Povijest i bit tehnologije
Čovječanstvo se dugo upoznavalo s metalom, ali najraniji pokušaji dobivanja odljevaka iz njega, najvjerojatnije, potječu iz četvrtog tisućljeća prije Krista. e. Takve pretpostavke omogućuju arheološke nalaze na Bliskom istoku. Prema studijama, prvi kalupi ispunjeni tekućim metalom bili su jednostavni udubljenja u otvorenom tlu.
Značajan napredak u točnosti i kvaliteti odljevaka postigli su majstori antike ne odmah. Otprilike drugi ili treći tisućljeće prije Krista datiraju iz prvih preživjelih artefakata koji se mogu pripisati kiparskom žanru. Tijekom tog razdoblja, lijevanje postaje ne samo obrt, već i način stvaranja umjetničkih djela visoke razine.
Suština tehnologije leži u svojstvu rastaljenog metala (kao i bilo koje druge tekućine) da napuni posudu u koju je izlivena. Nakon hlađenja, gotovi lijevci postaju točna geometrijska kopija šupljina u spremniku. Osnovni koraci su jednostavni:
- Produkcija skulptora izvornog modela plastičnih nemetalnih materijala.
- Priprema materijala za oblikovanje, stvaranje kalupa za original.
- Taljenje metala, izlijevanje u kalup, hlađenje.
- Oslobađanje gotovog proizvoda od oblika, čišćenja i strojne obrade.
Proces je mnogo složeniji ako je potrebno stvoriti šuplje odljevke ili replicirane proizvode.
Upotrijebljeni materijali
"Sedam drevnih" odnosi se na popis željeza, bakra, kositra, olova, srebra, zlata i žive - čovječanstvo ih poznaje tisućama godina. Za izradu nakita korišteni su plemeniti metali, a bakrene legure u prošlosti su bile glavni materijal za umjetničko lijevanje. U novo vrijeme dodani su lijevano željezo i aluminij.
Umjetnici se kroz povijest nisu ograničavali na raspon materijala za topljenje. Primjerice, u 19. stoljeću proizvodi cinka i olova bili su popularni u Europi i Rusiji, a moderni kipari se često okreću nehrđajućem čeliku. No klasični materijali za umjetničko lijevanje i danas su brončani i lijevano željezo.
Brončane legure
Legure bakra s nekim obojenim metalima (olovo, kositar, aluminij, berilij) bez prisutnosti cinka i nikla nazivaju se bronca. Bakar s velikim količinama cinka je mjed. Potonji se uglavnom koristi za izradu kiparskih skulptura i skupog namještaja i unutarnje opreme. Glavni materijal za umjetničko lijevanje velikih i malih oblika ostao je nevidljiv već stoljećima limena bronca. Njegove prednosti:
neznatno skupljanje;- visok promet;
- neosjetljivost na poroznost tijekom hlađenja;
- visoka toplinska vodljivost;
- snaga;
- otpornost na koroziju;
- čvrstoća;
- zavarivanja.
Brončano lijevanje je jedna od najstarijih umjetnosti . Njegova uporaba u različitim dijelovima antičkog svijeta bila je sveprisutna: ljudi kuhali u brončanim posudama, nosili su brončani nakit, koristili brončane alate, pričvršćenu odjeću na brončane gumbe. Ovo je doba poznato po iznenađujuće visokoj kvaliteti izvedbe i neviđenim umjetničkim snagama skulptura koje su preživjele do današnjih dana. Od tada je nastala ljevačka brončana tradicija, koja je dugo ostala s istim imenom. Naravno, legure su se kroz povijest poboljšavale, ali je većina tehnoloških procesa umjetničkog lijevanja ostala nepromijenjena.
Sivo lijevano željezo
Bronca i željezo su možda najvažniji materijali u povijesti čovječanstva. Ne bez razloga dali su imena dvjema epohama tehnološke evolucije - brončanom i željeznom dobu. Budući da je željezno lijevanje zahtijevalo više temperature i složene peći, taljenje željeza čovječanstvo je ovladalo nešto kasnije broncom. Prema nekim informacijama, lijevano željezo je izliveno u Kinu prije dvije tisuće godina. Prvi masovni proizvodi iz nje u Europi i Rusiji bili su bačve topova i jezgre za njih u XV. Stoljeću.
Evolucija peći i energetski intenzivnih goriva za njih brzo su učinili visoke temperature dostupnim ne samo za vojnu industriju. Umjetnička upotreba lijevanog željeza započela je oko 1500. godine s proizvodnjom pločica za peći, spomenike i fontane. Snažan poticaj popularizaciji željeza u umjetnosti bio je brzi razvoj metalurških tehnologija u drugoj polovici 19. stoljeća i kasnija industrijalizacija tih događaja.
Za izradu skulpture koristi se sivo lijevano željezo s visokim sadržajem fosfora kao najjeftinija legura željeza i ugljika. Fosfor poboljšava protočnost - pomaže metalu da potpuno ispuni oblik. Sposobnost fosfora da poveća krhkost željeza za umjetničko lijevanje nije važna, kao i poroznost svojstvena sivom lijevanom željezu. Materijal ima još jedno važno svojstvo - privlačnost izgleda gotovog proizvoda.
Primijenjene metode
Tradicionalne tehnologije nisu izgubile važnost u našem vremenu. Kao glavni majstor lijevanje se koristi ili u zemljanim kalupima, ili u lijevanju investicija. U XIX. Stoljeću došlo je do vrućine natjecanja između ove dvije metode. Prvi je postao masa uglavnom među industrijalcima, odričući se vodstva u umjetnosti preciznijeg i skupljeg lijevanja na voštanim modelima.
Lijevanje u zemlju
Ova metoda kombinira lijevanje sa zemljom, pijeskom ili glinom. Glavna razlika između njih je u obliku materijala. Suština tehnologije je dobivanje otiska iz predloška na mješavini s daljnjom promjenom u njegovoj kvaliteti (nabijanjem, dodavanjem veziva), a zatim formiranjem sustava vrata u njemu - kanalima kroz koje će teći rastopljeni metal teći i biti uklonjen.
Za stvaranje složenih volumetrijskih oblika često se koriste sklopivi predlošci, a oblikovanje se provodi u posebnim kompozitnim kutijama - tikvicama. Na rezultat se uvelike utječe sastav i kvaliteta smjese za kalupljenje. Nakon lijevanja, šiljci i kanalne linije su mehanički uklonjeni.
Prednosti tehnologije:
- jednostavnost;
- niska cijena;
- sposobnost stvaranja odljevaka velikih veličina i mase.
Na lijevanje ulaganja
Ova metoda bila je popularna u drevnom Egiptu i Kini, korištena je u Grčkoj i Rimu, nije doživjela velike promjene tijekom tisućljeća. Glavna evolucija dogodila se u pomoćnim materijalima: vosak majstora zamijenjen je sintetičkim smjesama, počeli su se aktivno koristiti elastični gumeni oblici itd. Klasična metoda za lijevanje voska rastopljena izgleda ovako:
- Stvaranje modela voska od strane kipara - točna kopija budućeg lijevanja.
- Izrada kalupa - na površinu voska nanosi se pasta-gipsana glinena smjesa u nekoliko faza.
- Kalupi za pečenje u pećnici. Tijekom zagrijavanja vosak izlazi iz kalupa, teče unaprijed kroz predviđene kanale.
- Nalivanje rastopljenog metala u prazne šupljine.
- Izdavanje gotove skulpture iz gline.
- Uklanjanje viška metala iz lijevanja, brušenja, poliranja, umjetničke kemijske obrade.
U ovom obliku, ova drevna metoda sada je vrlo popularna među umjetnicima. Postupak lijevanja je kompliciran ako je potrebno stvoriti replicirane proizvode. Zatim su u radni plan dodani postupci izrade "negativnih modela", čija je svrha služiti kao oblik za višekratnu upotrebu za odljevke od voska.
Samo po sebi, način oblikovanja lijevanja omogućuje vam stvaranje izuzetno kvalitetnih i tankih proizvoda od svih vrsta metala. Tehnološke poteškoće mogu nastati samo u proizvodnji velikih predmeta: takve zadatke mogu obavljati samo visokokvalificirani majstori.