Температура плавления разных веществ, применяемых для пропитывания, приведена в таблице 5.
Сорта церезина с высокой температурой плавления можно употреблять для пропитывания форм без смешивания с другими материалами. Однако наиболее целесообразно производить пропитку в озокеритовой композиции, т. е. сплавах отдельных компонентов, составленных так, чтобы они имели все качества, требуемые от пропитывающих составов. Они должны:
1) иметь невысокую температуру плавления;
2) хорошо проникать в поры форм;
3) не размягчаться при нормальном нагреве электролита;
4) обладать хорошим сцеплением с электропроводящими составами, наносимыми на форму;
5) не зажиривать электропроводящих составов (во избежание повышения омического сопротивления);
6) хорошо смачиваться электролитом;
7) не реагировать с электролитом;
8) иметь высокую температуру вспышки.
Обычно для пропитки гипсовых форм применяют пропиточные составы из двух-трех компонентов. Некоторые из них приведены ниже в процентах:
1. Озокерит… 70
Восковая монтановая композиция (темп. пл. 85 °C)… 30
2. Озокерит… 70
Восковая монтановая композиция… 15
Канифоль (темп. пл. 64,5 °C)… 15
3. Озокерит… 85
Канифоль… 5
Стеарин (темп. пл. 75 °C)… 10
4. Восковая монтановая композиция… 80
Петролатум (темп. пл. 82 °C)… 20
Рецепты восковых композиций
Восковые композиции удобны для непосредственной заливки на металлические модели, а также гипсовые, смоченные водой во избежание прилипания или иные модели, выдерживающие высокие температуры восковых композиций (70–80 °C).
Составы восковых композиций приведены в таблице 6.
Ввиду того что свойства веществ, входящих в эти рецепты, очень сильно меняются от образца к образцу, следует рецепты не копировать слепо, а смело приспосабливать их к конкретным условиям, учитывая при этом особенности отдельных компонентов восковых композиций. Парафин снижает мягкость пчелиного воска, но увеличивает усадку; спермацет облегчает смешение компонентов; введение лишнего стеарина следует избегать, так как он реагирует с электролитом медной ванны; минеральное масло и говяжий жир смягчают композицию, но могут зажиривать проводящий слой. Еще более сильным смягчающим действием обладает скипидар: он не портит проводящего слоя, но при длительном хранении восковой композиции может улетучиться из нее.
Графит в очень незначительной степени повышает электропроводность форм и лишь облегчает последующий процесс графитирования. Оседая во время отливки восковых форм в расплавленной массе залитого воска, он сосредоточивается на рабочей поверхности формы, где облегчает связывание его с графитом, наносимым на форму в процессе графитирования.
Очень хорошими свойствами обладает восковая композиция, применяемая для механической записи звука при изготовлении граммофонных пластинок. Такая композиция имеет следующий примерный состав (в % по массе):
Воск-монтан пластифицированный… 41
Стеарат натрия… 33
Стеарат свинца… 15
Стеариновая кислота… 7
Стеарат алюминия… 4
Монтановая восковая композиция для звукозаписи наиболее удовлетворяет требованиям, предъявляемым к восковым формам для художественных изделий: она передает самые тонкие детали рельефа. При затвердевании масса отличается большой твердостью и хорошо поддается механическому и химическому нанесению электропроводящего слоя. Температура плавления композиции 80–90 °C.
Из числа композиций, дающих минимальную усадку, рекомендуют следующие (состав в процентах по массе):
1. Канифоль… 70
Воск пчелиный… 20
Парафин… 10
2. Воск пчелиный… 30
Стеарин… 70
3. Воск пчелиный… 30
Озокерит… 5
Канифоль… 5
Восковые композиции лучше всего плавить на паровой бане в специальном котле, хуже — на песочной бане, еще хуже — на слабом огне; надо избегать вспышки воска и его пригорания ко дну сосуда. Необходимо начинать с наиболее легкоплавких компонентов и постепенно вводить более высокоплавкие; с огнеопасными компонентами, такими, как скипидар, следует работать дальше от источника огня, притом вводить их в последнюю очередь. При загрязнении воск следует профильтровать через марлю, а очень тонкие восковые композиции, не содержащие графита, — через шелк.
Изготовление форм для барельефной и медальерной скульптур
Восковые формы, применение которых обеспечивает высокую точность репродуцирования, применяются главным образом для медальерной и барельефной скульптур.
Сравнительная дешевизна восковых композиций и хорошая связь с наносимым электропроводящим слоем, простота изготовления восковых форм, повышенная точность репродукций с них делают такие формы наиболее распространенными в технике гальванопластики. Недостатком является усадка восковых композиций, а также невозможность использования восковых форм для многократного репродуцирования.
Для получения восковых форм восковую композицию расплавляют и заливают ею репродуцируемую металлическую или сырую гипсовую модель.
При заливке барельефов, медалей и другой подобной скульптуры используются металлические обичайки в виде колец, прямоугольников и т. п. с высотой стенок, соответствующей высоте рельефа заливаемой скульптуры. Так, для репродуцирования медальерной скульптуры, обычно округлой и обладающей низким рельефом, требуются округлые обичайки с высотой стенок в 10–15 мм.
Для получения достаточно прочной и не деформирующейся при окончательном остывании формы высота стенок обичайки должна быть тем выше высоты рельефа, чем больше площадь барельефа.
На рисунке 9 показан момент заливки восковой формы с применением обичайки.
Рис. 9. Заливка восковой формы.
Перед снятием форм с металлической барельефной скульптуры модели должны быть предварительно хорошо протерты для удаления пыли и подогреты до 50–60 °C, после чего модели кладут в обичайку и заливают расплавленным воском. Восковые формы следует отлизать на гладкой мраморной, керамической или металлической подложке (листе), на которую кладут газету.
Периметр обичайки должен быть несколько больше периметра модели, чтобы готовые формы имели достаточно прочные и широкие борта. Так, при диаметре 50—100 мм ширина стенок форм должна быть на 1–2 см больше диаметра барельефа. Это необходимо для укладки проводников на стенки форм и удобства расположения отверстий для груза и контактирующей подвески, а также для того, чтобы при обрезке облоя по периметру наращенной скульптуры можно было бы без затруднений пользоваться ножницами. Модель с бортами достаточной ширины показана на рисунке 10.
Рис. 10. Модель с бортами.
Делать борта у форм значительно больших размеров, чем необходимо для зарядки формы и обрезки облоя у готового изделия, не следует, так как при излишней площади бортов повышаются отходы металла.
Расплавленный воск надо заливать в обичайку равномерной струей, без брызг; воск следует лить между обнчайкой н моделью, постепенно наполняя обичайку воском. Равномерная и достаточно медленная заливка воска, притом не на модель, а сбоку, дает возможность получать формы без раковнстосгн, которая в случае быстрой и неравномерной заливки образуется от включений воздуха.
Формы надо снимать с формовочного стола после полного затвердевания, когда температура воска, например на монтановой основе, понижается примерно до 30–40 °C.