Изготовление кулонов

    Блеск корунда стеклянный. Наилучшие камни - совершенно чистые и прозрачные, но часто кристаллы корунда содержат коллоидные и другие включения. Нередко  эти включения располагаются  параллельно ребрам, образуемым пересечением шести граней призмы и базисом; в этом случае внутри кристалла наблюдаются пучки линий, пересекающихся под углом 60°. Если такой камень огранен в виде кабошона, так что ось симметрии располагается под прямым углом к базису, падающий на него свет отражается в форме шестилучевой звезды. Такие камни называются астериями, или звездчатыми камнями (звездчатый сапфир, звездчатый рубин). Они очень привлекательны на вид. Некоторые сиамские (таиландские) камни обладают отчетливой волокнистой или шелковистой структурой, связанной с включениями титаномагнетита. Бирманские и сиамские рубины обычно внешне различны. Полагают, что более тусклый цвет сиамских камней связан с присутствием железа. Бирманские рубины содержат тонкие ориентированные иголочки рутила и искривленные полые канальцы, в то время как в сиамских рубинах таких иголочек нет, но, с другой стороны, в них встречаются многочисленные гексагональные полости или тонкие кристаллические пластинки, расположенные в параллельных плоскостях, а также канальцы, содержащие пузырьки и жидкие включения.

    Особая  красота рубина, эффект, которому он в немалой степени обязан своим  ведущим положением среди всех других красных драгоценных камней, связан с характерным флюоресцентным дублетом, расположенным в красной области видимого спектра. Обычно флюоресценция вызывается солнечным светом и ультрафиолетовыми лучами; следует отметить, что она характерна также для синтетических рубинов. Красный цвет связан с более или менее полным поглощением остальной части видимого спектра, а синева сапфира и другие оттенки драгоценных камней являются результатом соответствующего поглощения. Плотность корунда также весьма постоянна, колеблясь от 3,94 до 4,10 в соответствии с содержанием и природой присутствующих примесей. В драгоценных разновидностях пределы колебания плотности несколько меньше; среднее значение равно 4,00, а отклонения от него составляют 0,01. Поэтому сапфир и рубин наряду с гранатом альмандином и цирконом являются наиболее плотными из драгоценных камней [13].

    Из  всех драгоценных камней корунд уступает в твердости лишь алмазу; в шкале  твердости Мооса он стоит под  номером 9.

    Корунд  не имеет спайности, но обладает отдельностью по пинакоиду (0001) и, реже, по основному  ромбоэдру, отдельность обусловлена  полисинтетическим двойникованием кристаллов. У кристаллов, имеющих оба эти вида отдельности, выколки по отдельности внешне очень близки к прямоугольным параллилепипедам.

    Корунд, какого бы цвета он ни был, нельзя подвергать случайной огранке, если стремиться достичь наилучшего результата; пристальное внимание следует уделять симметрии кристалла, для того чтобы лучше всего использовать дихроизм. Аналогично в звездчатых камнях основание кабошона должно быть параллельно пинакоиду. Цветные прозрачные камни допускают различную огранку. Одно время им неизменно придавали ступенчатую огранку. Но в наши дни им придают бриллиантовую или смешанную огранку, т. е. бриллиантовую огранку верха и ступенчатую огранку низа. Общая форма камня будет, конечно, зависеть от цели, для которой он предназначен.

Рубин можно спутать с благородной  красной шпинелью или гранатом - альмандином. Но оба эти минерала не обладают двупреломлением, так что  диагностировать рубин позволяет  его дихроизм и, конечно, форма кристаллов. Корунд хорошо определяется по морфологии кристаллов, зональности, показателю преломления, высокой плотности и характерным ярким линиям в спектре поглощения. Сапфир легко отличить от других синих камней по его дихроизму, а также по другим диагностическим признакам, таким же, как и у рубина. Драгоценные разновидности корунда другой окраски определяются по показателям преломления и плотности [14].

Применение  и синтез

    Помимо  украшений, драгоценный корунд из-за высокой твердости находит применение в качестве подшипников для движущихся частей в часах и других высокоточных приборах; правда, в этой области синтетический корунд вытеснил натуральные камни - не столько из-за его меньшей стоимости, сколько из-за того, что ориентировку кристалла, которая является важным фактором, легче установить в случае бульки. Непрозрачный корунд и его загрязненные разности, известные как наждак, обычно применяются для точки и полировки более мягких камней, изделий из стали и других металлов. Тусклый, почти непрозрачный корунд из Индии, будучи измельченным для получения шлифовального материала, известен под названием «алмазный шпат» или «наждак».

    Примечательно, что, несмотря на успешный синтез рубина, сапфира и других разновидностей корунда, такие материалы едва ли обладают какой-либо коммерческой ценностью. Естественные камни, напротив, стоят дорого. Крупные рубины, встречающиеся сравнительно редко, являются одними из самых дорогих драгоценных камней. С другой стороны, крупные сапфиры встречаются чаще, и этот факт отражается в значительно более низком верхнем пределе стоимости карата. Желтые и другие разновидности корунда пользуются небольшим спросом, и цены на них соответственно низкие [15].  

Лечебные свойства

   Литотерапевты считают, что лечебные свойства корундов зависят в основном от их цвета. Например, синие корунды помогают при глазных заболеваниях, а также нормализовать глазное давление. Красные корунды помогают при вялых параличах, улучшают кровообращение, активизируют деятельность желез внутренней секреции, нормализуют обмен веществ. Считается, что фиолетовые корунды способны облегчить протекание психических заболеваний, различного рода невралгий, а также помочь при сотрясении мозга.

Народные целители иногда применяют корунды при  остеохондрозе. Оранжевые корунды улучшают пищеварение, способствуют омолаживающему эффекту [16]. 

2.2 Составление конструкторской  документации

Чертеж  ювелирного изделия с габаритными  размерами (приложение А).

 3 Технологический раздел

  3. 1 Выбор и обоснование формообразующих технологий

  3.1.1 Литье по выплавляемым моделям

   Этот  способ литья, так же как и литье  в земляные формы, является древнейшим. Он был известен в Древнем Египте, в античной Греции и Риме и широко применялся скульпторами эпохи Возрождения. Этим же способом отливали свои статуи Э.М. Фальконе, В.П. Екимов и П.К. Клодт. Однако в современных условиях он применялся в значительно измененном виде.    

 Сущность  литья по выплавляемым моделям заключается  в том, что модель после ее заформовки удаляют из формы путем нагрева. Состав, из которого изготовляют модель, плавят, и он вытекает из формы. Таким образом, форму после формовки нет необходимости разбирать. Это позволяет формовать любые по сложности изделия целиком - без применения кусков, стыки между которыми неизбежно оставляют на поверхности отливки следы в виде швов или тонкого облоя, а в случае перекоса кусков вызывают неисправимый брак всей отливки.  

   В настоящее время при отливке  художественных изделий способ литья  по выплавляемым моделям применяют  в трех вариантах: для отливки крупных фигур, для обычного литья средних размеров и для ювелирного литья из драгоценных металлов [17,с. 101].  

   При отливке крупных уникальных фигур  этим способом выполняют следующее: с гипсового оригинала снимают  кусковую гипсовую форму и по нескольку кусков объединяют в общую раковину (кожух); затем из прочных стальных профилей или труб изготовляют опорный каркас для стержня. Готовый каркас устанавливают на кирпичном фундаменте в специальной литейной яме и вокруг него вновь собирают кусковую форму, при этом на внутреннюю поверхность каждого куска наносят кистью слой теплого воска, равный желаемой толщине будущей отливки.  

   После этого всю полость формы заполняют  специальной стержневой массой, состоящей  из толченого кирпича, или шамота, размешанного на гипсовом растворе. После твердения этой массы гипсовую форму осторожно по кускам разбирают, а восковой слой остается на стержне, образуя восковую модель со стержнем внутри, который в свою очередь удерживается стальным каркасом.

    Восковую  модель автор просматривает и исправляет. При этом заглаживают швы or кусков, восстанавливают утратившуюся фактуру и т. п. Затем на модель устанавливают литниковую систему, изготовленную из восковых прутков различного сечения, а также систему выпаров, которая служит для отвода газов. Обе системы должны быть взаимосогласованы и их расчет представляет известного рода трудности.

    После этого приступают к формовке, которая  заключается в том, что всю  модель и литниковую систему покрывают  при помощи кисти слоем специальной формовочной смеси в виде суспензии, состоящей из 70 частей пылевидного кварца и 30 частей этилсиликата. (Существуют и другие рецепты, в состав которых входит моршалит, каолин, графит, жидкое стекло и др.) Смесь наносят слоями и каждый слой просушивают, пока общая толщина покрытия не достигнет 12-15 мм. Затем в несколько приемов (также с просушкой) наносят толстый слой глины с песком от 200 до 300 мм в зависимости от величины фигуры. Форму снаружи оковывают стальными полосами, образующими сетку, и вновь обмазывают глиной. Вокруг готовой формы разводят огонь, который поддерживается до тех пор, пока форма хорошо просохнет и прокалится, а модельный состав полностью выплавится и выгорит. После этого форму можно заливать чугуном или бронзой.

    Процесс отливки этим способом средних по величине изделий разработан более совершенно и носит название точного литья. Он широко применяется в технике и дает хорошие результаты при отливке художественных изделий. При этом процессе по авторскому оригиналу или чертежу готовят пресс-форму для отливки легкоплавких моделей. Для малых тиражей материалом для пресс-формы служит гипс, для больших тиражей - металл (алюминиевые сплавы, сталь). В качестве материала для моделей применяют различные легкоплавкие смеси парафина и стеарина с добавками этилцеллюлозы или полиэтилена. Хорошие результаты дают модели из буроугольного воска. Получаемые модели обычно собирают в блоки путем пайки их подогретым лезвием ножа или специальным электропаяльником. Одновременно с изготовлением моделей в пресс-формах также готовят модели литниковой системы, на которую и собирают блок [17, c.125].

    Формовку  готового блока начинают с образования  на нем облицовочной огнеупорной  оболочки. Это производят следующим  образом: блок погружают в суспензию  из тонко размолотого кварца и этилсиликата и обсыпают сухим мелким кварцевым песком. Операцию повторяют несколько раз, пока толщина оболочки не достигнет 2-5 мм. После этого выплавляют модельный состав или погружением блока в горячую воду, или, помещая его в специальный термостат (сушильный шкаф), подогретый до 180-200°С. Освобожденную от модельного состава оболочку аккуратно устанавливают в цилиндрическую стальную опоку и засыпают кварцевым песком или шамотным порошком. Торцы опоки замазывают глиной или применяют жидкое стекло.

Формовка  в опоку необходима для того, чтобы  под действием напора жидкого  металла тонкостенная хрупкая оболочка не могла разрушиться. Заформованная  оболочка поступает в сушку и  прокаливание, которое производят в  специальных печах при температуре 850-900° несколько часов. Во время прокаливания из оболочки выгорают остатки модельного состава.

    Заливают  форму в горячем состоянии - это  способствует лучшему ее заполнению металлом. Охлаждение формы происходит на воздухе, после чего содержимое опоки  высыпают при обстукивании ее по краям. Очищают отливки или механически, или кипячением их в слабом растворе щелочей.

Применение  воскового литья в ювелирном  деле известно с глубокой древности, например, римские браслеты в форме  змей. Литье золотых ювелирных  изделий по выплавляемым моделям, введенное в практику ювелирного производства, представляет собой современный вариант этой древней технологии. Он заключается в следующем: по рисунку художника разрабатывают чертеж отливки. В нем учитывают литейную усадку, равномерную толщину стенок, литейные радиусы и т. п. Затем по этому чертежу изготовляют металлическую модель - эталон изделия. Модель снабжают специальным литником, который рассчитывают и изготовляют вместе с моделью.

   В случае выпуска небольших серий  изделия с эталона снимают резиновую форму, а при крупных сериях или массовом производстве изготовляют специальную разборную металлическую пресс-форму. Затем, пользуясь либо резиновой формой, либо металлической пресс-формой, из специального модельного состава заготавливают выплавляемые модели. В качестве модельного состава для литья ювелирных изделий употребляют парафин (95%) с добавкой полиэтилена (5%). Увеличение содержания полиэтилена нежелательно, так как это влечет за собой повышение литейной усадки и вязкости-расплавленного состава, что затрудняет заполнение форм.