|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Рынок технологий / Актуальные изобретения и модели / Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2245940
СПОСОБ ДЕКОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ВИТРАЖНОЙ ЭМАЛЬЮ
Имя заявителя: Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ) (RU)
Имя изобретателя: Романов Б.П. (RU); Алеутдинов А.Д. (RU); Отмахов В.И. (RU)
Имя патентообладателя: Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ) (RU)
Адрес для переписки: 634003, г.Томск,3, пл. Соляная, 2, ТГАСУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2003.07.29
Изобретение относится к области художественного эмалирования, конкретнее к технологии получения витражных эмалей, и может найти применение в области изготовления мелких декоративных изделий, сувениров, ювелирных украшений. Способ включает заполнение эмалью отверстий в металлическом каркасе и расплавление эмали. Расплавление эмали осуществляют перед заполнением отверстий в каркасе, при этом отверстия заполняют эмалью путем натягивания расплава эмали на металлический каркас. Изобретение позволяет наименее трудоемким и одновременно экономичным путем получить качественные декоративные изделия в области витражного эмалирования.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области художественного эмалирования, а более конкретно к области технологии получения витражных эмалей, и может найти применение в области изготовления мелких декоративных изделий, сувениров, ювелирных украшений.
Из области художественного эмалирования известен способ выполнения мелкой пластики из металлической проволоки [Э.Бреполь “Художественное эмалирование” /Пер. с нем. И.В.Кузнецовой; Ред. Л.З.Засухина. - Л.: Машиностроение, Ленинград. Отд, 1986 - с.112].
Согласно этому способу изготавливают металлический каркас заданной формы из стержня, обмотанного проволокой. Затем его покрывают мокрой тугоплавкой эмалью (шликером), сушат и обжигают в печи. Затем снова наносят слой эмали и вновь обжигают. Процесс повторяют до тех пор пока не достигнута необходимая толщина. Изготовленные таким образом декоративные изделия не скалываются, т.к. возникающие напряжения в системе металл - эмаль минимальны для скрученной проволоки. Однако этот способ является трудоемким, поскольку содержит много операций для получения конечного декоративного изделия. Кроме этого требуется точное соблюдение режимов нанесения шликера (мокрой эмали), сушки и обжига. Несоблюдение режимов ведет к снижению декоративных качеств изделия. На выполнение декоративных изделий требуется много времени.
Известен и способ получения витражной эмали [Техника художественной эмали, чеканки и ковки: Учеб. пособие /А.В.Флеров, М.Т.Демина, А.Н.Елизаров, Ю.А.Шеманов - М.: Высш. Шк., 1986 - с.42-43]. По решаемой задаче этот способ является наиболее близким и принят за прототип.
Согласно этому способу выполняют металлический каркас с отверстиями. Между каркасом и подставкой для обжига помещают подложку из слюды или фольги. Затем наносят в отверстие каркаса тонким слоем шликер, осторожно просушивают и немедленно осуществляют обжиг (расплав) эмали в печи при t=640-680°C. После обжига заполняют вновь отверстие вровень с перегородками каркаса, следя, чтобы все отверстия были затянуты полностью. И снова осуществляют обжиг при более высокой t=700-740°С. При этом эмаль должна оплавиться полностью. После чего подложку отмывают или сошлифовывают.
Этот известный способ содержит много операций, требующих четкости их соблюдения, и трудоемок. Причем область применения этого способа ограничена, поскольку диаметр отверстия не должен превышать 5 мм. При увеличении размера отверстия возникает вероятность получения некачественных декоративных изделий (ювелирных украшений) и брака. Все операции требуют особой чистоты, повышенной трудоемкости для получения декоративных изделий высокой художественной выразительности.
Задача изобретения - наименее трудоемким и одновременно экономичным путем получить качественные декоративные изделия в области витражного эмалирования.
Задача решена следующим образом: по аналогии с прототипом заполняют отверстие в металлическом каркасе, производят расплав эмали, но в отличие от прототипа расплав эмали осуществляют перед заполнением отверстий в каркасе, а заполняют отверстия путем натягивания расплава на металлический каркас, например проволочный. Причем заполнения отверстий осуществляют либо путем вытягивания каркаса из расплава эмали, либо путем растягивания капли, помещенной внутри каркаса. Расплав эмали производят посредством сфокусированного светового потока ксеноновой лампы.
Таким образом, заявляемый способ отличается от прототипа тем, что расплав эмали осуществляют перед заполнением отверстий металлического каркаса;
- заполнение отверстий производят путем натягивания расплава эмали на металлический каркас;
- натягивание расплава на каркас производят путем погружения каркаса в расплав эмали с последующим вытягиванием из расплава;
- заполнение отверстий каркаса осуществляют и путем растягивания капли расплавленной эмали внутри каркаса;
- натягивание расплава эмали производят на проволочный каркас;
- расплав эмали производят с помощью сфокусированного светового потока, например ксеноновой лампы.
Эти отличия подтверждают новизну заявляемого способа.
Расплав эмали обладает высоким поверхностным натяжением и вязкостью, что позволяет наносить эмаль на металлический каркас.
Использование проволочного каркаса улучшает его смачивание расплавом эмали и увеличивает адгезию.
Экспериментально установлено, что при вытягивании каркаса из расплава эмали образуется тонкая пленка, полностью закрывающая отверстие каркаса.
За пределами контура каркаса при вытягивании его из расплава излишки эмали стекают. Пленка быстро затвердевает, изделие не требует дополнительной сушки и образуется готовое декоративное изделие. При растягивании капли расплавленной эмали и образуется тонкая пленка, быстро застывающая. При этом многочисленными экспериментами подтверждены и высокая адгезия эмали с металлом и высокое качество декоративных изделий: гладкая поверхность, блеск. Получены новые декоративные эффекты. Если традиционно композиции получают добавлением различных пигментов, то заявляемый способ позволяет использовать однородную эмаль. Причем экспериментальные исследования показали, что декоративные изделия, выполненные из технической эмали, например ТК-17, обладают высокой художественной выразительностью. (А технические эмали дешевле ювелирных эмалей). При расплаве эмали ТК-17 световым лучом был обнаружен эффект их окрашивания нетипичными цветами. Изменение химического состава образцов эмали, как показали исследования, сопровождено с наличием сложных процессов, связанных с кристаллизацией, испарением компонентов.
Цветовые эффекты имеют квазивихревую структуру, связанную с действиями оператора, влиянием расположения фокального пятна по отношению к объекту облучения, временем облучения.
Кроме этого из одного расплава можно изготовить несколько декоративных изделий. Этот факт и то, что при изготовлении декоративных изделий можно использовать техническую эмаль, а не только дорогую ювелирную, делают способ экономичным.
Таким образом предложенный способ упрощает процедуру декорирования изделий: включает всего две операции - расплав эмали, натягивание ее на каркас. Он менее трудоемок, но создает широкие возможности в получении декоративных изделий с высокой художественной выразительностью.
Из уровня техники не выявлено способов декорирования изделий с применением техники витражной эмали, согласно которых заполнение отверстий выполнялось бы расплавленной эмалью. Не выявлено и получение декоративных изделий вытягиванием (или растягиванием капли эмали) каркаса из расплава эмали.
К тому же время обжига (расплава) по заявленному способу минимально, а декоративные свойства, как показали эксперименты, высокие. Причем этот способ позволяет, как было выявлено, получать декоративные изделия высокого качества не только из ювелирной, но и из технической эмали. Вышесказанное подтверждает наличие изобретательского уровня у заявляемого способа. Он явным образом не следует из уровня техники.
 |  |
На фиг.1, 2 представлены фотографии украшений, выполненных по заявленному способу.
СПОСОБ РЕАЛИЗУЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
С помощью источника тепловой энергии производится расплав эмали. В качестве источника энергии целесообразно использовать сфокусированный некогерентный световой поток ксеноновой лампы ДКСШРБ-5000. Температуру регулируют изменением направления, расстояния до подложки с эмалью, изменением силы тока.
Изделие необходимой формы (по творческому замыслу мастера) погружают в расплавленную эмаль. По мере прогревания оно смачивается расплавом. После смачивания изделие осторожно вытягивают из расплава. Образуется тонкая пленка, которая быстро затвердевает. В зависимости от требуемой толщины изделия каркас вытягивают из зоны самой высокой температуры (в месте сфокусированного светового потока) или смежных зон, обладающих большей вязкостью эмали.
Возможно и другое выполнение декорирования изделий. Для этого на подложке размещают каркас, внутрь каркаса помещают эмаль в количестве, достаточном для заполнения отверстия каркаса, осуществляют расплав эмали с последующим ее растягиванием до полного заполнения отверстия. Растягивание осуществляют с помощью тугоплавкой проволоки. Возможны и другие приспособления для выполнения этой операции.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ декорирования изделий витражной эмалью, включающий заполнение эмалью отверстий в металлическом каркасе и расплавление эмали, отличающийся тем, что расплавление эмали осуществляют перед заполнением отверстий в каркасе, при этом отверстия заполняют эмалью путем натягивания расплава эмали на металлический каркас.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для его осуществления применяют проволочный каркас.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что натягивание расплава эмали на каркас осуществляют путем погружения его в расплав эмали с последующим вытягиванием из расплава.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что натягивание расплава эмали на каркас осуществляют путем растягивания капли расплава, помещенной внутри каркаса.
5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что расплавление эмали осуществляют посредством сфокусированного светового потока
Версия для печати
Дата публикации 09.12.2006гг
Created/Updated: 25.05.2018