия рисунок с
бумаги можно передавить шариковой ручкой, карандашом или графьей (деревянная
палочка с тупой иглой на конце). Затем производят уточнение рисунка на
покрытии мягким карандашом или шариковой ручкой. Чтобы рисунок при пе-
редавливании получился более заметным, лист с рисунком с обратной стороны
заштриховывают мягким карандашом.
На мягкую основу хорошо переводить рисунок с помощью
копировальной бумаги, но линии контура при этом получаются менее стойкими,
поэтому сразу же надо их прорисовать шариковой ручкой, краской или
карандашом. Иногда рисунок переносят припорохом. Причем на изделия, где декор
должен быть размещен на внешней поверхности (например, изделия цилиндрической
формы), рисунок переводится прямо, а там, где он будет смотреться через толщу
стекла (например, блюдо), рисунок переводится в зеркальном отображении.
Прорезание рисунка на защитных покрытиях, представляющих
собой эластичные пленки, лучше всего производить медицинскими скальпелями,
резаками, выполненными из хорошей стали. Режущее острие необходимо тщательно
править, так как края рисунка должны быть четкими. Отверстия круглого сечения
можно пробивать трубками различного диаметра, края которых остро заточены.
Прямые линии режутся заточенными концами раскрытого рейсфедера.
Рисунок на металлические шаблоны наносят вручную слесарным
инструментом или выштамповывают на прессах.
Процесс нанесения декора на стекло.
Нанесение декора на стекло заключается в обдувании
подготовленного изделия песчаной струей в рабочей камере пескоструйной
установки. При этом на открытые участки его поверхности обрушивается поток
песчипок, летящих с большой скоростью. От мест попадания зерен песка во все
стороны расходятся раковинообразные трещины. Поверхность стекла делается
шероховатой, волнистой, матовой с небольшим просвечиванием (пропускаемость
световых лучей у стекла, подвергшегося пескоструйной обработке, уменьшается
на 15-20%).
При этом на характер получающейся поверхности во многом
влияют свойства абразивных материалов, которыми ведут обработку: твердость,
хрушмсть» форма и величина зерен абразива. Наиболее пригоден для этих целей
кварцевый песок (отсюда название способа).
В последнее время для этих целей стали применять корунд,
который значительно тверже и более износостойкий, чем песок.
Необходимо помнить, что зерна больших размеров в общем
потоке абразива имеют большую скорость. Меньшие зерна тормозят большие,
поэтому желательна тщательная классификация применяемого абразива. Зерна
небольших размеров более пригодны для тонкостенных изделий из стекла, так как
они разрушают стекло на небольшую глубину. Для глубинной обработки стекла
лучше работать абразивом с крупными зернами. При использовании шаблонов
большие зерна абразива не позволяют получать четких границ рисунка ( 122).
Кроме того, для получения четких границ рисунка важно, чтобы струя песка была
направлена перпендикулярно к обрабатываемой поверхности. На характер
получаемой поверхности обрабатываемого изделия также влияют скорость
истечения песчаной струи, расстояние от сопла до изделия, время действия
абразива на стекло. При повышении скорости истечения песчаной струи за
единицу времени количество соударений зерен абразива с поверхностью
увеличивается, а следовательно, увеличивается и глубина разрушенной
поверхности. Однако скорость не доляша быть слишком высокой, чтобы не
разрушить защитного покрытия. С увеличением расстояния между соплом и обрабатываемым
изделием производимая зернами работа становится меньше, но значительно
повышается однородность поверхности. Обычно зто расстояние не должно
превышать 200 мм.
Время действия песчаной струи на стекло зависит от задачи,
поставленной художником. Например, для получения
матовой поверхности стекла достаточно нескольких секунд,
глубинная же обработка требует порой нескольких часов. Декорированию
пескоструйным аппаратом может быть подвергнуто бесцветное стекло. Особых
эффектов можно добиться на накладных, цветных стеклах, когда, снимая верхние
слои стекла, обнажают нижние, тем самым четко выявляя задуманную композицию.
Для получения дополнительной игры иногда употребляют полирование матовой
поверхности стекла, обработанной песком. Полирование проводится химическим
путем, однако вполне применима огневая и механическая полировка. Чтобы
получить декор в несколько планов отдельные участки поверхности изделия
подвергают действию абразивом в течение различного времени. Для этого
постепенно снимают отдельные участки защитного покрытия. Чем раньше оно
снято, тем глубже получается декор ( 123).
|