العربية 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
فتح قفل صياغة المجوهرات: دليل لتقنيات السبك والختم
طرق وعملية صب المجوهرات وختم المجوهرات
مقدمة:
تنقسم عمليات تشكيل المجوهرات شائعة الاستخدام إلى فئتين رئيسيتين: الأولى هي الصب، والتي تتضمن إنشاء تجويف قالب وحقن المعدن المسخن والمذاب في التجويف وانتظار انخفاض درجة الحرارة حتى يتصلب المعدن، وبالتالي الحصول على الشكل المعدني المقابل وفقًا للقالب. وتسمى هذه الطريقة عادةً الصب أو الصب، وتتضمن معرفة الكيمياء والميكانيكا والفيزياء. وهي تقنية تشكيل سائل؛ أما الطريقة الأخرى فهي الختم، والتي تتكون من صنع قالب فولاذي للمجوهرات ثم استخدام الختم الميكانيكي لتشكيلها.
تشمل عمليات التشكيل الشائعة الصب بالشمع المفقود وصب عظام الحبار والصب بالرمل والتشكيل الكهربائي المجوف والختم الميكانيكي والصب في قوالب السيراميك. من بين هذه العمليات، يعتبر الصب بالشمع المفقود أكثر عمليات صب المجوهرات شيوعًا في الوقت الحالي، في حين أن صب عظام الحبار والصب بالرمل مناسبان لاستوديوهات المصممين الصغيرة. أما التشكيل الكهربي المجوف فهو مناسب لصنع المجوهرات الكبيرة والعناصر الزخرفية، والختم الميكانيكي مناسب لتجهيز المجوهرات التجارية على نطاق واسع، أما صب القوالب الخزفية فقد استُخدم في سلالتي شانغ وزو القديمتين لصب الأواني البرونزية.
جدول المحتويات
القسم I الصب بالشمع المفقود
تتضمن طريقة الصب بالشمع المفقود، والتي تُعرف اختصاراً باسم طريقة الشمع المفقود، كما يوحي الاسم، إزالة "الشمع" للحصول على شكل الصب. ونظرًا لانخفاض درجة انصهار الشمع، يمكن إزالته من خلال الاحتراق. يمكن أيضًا صب مواد أخرى ذات درجات انصهار منخفضة نسبيًا، مثل نماذج النايلون والراتنج المصنوعة باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة الاستخدام اليوم، باستخدام الطريقة نفسها. ويرغب بعض الفنانين في محاكاة نسيج الطبيعة من خلال صب عناصر مثل عينات الحشرات والمكسرات والأغصان باستخدام مبادئ صب الشمع المفقود، والتي يمكن أن تسفر عن نتائج ممتازة.
تُعد طريقة الصب بالشمع المفقود تقنية صب مصقولة مستخدمة على نطاق واسع وناضجة. وقد أدى اختراعها إلى تحسين دقة المسبوكات بشكل كبير، مما سمح بإنجاز العديد من الإعدادات المعقدة والأشكال النابضة بالحياة من خلال الصب بالشمع المفقود.
1. العملية الأساسية للصب بالشمع المفقود
1.1 صنع القالب الرئيسي
صناعة النماذج هي أيضًا العينة الأولى من إنتاج النماذج، وعادةً ما تُصنع من مواد مثل الفضة والنحاس وشمع المجوهرات. وبالنظر إلى مشاكل مثل الانكماش والفاقد أثناء الصب لاحقًا، إذا كان النموذج مصنوعًا من الشمع، فإن الحجم المنتج يكون بشكل عام أكثر أهمية من الحجم النهائي المصبوب في المعدن 5% -10% لضمان أن يكون المنتج النهائي أقرب إلى مواصفات التصميم.
لنفترض أن النموذج مصنوع من معادن مثل الفضة أو النحاس. في هذه الحالة، من الضروري إنشاء قالب مطاطي عن طريق الضغط على القالب وقطعه وفتحه، ثم استخدام حاقن الشمع بالتفريغ لحقن الشمع في القالب المطاطي، مما يسمح بإنشاء نماذج شمعية متطابقة يمكن تكرارها. وبمجرد إعداد نموذج الشمع، يمكن المضي قدماً في عملية الصب بالشمع المفقود، مما يسمح بالنسخ التجاري الشامل.
المجوهرات. لنفترض أن مادة القالب الرئيسي للمجوهرات هي الشمع أو مواد ذات درجة انصهار منخفضة مثل النايلون أو الراتنج. في هذه الحالة، يمكنك تخطي كبس القالب المطاطي، وصب المنتج المعدني باستخدام طريقة الشمع المفقود، ثم استخدام طريقة صنع القالب للوصول إلى القالب المطاطي.
عند إنشاء القالب الرئيسي للمجوهرات، من المهم ملاحظة أنه إذا كنت تخطط لصنع قالب وصب المعدن لاحقًا، فيجب ألا يقل سمك أنحف جزء من نموذج المجوهرات عن 0.2 مم. إذا لم تكن هناك متطلبات خاصة، فيجب أن يظل السمك أعلى من 0.5 مم قدر الإمكان. وذلك لأن حد الصب هو 0.2 مم؛ فإذا كان رقيقًا جدًا، فلن يتدفق المعدن المنصهر بسهولة إلى المناطق الدقيقة، مما قد يؤدي في النهاية إلى عدم اكتمال الأشياء المصبوبة.
1.2 لحام السبرو
عند لحام بوابة الصب، من المهم اختيار أفضل موضع ذرب للصب مع الأخذ في الاعتبار ما إذا كان ذلك مناسبًا للتلميع بعد اكتمال الصب. يجب زيادة معدل التدفق إلى أقصى حد مع عدم الإضرار بشكل المجوهرات الرائع.
1.3 زراعة أشجار الشمع (الصب الاستثماري)
قم بتوصيل نموذج شمع المجوهرات المُعدّ بأسطوانة؛ عند هذه النقطة، يشبه الشكل شجرة صغيرة، لذلك غالبًا ما يُشار إلى الصب الاستثماري على أنه زراعة شجرة شمع. تتوافق جذور شجرة الشمع مع بوابة الصب، والجذع هو قناة الصب الرئيسية، والسبرو هو قناة الصب الثانوية، وشمع الصب مثل الثمرة. ستكون العناصر المصبوبة من شجرة الشمع التي تتوافق مع أنماط التدفق ذات دقة أعلى. من المهم ملاحظة أنه في معالجة المجوهرات وصبها، من أجل التحكم في التكاليف بشكل أفضل، سيتم تجميع قارورة من نماذج الشمع لزراعة شجرة الشمع، ويمكن للأعمال المصبوبة في نفس القارورة اختيار المعدن نفسه فقط.
أثناء التشغيل، من المهم ملاحظة أنه يجب أن يكون السبرو أملس ولا يحتوي على زوايا أو منحنيات حادة. يجب أن يكون التقاطع بين سبرو وفروع وجذع نموذج الشمع أملس قدر الإمكان. إذا كان نموذج الشمع ذو شكل معقد، فيمكن إعداد عدة سبرو للمساعدة. يجب أن يكون طول الفروع Sprues بشكل عام 15 مم على الأكثر لتجنب التبريد السريع أثناء عملية الصب، ويجب أن يكون طول الإسبرولات الرئيسية 7 مم على الأكثر.
ثانياً، عند زراعة شجرة الشمع، يجب توزيع نماذج الشمع بالتساوي على الأغصان حسب شكلها وحجمها ونوعها، مع الانتباه إلى مركز ثقل وتوازن شجرة الشمع. يجب أن يكون كل نموذج شمعي قريبًا من بعضه البعض بما فيه الكفاية، مع ترك فجوة لا تقل عن 2 مم. يجب أن تكون هناك فجوة 5 ملم على الأقل بين شجرة الشمع المزروعة والجدار الخارجي لقارورة الجبس ومسافة 10 ملم على الأقل بين شجرة الشمع وقاع قارورة الجبس. إذا كانت المسافة قريبة جدًا، فقد يتسبب الإنتاج اللاحق لقالب الجبس في أن يكون جدار تجويف النموذج رقيقًا جدًا، مما يؤدي إلى التشقق. علاوة على ذلك، يجب تنظيف شجرة الشمع بشكل صحيح، مع عدم ترك أي بقع أو شوائب. أخيرًا، بعد زراعة شجرة الشمع، يجب وزنها وتسجيلها لحساب الوزن المعدني المقابل أثناء الصب.
وبوجه عام، تكون نسبة الثقل النوعي للمعدن إلى الشمع كما يلي:
| نوع المعدن | 1 جرام نموذج شمع 1 جرام = وزن المعدن بعد الصب |
|---|---|
| فضة إسترليني | 10 غرامات |
| ذهب عيار 24 قيراط | 20 جرام |
| ذهب عيار 18 قيراط | 16 جرام |
| ذهب عيار 14 قيراط | 14 جرام |
| ذهب عيار 10 قيراط | 10 غرامات |
1.4 استثمار الجبس
ضع شجرة الشمع في دورق الصب الفولاذي، والذي يمكن أن يكون أسطوانة صب بالطرد المركزي (بدون ثقوب) أو دورق صب بالتفريغ (بأكتاف وثقوب). تُصنع مادة الحشو المستخدمة في صناعة قوالب الجبس من
ماكينة تفريغ الهواء 25% -30% مسحوق الجبس المكلس الممزوج بالكالسيت ورمل الكوارتز وعوامل الاختزال والمواد المضافة المتصلبة. يجب أن يفي مسحوق الصب المختلط هذا بمقاومة الحريق، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومعدل التمدد الحراري المنخفض، وسطح أملس للمسبوكات التي يسهل نزع القالب منها، ويشار إليها في الصناعة باسم مادة ملاط مسحوق الصب المقاوم للحريق.
تبلغ نسبة خلط مسحوق الصب إلى الماء حوالي 38-40 جم لكل 100 جم من المسحوق، ويجب التحكم في درجة حرارة الماء بين 21-27 درجة مئوية. إذا كانت عالية جدًا، فسوف تسرع من وقت التصلب؛ وإذا كانت منخفضة جدًا، فسوف تطيل وقت التصلب. بعد خلط المسحوق والماء، يبدأ التصلب. بشكل عام ، يجب خلط مسحوق الصب في الملاط وصبه في أسطوانة الصب الفولاذية في غضون 9 ~ 10 دقائق. إذا كان الوقت أطول، فإن المسحوق والماء لن يختلطا بشكل كافٍ؛ وإذا كان الوقت طويلاً، فسيؤثر ذلك على سيولة ملاط الصب، مما قد يؤدي إلى فقدان التفاصيل في المسبوكات.
يجب استخدام العلامات التجارية المختلفة لمسحوق الصب وفقًا لكتيبات المنتجات الخاصة بكل منها فيما يتعلق بنسب الخلط.
1.5 المعالجة بالتفريغ (الضخ بالتفريغ)
تستخدم المعالجة بالتفريغ، والمعروفة أيضًا باسم خطوة إزالة الفقاعات بالتفريغ، مضخة تفريغ لإزالة الفقاعات المتولدة أثناء عملية الحشو بسبب التصاق الهواء، مما يقلل بشكل فعال من احتمالية ظهور ثقوب وعيوب رملية على الصب أثناء صب المعدن. عادةً ما تكون هناك حاجة إلى معالجتين بالتفريغ.
1.6 احتراق فقدان الشمع 1.6
تنقسم عملية فقدان الشمع إلى فقدان الشمع بالبخار وفقدان شمع فرن الاحتراق، وهو الأكثر استخدامًا. بعد أن يتصلب ملاط الصب، يتم وضع أسطوانة الصب في فرن الاحتراق للتسخين. ونظرًا لانخفاض درجة انصهار الشمع، يذوب الشمع ويتدفق من التجويف، تاركًا شكلًا سلبيًا، والذي يصبح قالبًا جبسيًا ويجهز لصب المعدن المنصهر.
هناك بعض النقاط التي يجب ملاحظتها أثناء هذه العملية. أولاً، يجب وضع قالب الجبس بحيث تكون بوابة الصب متجهة لأسفل أثناء عملية فقدان الشمع. ثانيًا، يمكن أن تصل درجة حرارة فرن الصب إلى حوالي 1000 درجة مئوية، ولكن يجب ضبط درجة الحرارة الفعلية وفقًا للمادة المعدنية التي يتم صبها. في حالة صب منتجات الذهب K (الذهب والفضة والنحاس)، يجب الحفاظ عليها في حدود 750 ℃. في حالة صب منتجات البلاتين، يجب أن تصل درجة الحرارة إلى 950-1000 ℃. ثالثًا، يجب زيادة درجة الحرارة تدريجيًا أثناء التسخين. بعد الوصول إلى أعلى درجة حرارة، يجب الحفاظ عليها لمدة 3 ساعات تقريبًا لضمان درجة حرارة أكثر اتساقًا لقالب الجبس داخل الفرن، وبعد ذلك يجب السماح لدرجة حرارة قالب الجبس بالانخفاض إلى المستوى الأمثل.
إن الغرض من الاحتراق هو زيادة قوة غلاف القالب وتقريب درجة حرارة القالب من درجة الحرارة أثناء صهر المعدن بحيث لا يبرد المعدن بسرعة كبيرة أثناء الصب ويتسبب في حدوث ثقوب رملية وتنقر وعيوب أخرى. قبل عملية الصب، من الضروري التحكم في درجة حرارة المعدن المنصهر؛ فعدم كفاية درجة الحرارة يمكن أن يؤدي إلى ذوبان المعدن بشكل غير متساوٍ، مما يؤثر على تأثير الصب؛ ويمكن أن تتسبب درجة الحرارة المرتفعة للغاية في تبخر العناصر ذات نقاط الانصهار المنخفضة، مثل النحاس والزنك، مما يؤدي إلى حدوث ثقوب رملية.
1.7 الصهر والصب
تشمل الطرق القياسية لصب المجوهرات الصب، والصب بالطرد المركزي، والصب بالطرد المركزي بالتفريغ، والصب بالضغط الفراغي، والصب بالضغط الفراغي، والصب بالضغط السلبي بالشفط. يمكن تقسيم الصب إلى قسمين من منظور العملية: أحدهما الصهر والآخر الصب.
الصهر: الوزن الدقيق للمعادن المطلوبة والحشو (مصطلح يستخدم في تحضير السبائك. على سبيل المثال، لإذابة ذهب عيار 18 قيراط، يجب أن يكون 751 تيرابايت 3 تيرابايت من الوزن ذهباً خالصاً عيار 999، أما المعادن المتبقية التي يبلغ وزنها 251 تيرابايت 3 تيرابايت فهي معادن أرخص نسبياً مثل النحاس والفضة المستخدمة كمواد مختلطة منصهرة يتم تسخينها وصهرها. ويطلق على هذا الوزن 25% من السبائك المختلطة المنصهرة اسم الحشو. ويمكن صبها بعد خلط المعدنين وصهرهما بالتساوي في وعاء الصهر. ولتحقيق التأثير المطلوب في العناصر المصبوبة، من الضروري فهم نقاط الانصهار وخصائص المعادن المستخدمة، ويشار إليها عادةً باسم إتقان الحرارة، والتحكم في درجة الحرارة بناءً على نقاط الانصهار وخصائص نسب المعادن المختلفة.
يبدو أن المحلول المعدني شبه السائل يتمتع بالسيولة. ومع ذلك، يجب تسخينه بشكل كافٍ، مما قد يؤدي إلى حدوث حفر تبريد في المنتجات المصبوبة، والأخطر من ذلك أنه قد يؤدي إلى صب غير مكتمل للمنتجات. تتبخر المكونات العملية في حالة ارتفاع درجة حرارة ذوبان المعدن، مما يؤدي إلى حدوث حفر مفرطة السخونة. ولذلك، فإن إتقان درجة الحرارة المناسبة يمكن أن يحافظ على سيولة ذوبان المعدن في حالة سيولة جيدة، والاندماج في حالة سائلة تمامًا، وهو ما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بخبرة المشغلين.
الصب: تنقسم أنواع عمليات الصب إلى فئتين رئيسيتين.
تتضمن إحدى الفئتين حقن المعدن المنصهر في قوالب الجبس باستخدام ماكينات الصب بالتفريغ، والتي تتكون من خطوتين: الصهر والصب;
أما الفئة الأخرى فتستخدم آلات الصب بالطرد المركزي التفريغي الأكثر تقدماً أو آلات الصب بالضغط الفراغي للمعالجة. يمكن لهذه الطريقة أن تجمع بين عمليتي الصهر والصب في عملية واحدة. وتستخدم ماكينات الصب هذه الضغط والتفريغ وقوة الطرد المركزي لضمان أن يملأ المعدن المنصهر جميع تفاصيل القالب، مما يقلل من ثقوب الرمل في العناصر ويحسن من تشطيب السطح.
في الوقت الحالي، يعد النوع الأول من عملية الصب شائعًا نسبيًا في تطبيقات السوق وهو أكثر ملاءمة لورش معالجة المجوهرات الصغيرة والمتوسطة الحجم؛ أما النوع الثاني من عملية الصب فهو أكثر دقة، ولكن الآلات المستخدمة كبيرة ومكلفة نسبيًا، مما يؤدي إلى انخفاض تطبيقها في السوق.
1.8 التفكيك والتنظيف (استثمار التفجير)
بعد الصب، يجب ترك أسطوانة الصب لمدة تتراوح بين 15 و30 دقيقة. بعد التبريد الطفيف، يمكن إجراء عملية إزالة القوالب والتنظيف، والمعروفة باسم عملية تفجير الاستثمار أو الماء. إذا تم إجراء العملية في وقت مبكر جدًا، فقد يتسبب ذلك في كسر الصب؛ وإذا تم إجراؤها في وقت متأخر جدًا، فسيؤدي ذلك إلى صعوبات في إزالة الجبس الذي يتطلب عمالة كثيفة ويستغرق وقتًا طويلاً.
بعد أن يبرد القالب قليلاً، اشطفه بماء الصنبور بدءاً من الأسفل. سوف ينفصل القالب المعدني عن معظم قالب الجبس عند ملامسته للماء البارد. بعد ذلك، يتم استخدام مسدس ماء عالي الضغط لرش القالب وشطفه وتنظيف قالب الجبس المتصل بالقالب المعدني. وأخيراً، يتم نقع القالب المعدني في محلول حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروفلوريك لإزالة جميع الشوائب الدقيقة الموجودة على القالب المعدني. من المهم اختيار تركيزات مختلفة من المحلول بناءً على نوع المعدن، وقد يختلف وقت النقع. بعد النقع، قم بإزالة القالب المعدني واشطفه جيدًا بالماء النظيف وجففه. تكتمل بعد ذلك خطوات إزالة القوالب والتنظيف.
1.9 إزالة سبرو وتلميع القالب
أولاً، قم بوزن شجرة الصب المعدنية التي تم تنظيفها لتسهيل حساب الفاقد. بعد ذلك، يتم استخدام أدوات مثل كماشة القطع لقطع الأجسام المعدنية الموجودة على شجرة الصب المعدنية، مع التأكد من القطع في موضع ذرب على بعد حوالي 1.5 مم من الصب المعدني لترك بعض المساحة للعمليات اللاحقة مثل صقل القالب.
إجراء فحص جودة للأجسام المعدنية المقطوعة للتحقق من وجود مشاكل مثل ثقوب الرمل والعيوب والشقوق والتشوه وعدم كفاية المحتوى، وتصنيفها على أساس الجودة. وأخيرًا، صنفرة الأجسام المعدنية وتلميعها وإزالة آثار الذرب مثل البروزات وإجراء تجديد شامل للسطح لتقديم الحالة المطلوبة، وبالتالي إكمال عملية الصب بالشمع المفقود.
يمكن الرجوع إلى التفاصيل التشغيلية لطريقة الصب بالشمع المفقود في الملحق
جدول مرجعي لوقت خبز قوالب المجوهرات المعدنية الثمينة شائعة الاستخدام
دراسة حالة: تتألف أعمال سلسلة "التجديد" من العديد من النسخ "المقلدة" المعيبة من قوالب الشمع التجارية للمجوهرات التي أعيد تجميعها. وقد تم الحصول على الخصائص الفريدة التي لا تمتلكها النسخ المقلدة من خلال تكرار النسخ المقلدة. تتداخل العديد من العلامات التجارية الكلاسيكية المألوفة المألوفة وتحجب بعضها البعض، مما يؤدي إلى تذويب العلامات التجارية والقيم والرموز التي تهدف إلى تكرارها، مما يسمح للنسخ التي لا حياة فيها والعيوب التي لا قيمة لها باكتساب حياة جديدة.
2. عملية محددة لصب المجوهرات
2.1 لحام السبرو
2.2 زراعة شجرة الشمع
2.3 عملية الاستثمار:
امزج ملاط الصب؛ لف القارورة الفولاذية بورق جرائد وشريط لاصق شفاف لمنع ملاط الصب من الفيضان، ثم ضع شجرة الشمع مع القاعدة في القارورة الفولاذية، وصب ملاط الصب المُعد ببطء في القارورة الفولاذية، مع التأكد من أن الملاط يغطي شجرة الشمع.
2.4 المعالجة بالتفريغ:
بعد الاستثمار، يجب وضعها في الماكينة لتفريغها من الغازات؛ وبعد التفريغ، اتركها لمدة 6-12 ساعة لانتظار تصلب الصب.
2.5 احتراق فقدان الشمع 2.5:
قم بخبز قالب الجبس وإزالة الشمع عنه وتجفيفه والحفاظ على درجة حرارته أثناء الصب.
2.6 الصهر والصب:
صهر المعدن؛ حقن سائل المعدن المذاب، الذي تم تناسبه، في التجويف من سبرو الماء في قالب الجبس المخبوز، واستخدام ماكينة الصب بالتفريغ الهوائي للصب.
2.7 التفكيك والتنظيف (استثمار التفجير):
بعد إخراج القالب من ماكينة الصب، اتركه لمدة 15 - 30 دقيقة حتى يبرد قليلاً، ثم ضعه في ماء بارد لغسله؛ حيث ينكمش القالب ويتشقق عند التبريد، مما يسمح بإزالة شجرة الصب المعدنية; استخدام فرشاة فولاذية لإزالة القطع الكبيرة من الجبس، ثم شطف الجبس المتبقي الملتصق بشجرة الصب المعدنية بمسدس ماء عالي الضغط، ثم نقعها في حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروفلوريك بتركيز حوالي 30% لمدة 10 دقائق تقريبًا، وأخيرًا تثبيت شجرة الصب المعدنية وشطفها بالماء النظيف وتجفيفها.
2.8 التشطيب:
بعد شجرة الصب المعدنية، بعد التنظيف، تكون المادة البيضاء اللون من الفضة عيار 925، والمادة الصفراء اللون من النحاس الأصفر.
2.9 تلميع القوالب
قم بإزالة السبرو، واستخدم الكماشة لقطع الصب المعدني من الشجرة، ومن ثم يمكن استخدام أدوات الصقل والطحن المختلفة لتلميع القالب.
جدول مرجعي لوقت خبز قوالب المجوهرات المعدنية الثمينة في صب المجوهرات
القسم الثاني طريقة صب عظام الحبار بطريقة الصب
طريقة صب عظام الحبار هي تقنية قديمة تم إدخالها من الغرب. ومقارنةً بالطرق الأخرى، فإن عملية صب عظام الحبار مريحة وسهلة التشغيل، مما يجعلها مناسبة للاستوديوهات الصغيرة أو المصممين. وشاع استخدام هذه الطريقة أيضاً من قبل الحرفيين الأوروبيين القدماء لصب المجوهرات بمتطلبات دقة أقل. إن ملمس عظم الحبار، الذي يشبه الأنماط المائية، فريد من نوعه، ويحب العديد من صانعي المجوهرات هذا الملمس الطبيعي والقوي. كما أنهم يستخدمون طريقة الصب القديمة هذه للحفاظ على أسلوبها الأصلي في تصميم المجوهرات المعاصرة.
1. الأدوات والمواد الأساسية لصب عظام الحبار.
2. العملية الأساسية لسبك عظام الحبار (عرض من غوستافو باراديسو)
2.1 خذ قطعة من عظم الحبار واقطعها من المنتصف من المنتصف واستخدم ورق الصنفرة لتنعيم الجوانب الداخلية للقطعتين المقطوعتين.
2.2 استخدم فرشاة لإزالة مسحوق عظام الحبار المرفقة
2.3 اجمع بين عظمي الحبار المشذبين وقم بخياطة الجزء السميك في المنتصف.
2.4 استخدم قلم رصاص لتحديد موضع بوابة الصب المعدنية على المقطع العرضي لعظم الحبار.
2.5 اضغط على القطعة المراد إعادة صبها على السطح المصقول لعظم الحبار. نظراً لمادة عظم الحبار الطرية والناعمة نسبياً التي يتميز بها عظم الحبار، فإنه سيترك بصمة بسيطة نسبياً. يمكنك استخدام مطحنة كهربائية أو سكين نحت لصقل البصمة إذا لزم الأمر.
2.6 قم بنحت قناة على شكل قمع في الجزء العلوي من عظمي الحبار، مع التأكد من أن كلا الجانبين متماثلان ومحكمان.
2.7 قم بتركيب عظمي الحبار معًا بإحكام، ولفهما بسلك معدني لتثبيتهما، ثم ضعهما على قالب طوب ملحوم
2.8 خذ كمية مناسبة من قصاصات الفضة والبوراكس وضعها في بوتقة وقم بتسخينها باستخدام الشعلة. بمجرد ذوبان الفضة، استخدم ملقط لحمل البوتقة وصب المعدن المنصهر في قالب عظم الحبار.
2.9 بعد أن يبرد عظم الحبار والمعدن، اقطع السلك المعدني. سيبدأ عظم الحبار بالتحول إلى اللون الأسود من مركز الصب ولا يمكن استخدامه بعد ذلك؛ تأكد من تبريده تماماً قبل إزالة الصب. إذا كنت قلقاً بشأن الحرارة المتبقية، يمكن تبريده بسرعة في الماء البارد قبل إزالته. بعد ذلك، تم قطع المعدن بالمنشار عند بوابة الصب، واستخدم المبرد وأدوات الصقل الأخرى لإنهاء عملية الصب. اكتملت الآن عملية صب عظم الحبار بالكامل.
القسم الثالث طريقة الصب بالرمل
طريقة الصب بالرمل هي تقنية صب قديمة استخدمها الحرفيون في جميع أنحاء العالم في الصب. وهذه الطريقة هي أيضاً عملية صب منخفضة التكلفة لا تزال تلعب دوراً حيوياً في المجتمع الحديث. نستخدم جهاز الصب بالرمل من دلفي لصب المجوهرات أو الأشياء الصغيرة. ويتألف هذا الجهاز من إطارين دائريين متشابكين من الألومنيوم، ورمل الصب عبارة عن طين يحتوي على زيت لا يمكن نحته. مبدأ الصب هو الحصول على تجويف عن طريق ضغط الجسم المادي ثم صب المعدن. وبالتالي، فإن طريقة الصب بالرمل أكثر ملاءمة لإعادة إنتاج المنتجات النهائية. ويمكن إعادة إنتاج الأشياء الصغيرة ذات الصلابة المعينة، مثل المفاتيح والأزرار والأصداف والعظام، باستخدام هذه العملية.
1. الأدوات والمواد الأساسية للصب بالرمل
2. العملية الأساسية للصب بالرمل
يمكن تلخيص الخطوات المحددة لعملية الصب بالرمل على النحو التالي: صنع اللب، وتجميع الصندوق، والصبّ، وتنظيف الرمل، وإزالة الذرب.
2.1 خذ إطار ألومنيوم أقصر وضع الحافة المرتفعة متجهة لأسفل على طاولة مستوية
2.2 املأ إطار الألومنيوم بطين دلفيك واضغطه بمطرقة.
2.3 استخدم مسطرة لكشط الطين الزائد لتسطيح السطح بالكامل.
2.4 اقلب إطار الصلصال، واضغط على نصف القطعة المراد صبها في الصلصال، مع ترك النصف الآخر مكشوفاً، وأخيراً قم بتنعيم الصلصال غير المستوي.
استخدم مسطرة لتسطيح الصلصال.
2.5 قم بفرش بودرة التلك بالتساوي على سطح إطار الطين النهائي لمنع التصاق جانبي الطين ببعضهما البعض عند إغلاق النصف الآخر من الإطار.
2.6 قم بتغطيته بالنصف الآخر من إطار الألومنيوم، مع التأكد من محاذاة خطوط الميزان على كلا الجانبين.
2.7 املأ إطار الألومنيوم الثاني بالطين، ثم قم بضغطه بمطرقة، وأخيرًا اكشط الطين الزائد بالمسطرة
2.8 افصل بين الإطارين المصنوعين من الألومنيوم وتذكر محاذاة علامات خط المقياس.
2.9 استخدم الملقط بحذر لإزالة العنصر؛ إذا واجهت مقاومة، قم بتدوير العنصر برفق قبل إزالته.
2.10 باستخدام مثقاب ملتوي أو قضيب صغير من تجويف الصب على صب مخرج الماء، انتبه إلى أن مخرج الماء يحتاج إلى المرور عبر الطبقة الطينية بأكملها؛ في صب مخرج الماء ثم حفر من خلال الجانب الآخر من فتحات العادم الثلاثة، وبسكين نحت صغير في الطائرات الطينية المحفورة من القنوات الثلاث، وربط تجويف الصب وثلاثة فتحات عادم صغيرة
2.11 استخدم سكينًا صغيرًا لنحت شكل قمعي في سبيكة الصب Sprue وفتحة التنفيس لتسهيل الصب اللاحق للمعدن المنصهر، وتنظيف بقايا الطين المتولدة أثناء العملية بعناية.
2.12 رسم تخطيطي مقطعي لإطار الألومنيوم للصب؛ لاحظ أن قمع وقناة الصب Sprue يجب أن يكونا متصلين مباشرةً بتجويف الصب، ويجب أن تكون القناة ملساء بقطر لا يقل عن 5 مم.
2.13 بعد محاذاة الإطارين المصنوعين من الألومنيوم المشذبين وفقًا للعلامات المحددة، ضعهما معًا على السطح المقاوم للحريق في طاولة التشغيل الآمنة أو على الطوب المقاوم للحريق، واستعد للصب
2.14 تقدير مادة الفضة المطلوبة، مع ملاحظة أن مادة الفضة الموجودة في سبرو يجب أن تكون مشمولة أيضًا؛ بعد وضع مادة الفضة ومسحوق البوراكس في البوتقة، قم بتسخينها حتى تذوب مادة الفضة، ثم استخدم ملقط البوتقة للإمساك بالبوتقة وصب المعدن المنصهر في تجويف الصب من سبرو.
2.15 بعد اكتمال عملية الصب، انتظر حتى يبرد الإطار بالكامل قبل فتحه، ثم قم بإزالة الصب المعدني وشطفه بماء نظيف وإجراء التنظيف الحمضي وغيره من التنظيف التفصيلي. بعد ذلك، استخدم منشارًا لإزالة السبرو، وبرد أي أجزاء زائدة، ثم قم بإجراء سلسلة من عمليات الصقل للقالب. يكتمل بعد ذلك اكتمال عنصر الصب.
القسم Ⅳ طريقة التشكيل الكهربائي المجوف
طريقة التشكيل الكهربائي المجوف هي تقنية رائعة لمعالجة المجوهرات والحرف اليدوية. نظرًا لأن منتجات التشكيل الكهربائي مجوّفة من المنتصف، فهي خفيفة للغاية حتى لو كانت كبيرة، مما يجعلها مناسبة جدًا لصنع مجوهرات وحرف يدوية أكبر حجمًا. تتشابه عملية التشكيل الكهربائي المجوّف مع عملية الصب بالشمع المفقود، ولكن التشكيل الكهربائي لا يتطلب إنتاج قالب من الجبس؛ فهو لا يتطلب سوى معالجة توعية سطح قالب الشمع بزيت الفضة لجعل السطح موصلًا، ثم يوضع في خزان خاص للتشكيل الكهربائي مع محلول التشكيل الكهربائي للمعالجة. وبعد الانتهاء، يتم وضعه في فرن بخار لإذابة قالب الشمع، وأخيراً، يتم تنظيفه وصقله لصنع المجوهرات. كما أن بعض عمليات معالجة المجوهرات تتخطى عملية إزالة القالب البخاري النهائية.
تستخدم طريقة المعالجة الشائعة للمجوهرات الذهبية ثلاثية الأبعاد المعقدة في السوق عادةً طريقة التشكيل الكهربائي النانوي المجوف. ويشبه مفهوم إنتاجها إلى حد كبير طريقة التشكيل الكهربائي المجوف، ولكن جوهر العملية هو تحسين محتوى الذهب، وقيمة الأس الهيدروجيني، ودرجة حرارة العمل، ومحتوى عامل الضوء العضوي، وسرعة التحريك في محلول التشكيل الكهربائي، مما يعزز صلابة الذهب ومقاومة التآكل. تبلغ صلابة منتجاته أربعة أضعاف صلابة الذهب النقي التقليدي 999. وبما أن الجزء الداخلي من الذهب الصلب ثلاثي الأبعاد مجوّف، فإن وزن المجوهرات من نفس الحجم يبلغ حوالي 301 تيرابايت 3 تيرابايت فقط من وزن الذهب الخالص التقليدي 999. تتميز المجوهرات المصنوعة من الذهب المعقد ثلاثي الأبعاد بالمتانة العالية والمقاومة للاهتراء وكبر الحجم وخفة الوزن، مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة بين الجميع.
كما حاول بعض المصممين أيضًا التشكيل الكهربائي بعد تحسس مواد مثل عينات الحشرات والأوراق والمنسوجات. ونظرًا لانخفاض درجات انصهار هذه المواد، يمكن إزالة المواد الداخلية باستخدام فرن البخار بعد التشكيل الكهربائي، تاركًا الجزء المشكل كهربائيًا فقط، مما ينتج عنه تأثير نهائي واقعي للغاية. على سبيل المثال، يمكن أن تُظهر الأوراق المُشكّلة كهربائيًا عروقها بوضوح، مما يحقق واقعية عالية.
يكون تدفق العملية الأساسية للتشكيل الكهربائي المجوف على النحو التالي:
1. معالجة التحسس (الطلاء الفضي)
يجب أن تجف العناصر المطلية بالطلاء الفضي في الهواء بشكل طبيعي ثم توضع في خزان التشكيل الكهربائي مع إعدادات العملية وفقًا للمتطلبات. يتم تحديد وزن عنصر التشكيل الكهربائي من خلال سماكة طبقة التشكيل الكهربائي، والتي يتم التحكم فيها من خلال وقت التشكيل الكهربائي، لذلك يجب على المشغل إتقان وقت التشكيل الكهربائي.
2. إزالة الشمع
بعد تنظيف العناصر المُشكّلة كهربائياً جيداً، يُرجى وضعها في فرن بخار لإزالة الشمع. لجعل شكل العناصر المشكّلة كهربائياً أكثر تحديداً، يمكنك أولاً استخدام سكين العقيق لتحديد الخطوط العريضة قبل إزالة الشمع.
3. التشكيل الكهربائي
يجب أن تجف العناصر المطلية بالطلاء الفضي في الهواء بشكل طبيعي ثم توضع في خزان التشكيل الكهربائي مع إعدادات العملية وفقًا للمتطلبات. يتم تحديد وزن عنصر التشكيل الكهربائي من خلال سماكة طبقة التشكيل الكهربائي، والتي يتم التحكم فيها من خلال وقت التشكيل الكهربائي، لذلك يجب على المشغل إتقان وقت التشكيل الكهربائي.
4. التنظيف والتلميع
بعد إزالة الشمع، يجب شطف القطع المغطاة برقائق الفضة والمجوفة الشكل مرارًا وتكرارًا بالماء منزوع الأيونات قبل تلميعها وتجفيفها.
بعد إجراء العملية المذكورة أعلاه، تكتمل العناصر المشكّلة كهربائياً.
القسم Ⅴ طريقة الختم الميكانيكي
تُستخدم طريقة الختم الميكانيكي عادةً في الإنتاج الضخم للمجوهرات من النوع التجاري. يمكن أن يؤدي استخدام هذه العملية إلى تقليل تكاليف الإنتاج؛ كما أن العديد من الفنانين يصنعون أعمال المجوهرات باستخدام أفكار طريقة الختم.
تنقسم عملية إنتاج طريقة الختم الميكانيكي إلى فئتين رئيسيتين.
الأولى هي عملية الختم الصناعي. أولاً، يجب أولاً صنع قالب فولاذي 1:1 من المجوهرات المراد تقليدها؛ ثانياً، يتم تثبيت القالب الفولاذي على معدات الختم مثل المكبس الهيدروليكي؛ ثالثاً، توضع المواد الخام المعدنية المعدة لصناعة المجوهرات على معدات الختم لمعالجة الختم، وعادةً ما يتم اختيار المعادن ذات الليونة الجيدة مثل الذهب والفضة والنحاس؛ وأخيراً، يتم لحام المجوهرات المختومة وصقلها وتشطيبها بطريقة أخرى وفقاً لشكلها.
أما الفئة الأخرى فهي عملية ختم الأشكال شبه الدائرية مثل ختم أشكال القلوب شبه الدائرية والدوائر وغيرها. يمكن استخدام هذه العملية باستخدام قوالب المعالجة والمكابس الهيدروليكية للختم. أولاً، خذ قطعة من لوح أكريليك بسماكة 1 سم، وارسم النمط المراد ختمه عليه، وقم بقصه وفقًا للنمط للحصول على الشكل السلبي للنمط المختوم، مع تنعيم الحواف وتسويتها;
ثانياً، تحضير صفيحة معدنية أكثر أهمية من قالب الأكريليك الضار، وعادةً ما يتم استخدام الذهب أو الفضة أو النحاس عالي السحب وتثبيتها على القالب بعد التلدين، ووضع عدة قطع من المطاط فوقها، ووضعها في مركز المكبس الهيدروليكي;
ثالثًا، ارفع طاولة العمل الهيدروليكية تدريجيًا، مع تحرير الضغط لإجراء الختم على الصفيحة المعدنية وقالب الأكريليك. بعد الانتهاء، قم بإزالة الصفيحة المعدنية للحصول على نمط منحني إيجابي؛ وأخيرًا، استخدم منشارًا لقطع الصفيحة المعدنية الزائدة وإعادة عمل الجزء المختوم.
القسم Ⅵ طريقة القالب الخزفي
استُخدمت طريقة القالب الخزفي لصب الأواني البرونزية خلال سلالتي شانغ وتشو، والمعروفة أيضاً باسم طريقة القالب المدمج. وتتضمن عملياتها معالجة القالب وقاعدة القالب، وصنع القالب الخارجي والداخلي، ودمج القوالب، وإنشاء ثقب الصب، والصب واسترجاع القطعة وصقلها.
1. صنع القالب، قاعدة القالب
يختلف صب الأواني البرونزية عن صب المجوهرات؛ فأولاً يجب صنع "قالب". في حالة صب القطع البرونزية الصلبة، يمكن استخدام القطعة الفعلية مباشرةً كـ "قالب"؛ أما في حالة صب أواني برونزية معقدة الشكل، مثل الجرار أو الزجاجات البرونزية، فيجب أولاً تشكيل نموذج طيني للوعاء البرونزي، ويشار إليه باسم "القالب الطيني" أو "القالب الأولي". وتسمى المنصة المصنوعة من الطين "قاعدة القالب".
2. صنع قالب خارجي (صنع قالب خارجي)
ضع "القالب" على قاعدة القالب، ثم ضع الطين حول "القالب" أو "القالب الأولي" وقم بضغطه وضغطه؛ وتسمى هذه الطبقة من الطين "القالب الخارجي". عندما يكون الطين شبه جاف، قم بتقطيع "القالب الخارجي" إلى عدة قطع لتسهيل عملية التفكيك فيما بعد؛ يجب أن تكون علامات التقطيع مرتبة؛ ثم قم بعمل عدة ألسنة مثلثة على الجزأين المتجاورين من القالب الخارجي للتوصيل؛ وأخيراً، قم بإزالة القالب الخارجي ليجف في الهواء واخبزه بلهب منخفض؛ تسمى هذه العملية معالجة "القالب الخارجي" أو "نسخ القالب".
3. صنع القالب الداخلي
احسب سُمك الوعاء البرونزي. بينما يكون القالب الطيني المستخدم للقالب الخارجي لا يزال رطبًا، اكشط طبقة وفقًا للسمك؛ السمك الذي تم كشطه هو سمك القطعة البرونزية المصبوبة. بعد اكتمال الكشط، يُطلق على القالب اسم "القالب الداخلي".
4. تجميع القالب
قم بقلب "القالب الداخلي" على القالب الأساسي، ثم لف "القالب الخارجي" حول الجانب الخارجي للقالب الداخلي، مع تثبيت كتل القالب الخارجي معًا باستخدام وصلات النقر واللسان. أثناء "تجميع القالب"، يجب وضع الرفادات النحاسية بين القالبين الداخلي والخارجي لضبط موضعهما. وبوجه عام، توضع الرفادات النحاسية في الجزء السفلي أو النصف السفلي من الجسم، ويجب الحرص على تجنب المناطق التي بها زخارف عند وضعها
5. إنشاء ثقوب الصب والصب
بعد تجميع القالب، يجب عمل غطاء قالب مغلق فوق القالب الطيني بالكامل، ويجب عمل فتحات صب وفتحات تنفيس على غطاء القالب لصب النحاس المنصهر وإطلاق الهواء. يتم سكب البرونز المصهور في القالب من خلال فتحة الصب.
6. أخذ الأشياء
بعد أن يبرد السائل البرونزي ويتجمد، يتم كسر القالب الخارجي وإزالة القالب الداخلي، مما يسمح بإزالة الأوعية البرونزية المصبوبة. لذلك، يمكن معالجة القوالب الداخلية والخارجية لهذه العملية فقط.
7. التلميع والتشطيب
بعد صب الوعاء البرونزي، قم بتنظيف السطح، ثم استخدم حجر شحذ لتنعيم سطح السفينة وتلميعه، وأخيراً افركه وصقله بالفحم.
القسم Ⅶ عمليات الصب الأخرى
كما يقوم بعض الفنانين بتجربة تقنيات الصب المعدني باستخدام كتل الخشب وقش القمح والبطاطا. تتميز تقنية الصب غير الصناعية هذه بعوامل أكثر نسبيًا لا يمكن التحكم فيها نسبيًا، مما قد يؤدي إلى تأثيرات عشوائية أثناء العملية. عملية العمل غير قابلة للإنتاج، مما يجعلها أكثر جاذبية للإبداع الفني.
