Спосіб виготовлення декоративно-художнього виробу з металу

1. Спосіб виготовлення декоративнохудожнього виробу з металу, що включає формування рельєфного зображення на пласкому листі металу і подальше оброблення отриманого зображення і/або виробу в цілому, і/або їх окремих частин, який відрізняється тим, що формування рельєфного зображення виконують за допомогою зварювання шляхом наплавлення металу на поверхню плаского листа. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що формування рельєфного зображення виконують за допомогою ручного і/або напівавтоматичного електродугового, і/або газополуменевого, і/або аргоно-дугового зварювання. 3. Спосіб за пунктами 1 або 2, який відрізняється тим, що як матеріал плаского листа металу використовують вуглецеві і леговані сталі, у тому числі нержавіючі сталі. 4. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що формування рельєфного зображення здійснюють із зачисткою поверхні наплавленого металу і/або поверхні плаского листа від шлаку і бризок металу. 5. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-4, який відрізняється тим, що формування рельєфного зображення здійснюють з попередньою підготовкою по U 2 (11) 1 3 має легко помітні ознаки, характерні для вибраних способів їх виготовлення. Загальною ознакою для всіх цих способів є реалізація творчих задумів художників на пласкому листі металу. Відомий спосіб виготовлення декоративнохудожнього виробу з металу (див., наприклад, Р. Баршинов. Художественная сваркают эксперимента к новому искусству.- Інтернет-журнал "Мир металла" №3 (31), 2006p., сайт http://ostmetal.info/article.php? ida=1487fbae), що включає формування зображення на пласкому листі металу за допомогою зварювання. Як матеріал плаского листа металу використовують титан, а як устаткування - аргоно-дуговий зварювальний пальник. Спосіб виготовлення виробу ґрунтується на здібності титана до утворення широкого спектру кольорів мінливості при діях високої температури і аргону, що використовується при зварюванні цього матеріалу. Формування задуманого художником зображення виконується шляхом вибіркового за тривалістю і інтенсивністю нагріву окремих частин плаского листа титана за допомогою аргонодугового зварювального пальника. В результаті на поверхні плаского листа з'являються кольори мінливості у вигляді райдужних розводів солом'яного, золотистого, пурпурного, фіолетового і інших кольорів, що створюють задумане зображення. Виготовлені цим способом декоративно-художні вироби мають яскраво виражену особливість і ексклюзивність. Проте даний спосіб не знайшов широкого практичного застосування, оскільки основною умовою для його реалізації є практичне освоєння художником складної емпіричної залежності між інтенсивністю нагріву і кольорами мінливості матеріалу. Недоліками відомого способу є: - обмежені образотворчі можливості, що не дозволяють здійснювати формування рельєфного зображення на пласкому листі металу, а також обумовлені певним спектром кольорів мінливості вживаного матеріалу; - складність освоєння технологічних прийомів і практичних навиків; - порівняно високі витрати на виготовлення декоративно-художніх виробів, обумовлені вартістю вживаних матеріалів і устаткування. Відомий спосіб виготовлення декоративнохудожнього виробу з металу (див., наприклад, Патлах В.В. - Энциклопедия Технологий и Методик. 1993-2007pp., сайт http://patlah.ru/etm/etm-01 /teh%20metall/metallograf/cekanka_hyd/cekanka_hyd .htm), що включає формування рельєфного зображення на пласкому листі металу за допомогою чеканки і оброблення отриманого зображення і/або виробу в цілому і/або їх окремих частин. Як матеріал при чеканці використовують, як правило, мідь, латунь, алюміній і сталь завтовшки 0,2-1,0 мм. Чеканці звичайно передує попередня підготовка листа металу: відпал, рихтування, шліфовка і поліровка поверхні. Попередню розмітку підготовленого листа металу виконують шляхом нанесення на його поверхню контуру зображення, наприклад, переводять його через копіювальний папір тупим кінцем заточеної палички або твердим олівцем. Скопійоване зображення фіксують на повер 43247 4 хні плаского листа металу, наприклад, за допомогою гравірування його контурів штихелем. У ряді випадків фіксацію зображення виконують карбівкою-канфарником з подальшим гравіруванням карбівкою-витратником. Легким ударом молотка по карбівці-канфарнику залишають на металі неглибоку канавку. Поступово переміщаючи карбівку по лінії, проходять всі контури зображення, залишаючи пунктирний слід на металі, після чого карбівкою-витратником перетворюють пунктирну лінію в тонку суцільну канавку. Після цього плаский лист металу розміщують на еластичній підкладці, виконаній з дерева, свинцю або смоли і приступають безпосередньо до карбування. Спочатку за допомогою карбівки-лощатника виконують опрацьовування фону навкруги зображення. В результаті виконання цієї операції частина плаского листа металу з фоном навкруги зображення деформується і зображення перетворюється в рельєф, виступаючий над поверхнею плаского листа. Для відновлення пластичності деформованого листа металу проводять його прожарення, і, якщо необхідно, вибілювання, промивку і просушування. Подальше карбування рельєфного зображення виконується із зворотної сторони листа металу карбівками-бобошниками і пурошниками, внаслідок чого рельєфу надаються задані форми і висота. Після завершення формування основної частини рельєфного зображення лист металу знову прожарюють, і, якщо необхідно, вибілюють, промивають і просушують. На завершальних етапах карбування великі і середні деталі рельєфного зображення доводять до потрібних об'ємів, моделюють дрібні деталі і наносять на них штрихові лінії штихелем або карбівкою-витратником. Далі виконують карбування фону, додаючи йому різну фактуру. Наприклад, фактура фону виконується у вигляді розсіяних крапок і/або ліній, що завиваються, а за допомогою карбівок-пуансонів з різними візерунковими бойками - у вигляді геометричних малюнків. Фактура фону в поєднанні з тонко прокарбованими гладкими об'ємами зображення посилює художнє враження і створює декоративне багатство орнаментальної композиції. Готову пластину прожарюють і просушують. Подальша обробка виробу може включати поліровку зображення або окремих його частин, обробку хімічними речовинами для додання зображенню різних колірних відтінків і обробку металевої поверхні для забезпечення стійкості до корозії і окислення. Цей спосіб виготовлення декоративно-художнього виробу з формуванням рельєфного зображення на пласкому листі металу за допомогою карбування є одним, що широко зустрічаються на практиці. Проте формування рельєфної поверхні на пласкому листі металу всіма відомими способами карбування досягається шляхом деформації шару металу. Недоліками відомого способу є: - обмежені образотворчі можливості, обумовлені певними пластичними властивостями вживаних матеріалів, які виключають формування рельєфних зображень з складними і глибокими формами; - порівняно високі витрати на виготовлення декоративно-художніх виробів, обумовлені вартіс 5 тю вживаних матеріалів і трудомісткістю виготовлення декоративно-художніх виробів. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого способу виготовлення декоративно-художнього виробу з металу, в якому за рахунок інших технологічних прийомів забезпечується розширення образотворчих можливостей, що дозволяє здійснювати формування на плоскому листі металу різні рельєфні зображення, у тому числі з складними і глибокими формами рельєфу, незалежно від пластичних властивостей металу, що використовується, при одночасному зниженні вартості і трудомісткості виготовлення виробів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення декоративно-художнього виробу з металу, що включає формування рельєфного зображення на пласкому листі металу і подальше оброблення отриманого зображення і/або виробу в цілому і/або їх окремих частин, згідно корисної моделі формування рельєфного зображення виконують за допомогою зварювання шляхом наплавлення металу на поверхню плаского листа. Залежно від матеріалу плоского листа, що використовується, і художнього задуму формування рельєфного зображення виконують за допомогою ручного і/або напівавтоматичного електродугового і/або газополуменевого і/або аргоно-дугового зварювання. Залежно від матеріалу плоского листа, що використовується, і художнього задуму як матеріал плаского листа використовують вуглецеві і леговані стали, у тому числі неіржавіючі стали. Для поліпшення наплавлення металу в процесі формування рельєфного зображення і подальшого додання виробу естетичності і привабливості формування рельєфного зображення здійснюють із зачисткою поверхні наплавленого металу і/або поверхні плаского листа від шлаку і бризок металу. З цією ж метою формування рельєфного зображення можуть проводити з попередньою підготовкою поверхні плаского листа металу, наприклад, рихтуванням і/або обезжиренням. Для забезпечення точності відтворення художнього задуму формування рельєфного зображення здійснюють з попередньою розміткою плаского листа металу шляхом нанесення на нього контуру зображення і подальшої фіксації зазначеного контуру тонким шаром наплавленого металу. Для забезпечення рельєфності поверхні відповідно до художнього задуму формування рельєфного зображення здійснюють з попереднім наплавленням тонкого шару металу в межах контуру зображення. Для створення виробів з складними і глибокими формами рельєфної поверхні в широкому діапазоні відповідно до художнього задуму формування рельєфного зображення здійснюють з використанням одного або декількох металевих накладних елементів, які за допомогою зварювання з'єднують з пласким листом металу з подальшим оплавленням їх поверхні. Для розширення образотворчих можливостей відповідно до художнього задуму спосіб включає виготовлення плоских і/або об'ємних елементів, які 43247 6 за допомогою зварювання з'єднують з відповідною поверхнею плаского листа металу і/або рельєфного зображення. Для розширення образотворчих можливостей формування на пласкому листі різних зображень і додання готовому виробу естетичності і привабливості обробку рельєфного зображення і/або виробу в цілому і/або їх окремих частин здійснюють шляхом фарбування і/або травлення і/або покриття лаком і/або напилення і/або шліфовки і/або обрамлення, у тому числі рамкою, стиль яких відповідає декоративно-художньому вироби. Пропонований спосіб є більш універсальним з погляду можливості створення на пласких листах металу декоративно-художніх виробів з будьякими, у тому числі з складними і глибокими формами рельєфної поверхні, в широкому діапазоні, які задумані при їх виготовленні. Спосіб може бути реалізований на пласких листах металу в широкому діапазоні вуглецевих і легованих марок сталей. Створені у такий спосіб декоративно-художні вироби легко впізнанні візуально, суттєво відрізняються від всіх інших способів виготовлення виробів з рельєфною структурою, а головне - є неповторними і індивідуальними. При цьому в порівнянні з відомими вищезазначеними способами досягається суттєве зниження вартості і трудомісткості виготовлення декоративно-художніх виробів. Сутність пропонованого способу пояснюється представленими фігурами, на яких показані зразки художніх виробів: на фіг. 1-4 - картина «Шлях» на різних стадіях її виконання, зокрема: на фіг. 1 контур зображення, на фіг. 2 - зображення з нанесеною рельєфною поверхнею, на фіг. 3 - з опрацьовуванням деталей рельєфної поверхні, на фіг. 4 - готовий виріб; на фіг. 5 - картина «Пень» в готовому вигляді. Як матеріал для плаского листа металу може бути використана будь-яка марка вуглецевої і легованої сталі, у тому числі неіржавіючої сталі, яка відповідає задуму художника і забезпечує виконання зварювальних робіт допомогою ручного і/або напівавтоматичного електродугового і/або газополуменевого і/або аргоно-дугового зварювання відповідно. В даних прикладах використовують недорогу маловуглецеву сталь марки Ст3 ГОСТ 380-71 завтовшки 4,0 мм і розміром 170x210 мм Приклад 1. Виготовлення картини з неглибокими формами рельєфного зображення (фіг. 1-4). Здійснюють підготовку плаского листа металу таким чином: проводять розмітку листа і вирізку з нього заготівки необхідного розміру, а далі, у разі потреби, рихтування і обезжирення її поверхні розчинником, наприклад, уйат-спіритом. Відповідно до художнього задуму здійснюють попередню розмітку шляхом нанесення крейдою на підготовлену поверхню плаского листа контуру рельєфного зображення в плані. Доцільність виконання такої підготовчої операції визначається складністю художнього задуму і можливістю його реалізації методом зварювання. Після цього заготовку в горизонтальному положенні кріплять на жорсткій електропровідній підставі із заземленням, напри 7 клад, на обрізаннях прокатних металевих профілів. Подальші операції по формуванню рельєфного зображення виконують, наприклад, шляхом ручного дугового і напівавтоматичного електродугового зварювання. На поверхню заготовки по нанесеному контуру рельєфного зображення електродом накладають тонкий зварний шов валиком (фіг. 1). Режими ручного дугового зварювання наступні: сила струму Ізв - 100-170 А, швидкість зварки Vзв - 10-20 мм/с, діаметр електроду - 2-4 мм. Для зниження маси наплавленого металу зварювання виконують при збільшеній швидкості проходу. При виконанні цієї операції за допомогою напівавтоматичного зварювання використовують зварювальний дріт діаметром 0,8-1,2 мм, при цьому швидкість проходу Vзв може бути збільшена до 30 мм/с. Далі в межах контуру цим же електродом виконують наплавлення тонкого шару металу, який служить основою для подальшого формування рельєфного зображення. Поверхню наплавленого шару і поверхню плаского листа металу зачищають від шлаку і бризок металу ручним або механічним способом, наприклад, металевою щіткою або електроінструментом з насадкою. Для надання отриманій поверхні відповідної фактури додатково може виконуватися травлення поверхні, наприклад, сірчаною кислотою. Подальше формування рельєфного зображення (фіг. 2) відповідно до задуму художника виконують наплавленням зварювального металу усередині контуру рельєфного зображення. Наплавлення здійснюють, як правило, в декілька проходів каскадним або іншим методом до забезпечення необхідної висоти виступів рельєфного зображення. Режими ручного дугового і напівавтоматичного електродугового зварювання аналогічні попереднім операціям. В процесі формування рельєфного зображення здійснюють зачистку поверхні наплавленого металу і поверхні плаского листа металу від шлаку і бризок металу ручним або механічним способом, наприклад, металевою щіткою або електроінструментом з насадкою. Після формування рельєфного зображення виконують опрацьовування його деталей (фіг. 3). За допомогою ручного дугового зварювання на рельєфне зображення наносять тонкі зварні шви заданої конфігурації. Режими ручного дугового зварювання аналогічні попереднім операціям. Операцію завершують зачисткою поверхні рельєфного зображення і поверхні плаского листа від шлаку і бризок металу ручним або механічним способом, наприклад, металевою щіткою або електроінструментом з насадкою. Відповідно до задуму художника для надання виробу додаткових декоративних якостей поверхня плаского листа, рельєфного зображення і/або їх окремі ділянки можуть піддаватися травленню шляхом обробки кислотами, наприклад, сірчаною кислотою, і шліфуванню, наприклад, за допомогою шліфувального круга на наждачній основі. Далі виконують механічну обробку кромок плаского листа металу, наприклад, армованим абразивним кругом. Відповідно до художнього задуму поверхню з рельєф 43247 8 ним зображенням обезжирюють уйат-спіритом і проводять художнє фарбування методом сухої кисті із застосуванням фарб PATINA. Всі вищезазначені поверхні або окремі ділянки залежно від задуму художника можуть покривати лаком і/або напилювати. Для розширення образотворчих можливостей як матеріал плаского листа металу можуть використовуватися неіржавіючі сталі. В цьому випадку зварювання здійснюється за допомогою аргонодугового зварювання. Зачистка поверхні рельєфного зображення і поверхні плаского листа не потрібна. При цьому за рахунок нагріву плаского металу аргоно-дуговою зваркою рельєфне зображення і/або виріб в цілому і/або їх окремі частини набувають забарвлення кольорів мінливості відповідно до задуму художника. Отриманий виріб (фіг. 4) обрамляють рамкою, що складається, наприклад, із смуг декоративно обробленого металу. При цьому рамку виконують з урахуванням загального стилю художньодекоративного виробу. Приклад 2. Виготовлення декоративнохудожніх виробів з глибокими формами рельєфного зображення. Операції по підготовці плаского листа металу, нанесенню на ньому контуру рельєфного зображення, опрацьовуванню його деталей і заключній обробці виробу аналогічні розглянутому вище прикладу. Операції по формуванню рельєфного зображення виконують накладенням на його контур накладних деталей, виконаних, наприклад, з обрізків металу відповідної марки сталі, наприклад, з тієї ж, що і плаский лист металу. Далі накладні деталі залежно від задуму художника, приварюють у визначеному місці до плаского листа металу, після чого виконують оплавлення їх поверхні. Зазначені зварювальні операції можуть виконуватися за допомогою ручного дугового зварювання, газового напівавтоматичного зварювання і аргоноводугового зварювання (при використовуванні неіржавіючих сталей). Приклад 3. Виготовлення декоративнохудожніх виробів з об'ємними формами рельєфного зображення - картини «Пень» (фіг. 5). Для розширення образотворчих можливостей рельєфне зображення доповнюють пласкими або об'ємними елементами з металу. Операції по виконанню рельєфного зображення аналогічні розглянутому вище першому прикладу. Додатково відповідно до задуму художника виконують підготовку зазначених елементів, зокрема, у вигляді двох гілочок із структурою кори і листя дерева. Гілочки виготовляють із сталевого дроту діаметром 6,0 і 3,0 мм Для надання дроту заданої форми її згинають, а окремі частини зварюють у вигляді гілочки. На поверхню дроту наварюють невелику кількість зварних швів, що імітують кору дерева. Заготовки для листя із зазначеною формою і розмірами вирізують з тонкого листового металу і згинають. На заготовки наварюють зварні шви, що імітують рельєфну структуру листя. Листя приварюють до дроту. Отримані елементи приварюють в заданому місці до рельєфної поверхні, виконаної у вигляді пня, надаючи виробу додаткову об'єм 9 ність, природність і привабливість. Зварювальні операції можуть виконуватися за допомогою ручного дугового зварювання, газового напівавтоматичного зварювання і аргоново-дугового зварювання. Заключні операції аналогічні розглянутим раніше прикладам. Пропонований спосіб дозволяє суттєво розширити образотворчі можливості при виготовленні декоративно-художніх виробів і одержувати вироби з різною, у тому числі, з складною рельєфною поверхнею. Вироби, виконані з використанням даного способу, мають яскраво виражені зовнішні 43247 10 ознаки, що дозволяють легко їх ідентифікувати відносно інших способів виготовлення виробів з рельєфною поверхнею, є об'ємними і привабливими завдяки своїй ексклюзивності. При цьому технологічні прийоми виготовлення декоративнохудожніх виробів цим способом відрізняються порівняльною простотою, невисокою трудомісткістю і невеликою вартістю вживаних матеріалів і устаткування. Спосіб дозволяє практично втілити оригінальні задуми художників і може знайти широке застосування в області прикладного і декоративного мистецтва. 11 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 43247 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601