Способ нанесения витражной эмали на изделия из сплавов серебра

Патент. Авторы: Сарбаева Н.В., Снегирев Н.Н.


Способ нанесения витражной эмали на изделия из серебра включает приготовление шликера, содержащего поверхностно-активное вещество в виде водного раствора производного углеводородов, в функциональной группе которого один атом азота, подготовку поверхности изделия путем отжига при температуре 400-700oC, охлаждения, травления и промывки, обезжиривания и сушки, нанесение шликера постадийно в 3-4 приема с промежуточными отжигами, причем температура каждого последующего отжига выше, чем предыдущего.

Изобретение относится к ювелирному производству, точнее - к технологии эмалирования изделий типа ювелирных витражными эмалями и предназначено для применения в ювелирной промышленности, а также в производстве таких изделий, как ордена и сувениры.

Технология приготовления и нанесения витражных (ажурных, оконных, сквозных) эмалей применялась в России с XVI-XVII в. Большая часть сложных и разнообразных приемов по изготовлению изделий с витражным эмалями утрачена.

Известен способ нанесения на изделия витражной эмали, включающий операции изготовления металлического каркаса изделия, приготовления шликера, укладки каркаса на подложку из медной или серебряной фольги или слюды, многократных заливок отверстий каркаса эмалевым шликером и многократных обжигов изделия в печи вплоть до полного оплавления эмали.

Рассмотренный способ относится к технологиям, исторически утратившим большую часть применявшихся режимов и приемов. Кроме того, данный способ не может использоваться для изготовления изделий в масштабах серийного или массового производства.

Наиболее близок к изобретению по существенным признакам и характеру промышленной применимости способ нанесения витражной эмали на изделия из сплавов серебра, включающий операции по изготовлению металлического каркаса изделия, приготовления клеесодержащего шликера для эмали, многократных (8-10) заливок шликера и обжигов изделия в печи вплоть до полного оплавления эмали и выжигания клея. Отличительными особенностями этого способа по сравнению с предыдущим являются введение в состав шликера в дальнейшем выжигаемого клея и проведение процесса без использования подложки. В качестве основы выжигаемого без остатка клея использовался раствор бесцветного порошка, полученного из сока растения, представляющего собой разновидность астрагала. Отпадала необходимость в использовании подложки, в дальнейшем подлежащей удалению.

Однако и этот способ имеет весьма низкую производительность и не может быть использован на предприятиях, производящих ювелирные изделия в серийном или массовом масштабе. Кроме того, процесс выгорания клея приводит к образованию пузырей в слое эмали Целью изобретения является разработка способа нанесения витражной эмали на изделия из сплавов серебра, обеспечивающего наряду с высокими эстетическими показателями высокую производительность.

Цель достигается за счет того, что в процессе реализации способа нанесения витражной эмали на изделия из сплавов серебра, включающего приготовление эмалевого шликера, нанесение его на заготовку изделия, сушку и обжиг, операцию приготовления шликера осуществляют, используя поверхностно-активное вещество, взятое в виде водного раствора производного углеводородов, содержащего в функциональной группе один атома азота, затем выполняют операцию подготовки поверхности заготовки изделия под эмаль, включающую отжиг при температуре 400-700oC, охлаждение, а также травление в разбавленной неорганической кислоте, промывку в воде, обезжиривание в этиловом спирте и сушку, после чего осуществляют постадийно в 3-4 приема нанесение подсушенного шликера и его обжиг, причем температура каждого последующего обжига выше, чем предыдущего, при первом обжиге она ниже минимальной температуры обжига эмали, а при последнем - достигает значения, необходимого для ее окончательного оплавления, после каждого обжига производят охлаждение эмали, а завершают процесс отбелом, промывкой и сушкой изделия с эмалью.

Сила поверхностного натяжения в шликере должна быть меньше силы сцепления его с металлом серебряным сплавом 925oС) каркаса, обеспечивая тем самым повышение смачиваемости. С этой целью и применяется ПАВ экспериментально подобранного состава - поверхностное натяжение в шликере и его вязкость снижаются, улучшаются смачиваемость и растекаемость, которая в результате в зависимости от состава шликера оказывается в пределах 1,25 - 1,891,25 - 1,89/lэт. мм.

В результате эмаль не имеет трещин, пузырей, обладает необходимой прозрачностью и, будучи полностью оплавленной, не имеет видимых дефектов. Кроме того, сочетание выбранных порядка и режимов нанесения эмали обеспечивает ускорение процесса. Он проводится в 3-4 приема, тогда как применение ближайшего аналога вынуждало проводить нанесение и охлаждение шликера в 8-10 приемов. Тем самым обеспечивается воспроизведение способа в условиях серийного и массового промышленного производства.

Сущность и преимущества заявляемого способа становятся более понятными из следующих примеров его конкретного осуществления.

В обоих случаях приготовления эмалевого шликера осуществляется на основе 1%-ного раствора ПАВ, что обеспечивает лучшую смачиваемость путем снижения поверхностного натяжения и вязкости, а также улучшение растекаемости шликера. Нанесение состава производят на изделия из сплава серебра 925o.

Пример 1

После приготовления шликера для получения витражной эмали желтого цвета (растекаемость 1,69 l мм/lэт. мм) следует стадия подготовки металла каркаса изделия для нанесения витражной эмали, которая состоит из отжига при температуре 400oC в течение 10 мин, химического травления в разбавленной неорганической кислоте в течение 10 мин, промывки в холодной воде и обезжиривания посредством выдержки в течение 5 мин в этиловом спирте, повторной промывки в холодной воде и сушки с помощью х/б ткани.

Следующей стадией процесса является эмалирование, которое включает нанесение эмалевого шликера с последующей сушкой на воздухе (10 мин), обжиг при температуре 690oC в течение 2 мин с последующим охлаждением на воздухе, докладку эмалевого шликера с 10-мин сушкой на воздухе, обжиг при температуре 720oC (2 мин) с последующим охлаждением на воздухе, следующую докладку эмалевого шликера и сушку на воздухе, третий обжиг при температуре 740oC в течение 2 мин с охлаждением на воздухе, после чего производится отбел посредством обработки в концентрированной неорганической кислоте в течение 0,5-1,0 мин. Затем производят промывку изделия в холодной воде и сушку х/б тканью.

Пример 2

В данном случае приготавливают шликер для получения витражной эмали синего цвета (растекаемость 1,25 l мм/lэт. мм).

Практически набор и последовательность стадий и операций процесса получения витражной эмали те же, что и в предыдущем примере. Некоторые отличия связаны с использованием другого состава шликера. Эти отличия заключаются в следующем: - на стадии подготовки поверхности под эмаль отжиг производят при температуре 700oC в течение 3 мин (в примере 1 - 400oC, 10 мин), - на стадии эмалирования используется трехкратный двухминутный обжиг и двухкратное докладывание эмалевого шликера (в примере 1 - четырехкратный двухминутный обжиг и трехкратное докладывание шликера).

Последующая сушка на воздухе, причем 1-й отжиг производят при 720oC, 23-й - 750oC, 3-й - 780oC.


В обоих случаях витражная эмаль получается заданного цвета, чистого тона, полностью оплавленной, прозрачной, без трещин, сколов, пузырей в эмалевом слое.

Практика показала, что на современном ювелирном предприятии в течение года можно обеспечить выпуск 10-30 тысяч изделий с витражной эмалью.

Формула изобретения

Способ нанесения витражной эмали на изделия из серебра, включающий приготовление эмалевого шликера, нанесение его на заготовку изделия, сушку и обжиг, отличающийся тем, что операцию приготовления шликера осуществляют, используя поверхностно-активное вещество, взятое в виде водного раствора производного углеводородов, содержащего в функциональной группе один атом азота, затем выполняют операцию подготовки поверхности заготовки изделия под эмаль, включающую отжиг при 400 - 700oС, охлаждение, а также травление в разбавленной неорганической кислоте, промывку в воде, обезжиривание в этиловом спирте и сушку, после чего осуществляют постадийно, в 3 - 4 приема, нанесение подсушенного шликера и его обжиг, причем температура каждого последующего обжига выше, чем предыдущего, при первом обжиге она ниже минимальной температуры обжига эмали, а при последнем достигает значения, необходимого для ее окончательного оплавления, после каждого обжига производят охлаждение эмали, а завершают процесс отбелом, промывкой и сушкой изделия с эмалью.


Сравнительные характеристики эмалей Вспомогательные материалы для литья