Основные понятия процесса пайки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Костромской государственный технологический университет

ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ

В ЮВЕЛИРНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Учебное пособие в 2-х частях

Часть 1. Неразъемные соединения

Составители Т.В. Лебедева, И.Б. Усина, М.Г. Егорова

Кострома

КГТУ

УДК 621.791.3: 671.02

Технология соединений в ювелирном производстве: учебное пособие. В 2 ч. Ч.1. Неразъемные соединения / сост. Т.В. Лебедева, И.Б. Усина, М.Г. Егорова. – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2011. – 113 с.

Учебное пособие «Технология соединений в ювелирном производстве. Часть 1. Неразъемные соединения» содержит всю необходимую информацию по основным технологическим способам соединения материалов: пайке, сварке, склеиванию и заклепке. Знания, полученные при изучении данного пособия, помогут студентам при создании авторских ювелирных украшений, будут способствовать повышению их профессионального уровня как специалистов ювелирной отрасли.

Предназначено для студентов вузов специальностей 261001 «Технология художественной обработки материалов» и 071504 «Художественное проектирование ювелирных изделий», бакалавров и магистров по направлениям 261400 «Технология художественной обработки материалов», 072600 «Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы» (по профилю «Художественный металл»), 072700 «Искусство костюма и текстиля» (по профилю «Художественное проектирование ювелирных изделий»), изучающих дисциплины «Специальные технологии», «Технология изготовления ювелирных изделий», «Технология соединений».

Рецензенты: Алексеева М.А., канд. пед. наук, профессор кафедры теории и методики преподавания ИЗО, черчения и ДПИ Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова; ООО «Ювелирный Дом Кабаровских».

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом КГТУ

Оглавление

Предисловие…………………………………………………………………….5

Введение………………………………………………………………………...6

1. Пайка………………………………………………………………………...7

1.1. Основные понятия процесса пайки………………………………..7

1.2. Принципы, лежащие в основе процесса пайки…………………...8

1.3. Конструкция паяного соединения..………………………………..9

1.3.1. Ширина зазора между соединяемыми деталями………….9

1.3.2. Длина и площадь зазора……………………………………11

1.3.3. Конфигурация стыка и способы его оптимизации………11

1.4. Припои……………………………………………………………….13

1.4.1. Основные требования, предъявляемые

к ювелирным припоям……………………………………………14

1.4.2. Классификация припоев…………………………………….14

1.4.3. Ювелирные припои………………………………………….16

1.4.4. Формы ювелирных припоев………………………………...21

1.4.5. Маркировка припоев……………………………………….23

1.4.6. Проблемы, возникающие при работе с припоями…….…..24

1.5. Флюсы……………………………………………………………….25

1.6. Процесс пайки………………………………………………………27

1.6.1. Подготовка и очистка поверхностей стыка………………..27

1.6.2. Пригонка спаиваемых частей……………………………….28

1.6.3. Фиксация деталей……………………………………………28

1.6.4. Подставки для пайки………………………………………...30

1.6.5. Размещение припоя………………………………………….30

1.6.6. Методы нагрева……………………………………………...31

1.6.7. Отбеливание после пайки…………………………………...36

1.6.8. Многостадийная пайка……………………………………...36

1.7. Условные обозначения паяных соединений………………………37

1.8. Контрольные вопросы…………………..…………………………..46

2. Сварка……………………………………………………………………….47

2.1. Принципы, лежащие в основе процесса сварки…………………47

2.2. Способы сварки, используемые при изготовлении

ювелирных изделий……………………………………………………...48

2.2.1. Дуговая точечная сварка неплавящимся электродом……..48

2.2.2. Точечная контактная сварка………………………………...50

2.2.3. Лазерная сварка………………………………………………52

2.2.4. Диффузионная сварка………………………………………..56

2.3. Сварные соединения и швы………………………………………...61

2.4. Изображение сварных соединений…………………………………64

2.4.1. Условные изображения швов сварных соединений……….64

2.4.2. Условные обозначения швов сварных соединений………..66

2.4.3. Упрощение обозначений швов сварных соединений……...73

2.4.4. Примеры условных обозначений швов

сварных соединений………………………………………………..75

2.5. Контрольные вопросы………………………………………………75

3. Склеивание………………………………………………………………….76

3.1. Факторы, влияющие на прочность клеевого соединения …….76

3.2. Основные компоненты клеев……………………………………..78

3.3. Классификация клеев……………………………………………...79

3.4. Клеи, применяемые в ювелирной промышленности……………82

3.5. Применение клеев в ювелирном производстве………………….84

3.6. Выполнение клеевых соединений………………………………..88

3.6.1. Технологический процесс склеивания……………………88

3.6.2. Подготовка поверхности перед склеиванием…………….88

3.6.3. Подготовка и нанесение клея……………………………...91

3.6.4. Образование клеевого соединения………………………..92

3.6.5. Основные причины непрочности клеевых соединений…93

3.6.6. Преимущества склеивания………………………………...93

3.6.7. Недостатки склеивания…………………………………….93

3.7. Условные обозначения клеевых соединений……………………..94

3.8. Контрольные вопросы………………………………………………96

4. Заклепка……………………………………………………………………..97

4.1. Сущность процесса клепки………………………………………...97

4.2. Материалы для изготовления заклепок……………………………98

4.3. Виды заклепок………………………………………………………99

4.4. Виды заклепочных соединений…………………………………..102

4.5. Процесс клепки…………………………………………………….103

4.6. Способы изготовления ювелирных заклепок……………………106

4.7. Условные обозначения заклепочных соединений………………107

4.8. Контрольные вопросы…………………………………………...109

Список использованной литературы……………………………………….110

Приложения………………………………………………………………….111

Предисловие

Соединительные операции являются базовыми при создании ювелирных украшений. Все многообразие подобных процессов можно условно разделить на неразъемные и разъемные соединения. Учебное пособие «Технология соединений в ювелирном производстве» состоит из двух частей, каждая из которых посвящена тому или иному способу соединения деталей ювелирных изделий.

Первая часть учебного пособия «Неразъемные соединения» содержит всю необходимую информацию по основным технологическим способам соединения материалов: пайке, сварке, склеиванию и заклепке, сопровождается необходимыми рисунками, схемами и иллюстрациями. Пособие призвано помочь студентам освоить теоретические и практические аспекты технологии неразъемных соединений, получить необходимые сведения и рекомендации для последующей реализации творческих идей в материале.

Введение

Ассортимент ювелирных украшений в настоящее время огромен: кольца и серьги, подвески и браслеты, колье и ожерелья и прочие предметы; из сплавов золота и серебра, платины и палладия; со вставками разнообразной формы и огранки и без них. Каких только украшений не создает буйная фантазия дизайнеров-ювелиров. Многовековые традиции здесь тесно переплетаются с новациями и креативом новой волны молодых художников. Барокко и минимализм, модерн и хай-тек, арт-деко и этностиль и т.д. – все это причудливое разнообразие находит своего привередливого покупателя [1].

Иногда изделие, задуманное дизайнером, имеет настолько сложную форму, что его либо невозможно, либо слишком дорого изготавливать целиком единовременно. Но его достаточно легко можно собрать из набора относительно дешевых в производстве деталей более простого дизайна с помощью подходящего технологического процесса. В настоящее время основными способами соединения материалов при производстве ювелирных изделий являются: пайка, сварка, склеивание и заклепка.

Однако, создавая украшения, ювелир должен думать не только о внешней привлекательности проектируемого изделия. Это связано с тем, что многие потребители рассматривают ювелирные украшения и как надежное вложение капитала. Потребительские требования к ювелирным изделиям включают в себя не только эстетическую составляющую, но и такие аспекты, как прочность, надежность, долговечность.

Поэтому для создания высококлассных ювелирных украшений дизайнеру-ювелиру необходимы основательные знания факторов, влияющих на качество изделий на каждой стадии производственного цикла. Одной из важнейших стадий данного процесса является разработка конструкции стыков соединяемых деталей ювелирного изделия. Умение грамотно сконструировать стыки и правильно изобразить данное соединение на чертеже – залог получения качественного изделия [2].

Пайка

Пайка – один из наиболее распространенных видов неразъемных соединений, используемых в ювелирном производстве. Подавляюще>Пайка

Пайка – один из наиболее распространенных видов неразъемных соединений, используемых в ювелирном производстве. Подавляющее большинство операций, особенно при изготовлении мастер-моделей, производятся посредством пайки. Большинство монтировочных работ невозможны без данного вида соединения. Это относится, прежде всего, к сложным ювелирным изделиям, например, филигранным украшениям, звеньям цепочек, креплению готовых элементов, соединению шинок колец с оправами камней и т.д.

Кроме производства ювелирных украшений, пайка применяется при их ремонте: изменение размера кольца, ремонт или изменение размещения крапанов, замена замков и других элементов украшений и т.д. Применение пайки также необходимо при реставрации и реконструкции старинных изделий. Кроме того, пайку можно использовать для исправления дефектов литья (например, крупные поры на отливках можно заполнить подходящим припоем с применением локального нагрева) [3].

Основные понятия процесса пайки

Пайка – процесс соединения металлических деталей, находящихся в твердом состоянии при помощи более легкоплавкого сплава, называемого припоем. Между расплавленным припоем и основным металлом происходят на небольшой глубине процессы взаимного растворения и диффузии, в результате которых при застывании получается прочное соединение деталей.

Пайка определенным припоем должна производиться внутри некоторого температурного интервала. Нижняя граница, так называемая рабочая температура, – это минимальная температура поверхности детали, при которой припой смачивает соединяемые материалы, растекается и соединяет детали, образуя сплав. Сверху температура пайки ограничена максимальной температурой пайки, при превышении которой припой сгорает, и соединение получается дефектным. Рабочая и максимальная температуры пайки указываются изготовителем припоя.

При пайке металлы соединяются в результате смачивания, растекания жидкого припоя по нагретым поверхностям и затвердевания его после охлаждения. Предпосылкой смачивания поверхности металла жидким припоем является чистая поверхность соединяемых деталей. Однако в большинстве случаев она загрязнена и покрыта слоем окисла, который необходимо удалить перед нанесением припоя.

Химикаты, применяемые при пайке для облегчения соединения металлов и способствующие удалению окислов из места пайки, называют флюсами. Флюс наносится на места пайки в виде тонкого слоя, растворяет загрязнения и слой окисла. После этого жидкий припой может смачивать очищенную поверхность металла и растекаться по ней. Температурой активности флюсов называют ту наименьшую температуру, при которой они выполняют свои функции [4].