Технология художественного литья предусматривает использование большей частью сплавов, а не чистых металлов. В чистом виде используются тяжелые металлы: олово, свинец, цинк. А сплавы - медные (чаще всего это бронза и латунь) и алюминиевые.
Сплавы представляют собой соединения путем плавки металлов и химических элементов и должны обладать следующими основными свойствами: текучестью, усадкой и ликвацией.
Бронза - сплав меди с оловом или другими металлами - свинцом, никелем. Если в сплаве 4-6% олова, бронза пластична, ее можно ковать, если 27% - сплав твердый и хрупкий. При содержании 33% олова сплав становится похожим на серебро, он называется белая бронза. Температура плавления меди - 1083 °С, в сплаве с оловом она снижается до 800 °С (25% олова, цвет желто-белый).
Латунь - сплав меди с цинком (до 45%). Легко подается резке, паяется как мягкими, так и твердыми припоями, прочны на ней и гальванические покрытия. Температура плавления 980-1000 °С.
Силумин - сплав алюминия с кремнием, имеет высокие литейные качества. Цинк (сплав). Для отливки точных изделий из цинка применяют сплав, в составе которого 94 % цинка, 4% алюминия и 2% меди. Чугун - это выплавленное из руды железо с примесью углерода, более хрупкое и менее ковкое, чем сталь. Но, несмотря на эти качества, из чугуна выплавляют высокохудожественные скульптуры
.Это простейший способ получения отливок скульптур. Технология такова: по нужному шаблону (модели) из формовочной земли изготавливают форму для заливки расплавленным металлом. форма, сделанная по тому или иному шаблону,- одноразовая: при выемке отливки она разрушается, поскольку создана из смеси песка и глины (25% содержания в смеси глины, 75% - песок). Но саму смесь для получения литейной формы можно использовать многократно, обновляя лишь внутренний облицовочный слой. Шаблон скульптуры может быть изготовлен из любого материала - пластилина, гипса (наиболее приемлемые и удобные материалы), из дерева, пластмассы, металла. Моделью может служить и сама скульптура; если нужно сделать такую же (восстановить ее первоначальный вид), то пластилином наращивают на реставрируемой или восстанавливаемой скульптуре недостающие части по начальному образцу.
Если по каким-то причинам невозможно воспользоваться в качестве модели скульптуры пластилиновой копией оригинальной скульптуры, можно сделать гипсовый слепок с оригинала скульптуры, несмотря на то, что это более трудоемкий способ.
В основе литейного процесса по выплавляемым моделям лежит использование легкоплавких материалов: модель отливаемой скульптуры и ее литниковая система делается из воска, парафина или стеарина. Любой из этих легкоплавких материалов в горячем режиме заливают в пресс-форму, а после затвердения получают восковую модель скульптуры и покрывают ее специальным составом. После просушивания на модели скульптуры, образуется огнеупорная оболочка - керамическая форма, из которой выплавляют модельный состав и получают тонкостенную литейную форму которую после прокалки заливают расплавленным металлом.
Для получения нескольких одинаковых моделей скульптуры из воска применяют эластичную форму, используя для ее изготовления столярный клей или технический желатин. Второй материал более предпочтителен как в качественном отношении, так и по срокам приготовления.
С целью тиражирования восковых моделей для отливки одинаковых скульптур или деталей художественных произведений, например литых украшений для художественной ограды, изготавливают резиновую пресс-форму.
Скульптурные произведения из металла - цветного, черного или драгоценного как завершение всего процесса изготовления обязательно нуждаются в декоративной отделке. Причем она не только улучшает внешний вид скульптуры, ажурной или кованой решетки камина, чеканного рельефа или художественного литья, но и предохраняют произведение, созданные в любой технике, от воздействия внешней среды, продлевает их век.
Известно немало рецептов нанесения тончайших защитных покрытий разного цвета, имеющих свою технологию. Перед химической обработкой скульптуры проводят механическую, затем скульптуру тщательно очищают, обезжиривают, отбеливают; предварительно отшлифованную и отполированную скульптуру покрывают тонкой защитной и в то же время декоративной тонирующей пленкой. Выбор того или иного вида декоративной отделки металлического скульптурного изделия диктуется качествами самого металла, а также предназначением того или иного изделия.
Эта операция производится абразивными материалами естественного происхождения: корундами, алмазами, кремнием, кварцем, а также искусственными корундами и алмазами. На практике - это наждачная бумага или шкурка - абразивная зернь, наклеенная на плотную бумагу или ткань. Начинают шлифовку скульптуры крупнозернистой шкуркой, постепенно переходя к мелкозернистой, а затем и к шлифовальной пасте, к мельчайшей кирпичной муке. Шлифовкой со скульптуры удаляются окислы, открывается чистая поверхность
Это следующий этап отделки скульптуры из металла. Полировка осуществляется полировочными пастами различного сметанообразного состава - смеси мела, извести, окиси хрома, алюминия, нашатырного спирта, воды и других компонентов. Славится полировочная паста ГОИ. Пасты бывают твердые, средние и тонкие. В такой очередности ими и пользуются. Если первой ликвидируют оставшиеся от шлифовки царапинки, второй добиваются ровного фона, то последней получают зеркальный блеск металла.
Полировку скульптуры обычно производят вручную, достигая идеальной равномерности и доставая до углублений рельефа. Более ровные и крупные детали скульптурного изделия полируют на специально изготовленных кругах из нескольких слоев войлока, фетра, толстого сукна.
Закрепленный на небольшом металлическом стержне, который крепится в патроне точильного или сверлильного станка, полировочный круг, смазанный пастой, вращаясь, полирует скульптурное изделие. Затем художественную доводку скульптуры осуществляют на сухом матерчатом круге.
Наиболее труднодоступные участки скульптурного произведения полируют специально изготовленными палочками из древесины более твердых пород - бука, дуба и мягких - липы, груши. Рабочая часть полировочных палочек, которая смазывается пастой, разнообразна: выпуклая, вогнутая, коническая и так далее. Узкие сквозные отверстия скульптуры полируют шелковым шнуром, а то и суровой нитью, покрывая их пастой.
Полирование скульптуры путем уплотнения, выглаживания металлической поверхности скульптуры производится специальным инструментом - полировочным гладильником (гладилом). Он изготавливается из высокопрочной стали. Гладильник полируется и закаливается. Полирование осуществляется проглаживанием под нажимом в одном направлении до появления глянца на полируемой поверхности. Затем выглаживание осуществляется в перпендикулярном направлении. Рабочая часть гладильника шарообразна. Полируемую поверхность скульптуры для лучшего скольжения рабочей части полировальника время от времени, смачивают специальным раствором в воде мыла и нашатырного спирта.
Применяя несложную химическую обработку, на поверхности бронзовой скульптуры получают разноцветное защитно-декоративное покрытие. Небольшое скульптурное произведение погружают в емкость с химическим раствором целиком, крупное обрабатывают кистью, губкой, поролоном. Чтобы полученная пленка держалась на изделии прочнее и не покрывалась налетом, после промывки и просушки ее протирают ветошью, смоченной в машинном масле или в олифе.
Готовая скульптура из черных металлов нуждается в декоративно-защитных покрытиях, от технологических качеств которых зависит ее привлекательность и долговечность.
При обработке скульптуры из черных металлов, особенно кузнечным методом, на ее поверхности образуется слой окалины, на первый взгляд, красивого серо-голубого цвета. Но этот покров не защищает металл от коррозии, а является окисью железа.
Имея различную толщину и плотность, он подвержен постепенному отслаиванию от скульптуры, поэтому окалину со скульптуры необходимо удалить. Сделать это можно разными способами. Например, химическим способом, пользуясь раствором соляной кислоты, уротропина и йодистого калия в различных пропорциях. Или механическим - наждаком, металлической щеткой, мелкозернистым напильником, смесью воды с молотой пемзой. После очистки и сушки скульптуры образуются цветовые тона от желтого до темно-синего. Получив желаемый оттенок, нагрев резко прекращают. Учитывая различную толщину скульптуры, оксидированием можно добиться разных цветовых оттенков на разных участках скульптуры. После оксидирования изделие покрывают воском, растворенным в бензине. После сушки полируют волосяной щеткой. Черный цвет металла можно получить натиранием очищенного металла растительным маслом и нагревом до получения пленки нужного оттенка. Масло не должно воспламеняться; разлагаясь от нагрева, оно плотно заполняет поры окислов, образуя надежное покрытие черного или темно-бурого цвета. Скульптуры для садово-парковой архитектуры, которые постоянно подвергаются атмосферному влиянию, покрывают лакокрасочными покрытиями. оксидируют нагреванием ее поверхности горелкой.
Известна строгая красота скульптур из вороненой стали, когда металл скульптуры приобретает иссиня-черный цвет, как крыло ворона. В то же время воронение скульптуры - один из лучших способов защиты скульптуры от коррозии. Наряду с отполированным до зеркальной поверхности серебром и канфаренным золотом вороненое железо почиталось геральдическим металлом. Именно такие виды декоративной обработки применялись для произведения гербов, а также художественного царского или княжеского оружия.
Для получения черной с синим отливом скульптуры в воде растворяют двухромовокислого калия. Стальную скульптуру выдерживают в этом растворе и высушивают над пламенем или жаром высокой температуры. Появляется серо-бурый оттенок. Повторяя воронение, достигают вороненого цвета.
Черную матовую поверхность получают также химическим оксидированием в водном растворе такого состава: гипосульфат натрия (поташ), аммоний, ортофосфорная кислота, азотная кислота.
Темно-коричневый цвет металлической скульптуры получают оксидированием в воде хлористого железа, 30 г железного купороса и азотнокислой меди. Скульптура начинает менять окраску на бурый цвет. Повторение оксидирования приведет к густому черно-коричневому цвету скульптуры.
Синий цвет стальные скульптуры получают оксидированием в растворе воды хлорного железа, азотной ртути, соляной кислоты и спирта; при комнатной температуре время оксидирования занимает 20 минут.
Перед любым способом оксидирования скульптуры слой окиси необходимо декапировать химическими растворами (3-5-просмоловым раствором в воде соляной или серной кислоты), а также чисто обезжирить ацетоном или бензином. Эти операции для избежания жировых пятен или иного загрязнения поверхности скульптуры. Скульптуру обрабатывают в растворах на проволочных подвесках и промывают под струей воды для смывания кислоты.
При нагреве изделия газовой горелкой на нем меняются оттенки побежалости (цветовой изменчивости) - от соломенного до черного. На необходимом цвете мастер прекращает термическое тонирование скульптуры. Для оксидирования скульптуры путем нагрева поверхности скульптуры в индивидуальной мастерской применима простейшая газовая горелка с деревянной ручкой, соединенная гибким шлангом с газовым баллончиком. Цветовой гаммы, тонирования, цветовых переходов можно достичь умелым пользованием горелкой. Таким способом тонируются как чеканные, так и другие скульптуры или произведения смешанных техник. После термической обработки скульптуру покрывают восковым слоем (воск с растворителем) и полируют войлоком и фетром.
Олифо-масляный обжиг обычно применяют для нанесения декоративно-защитного черно-коричневого покрытия на скульптуры из чугуна, получаемые литьем,- скульптурные произведения, фигурные решетки для ограды парков, цветников и другие. Скульптуру смачивают олифой, а затем прокаливают. Такой способ декорирования скульптур применяется и для произведений, созданных художественной ковкой.Защитное тонирование или патинирование скульптур из цветных металлов и сплавов Особенно восприимчивы к тонированным покрытиям скульптуры из меди и ее сплавов: латуни и бронзы.
Черный (серый) цвет скульптурам из меди и латуни можно придать с помощью разных оксидирующих растворов.
Наиболее насыщенного цвета оксидных пленок на скульптуре из меди - от светло-коричневого - до коричнево-черного - можно получить, приготовив раствор в сочетании сернистого аммония с серной печенью.
Шоколадный цвет скульптурам из меди и латуни можно придать в растворе хлорида калия, сульфата никеля и сульфата меди. Коричневый цвет с красноватым оттенком скульптуры получают в растворе пятисернистой сурьмы в едком натрии
.Красно-коричневый цвет латунным скульптурам придает водный раствор хлористого цинка и медного купороса в равном соотношении частей цинка и купороса.
Коричневый и черный цвет на латунной скульптуре получают обработкой художественного изделия раствором гипосульфата и азотной, серной или соляной кислоты в воде.
Оливковый и черно-коричневый цвет придаст скульптурам из латуни обработка раствором хлорокиси меди и нашатыря
.Латунная скульптура становится черной в следующем растворе: в воде смешивают хлорокись меди и аммиак. Получится смесь зеленоватого цвета, а после выпадения осадка - сине-зеленого; в этом растворе и тонируют латунь; при этом скульптура не теряет своего блеска. Длительность обработки скульптуры не превышает нескольких секунд.
Оранжево-красным за несколько минут латунную скульптуру сделает раствор сернистого калия в воде. В старину латуни придавали и иные, казалось бы, совершенно неожиданные для этого сплава цвета.
Фиолетовый цвет получали погружением скульптуры в раствор хлорной сурьмы; шоколадно-бурый - обжигом скульптуры окисью желе за и последующей полировкой свинцовым блеском.
Цвет античной патины скульптурам из меди, бронзы и латуни можно придать обработкой их в растворе хлористого аммония и углекислого аммония в воде.
