Ювелірні вироби. Їх властивості, особливості виробництва,дефекти. Світовий та Український ринок

          Перламутр - ювелірний матеріал, що утворю¬ється із внутрішнього шару морських і річкових ра¬ковин молюсків. Як і перли, він складається переважно  з дуже тонких пластинок вуглекислого кальцію і неве¬ликої кількості органічних речовин, має блакитнувато-сріблястий райдужний блиск. Твердість його за шкалою Мооса дорівнює 4, густина - 2,6-2,7 г/см3.

Нефрит - напівдорогоцінний камінь, за хімічним складом -поєднання кремнезему і оксидів деяких металів. Напівпрозорий, від темно-зеленого до блідо-зеленого кольору, але зустрічається також нефрит сірого і білого забарвлення. Блиск його маслянистий, жирний. Камінь дуже в'язкий, добре полірується. Твердість його за шкалою Мооса - 5,6-6, густина - 3,03-3,17 г/см3.

Подібним до нефриту є більш твердий дорогоцінний та напів¬дорогоцінний жадеїт (твердість за шкалою Мооса — 6,5-7).

 

 

 

 

Малахіт - напівдорогоцінний камінь, за хімічним складом -водна вуглекисла сіль міді. Непрозорий, яскраво-зеленого кольору зі складним малюнком і скляно-алмазним блиском. Добре полірується. Твердість його за шкалою Мооса - 3,5-4, густина - 3,9-4 г/см3.

Орлець - напівдорогоцінний камінь, за хімічним складом - силі¬кат марганцю. При незначній товщині він прозорий, при значній -непрозорий. Колір - темно-рожевий із чорними жилками або плямами окислів марганцю. Має велику в'язкість, твердість за шкалою Мооса дорівнює 5,5-6,5, густина - 3,4-3,7 г/см3.

Яшма - напівдорогоцінний камінь, різновид халцедону, за хімічним складом - кварц, що містить оксиди заліза. Непрозорий, має велику розмаїтість забарвлень: цегляно-червоний, сіро-зелений, із зеленуватими відтінками, коричневий із білими плямами. Твердість яшми за шкалою Мооса дорівнює 7, густина - 2,5-2,8 г/см3.

Лазурит - напівдорогоцінний камінь, дрібнокристалічний міне¬рал із групи алюмосилікатів зі складним хімічним складом. Непрозо¬рий, колір його від густо-синього до блакитного, блиск - скляний. Яскравий і блискучий при сонячному світлі лазурит стає темним і тьмяним при електричному освітленні. Добре полірується. Твердість його за шкалою Мооса - 5-5,5, густина - 2,3-2,4 г/см3.

Ітрієво-алюмінієвий гранат (ІАГ) - штучний камінь, за хіміч¬ним складом - алюмінат ітрію, дуже схожий на алмаз, оскільки він ізотропний, має високу твердість (за шкалою Мооса - 8) та завдяки високому показнику заломлення сильну гру світла. Кристалізація ІАГ здійснюється з розплавів методом Чохральського спрямованою криста¬лізацією (методом зонного плавлення). ІАГ без домішок безкольорові, домішка хрому надає йому зеленого кольору, кобальту - синього, марганцю - червоного, титану — жовтого. Безкольорові ІАГ викорис¬товуються як імітації алмаза.  Зелений  ІАГ  схожий  на демантоїд (візуально відрізнити дуже важко). Помірна крихкість забезпечує до¬статню міцність, густина - 4,4 г/см3. Дефектами є ледь помітні кільця і прямі лінії росту кристала, а також включення повітря у вигляді невеликих пухирців.

Титанат стронцію (фабуліт - 8г№03) - штучний камінь. Влас¬тиві високі оптичні характеристики: повний збіг показника заломлен¬ня з алмазом, висока дисперсія (в 4 рази вища за діамантову), яскрава гра світла. Внаслідок низької твердості (6), ребра огранованого фабуліту трохи заокруглені. На відміну від алмаза, фабуліт у рентгенівських променях майже непрозорий. Його отримують методом Вернейля.

Синтетичний рутил - штучний камінь, за хімічним складом -стабілізований оксид титану, характеризується винятково високим показником подвійного заломлення (+ 0,287) та екстремальною дис¬персією (- 0,330), яка в 6 разів перевищує дисперсію діаманта і обу¬мовлює сильне переливання кольорів. Його поверхня відрізняється жирним блиском внаслідок великого подвійного заломлення, тоді як в діаманті грані тверді та чисті.

Яскрава гра кольорів каменя та невелика твердість (6) нагадують дешеву скляну біжутерію. Для його вирощування використовують метод Вернейля. Один із значних недоліків, внаслідок чого камінь має обмежене використовування, - жовтий відтінок.

Стабілізовані кубічні оксиди цирконію (К82): джеваліт, цирко¬ній, фіаніт. Наразі найбільш популярним серед синтетичних матеріа¬лів, що імітують алмаз, є фіаніт. Вперше кристали фіаніту були виро¬щені в середині 1960-х років у Фізичному інституті ім. П.І. Лебедєва АН СРСР (ФІАН). Для вирощування кристалів фіаніту використо¬вують метод гарнісажного плавлення. При введенні хромофорних домішок фіаніт забарвлюється в різноманітні кольори. Наприклад, домішка європію надає фіаніту рожевого кольору, заліза - жовтува¬того, кобальту - темно-лілового, ванадію - зеленого, міді - жовтого, ітрію - яскраво-червоного. Сьогодні отримують непрозорі білі, роже¬ві, чорні різновиди фіаніту, які використовуються як імітації перлів, чорного халцедону, чорного алмаза.

Стабілізовані кубічні оксиди цирконію мають показник залом¬лення близький до алмаза (1,17-2,18), тому візуально важко розрізни¬ти ці мінерали. Найбільш надійним є метод розпізнання у рентгенів¬ських променях тому, що алмаз надзвичайно прозорий, порівняно з імітаціями цирконію.

Різні назви оксиду цирконію пов'язані із незначними змінами в хімічному складі та країнами-виробниками. Високий показник за¬ломлення, більш висока, ніж в алмаза, дисперсія - 0,06, твердість - 8,5 у поєднанні з прозорістю та відсутністю кольору забезпечують йому провідне місце серед імітацій алмаза.

Синтетичний муассаніт (карбід кремнію) - прозора, безкольо¬рова штучна імітація алмаза, має майже однакову з алмазом густину, подібну твердість та більшу дисперсію. Спочатку муассаніт було синтезовано, а потім знайдено в природі кристали неювелірної якості. Ювелірний муассаніт вирощується методом сублімації. Внаслідок анізотропності та високої дисперсії характеризується роздвоєнням ре¬бер огранованої вставки, чим і відрізняється від діаманта. Серед усіх імітацій алмаза він найбільш подібний до нього, проте висока вартість обмежує його використання.

Синтетичні смарагди - це кристали, вирощені у розплаві, до складу яких входять оксиди берилію, алюмінію, кремнію та інші. Твердість, густина, забарвлення та інші властивості штучного смараг¬да майже аналогічні природним.

Синтетичні корунди - це кристали, вирощені у розплаві, до складу яких входить оксид алюмінію (глинозем) та фарбуючі доміш¬ки. Твердість, густина, колір та інші властивості штучного корунду аналогічні природним.

Культивовані перли одержують шляхом введення кульки різно¬го походження та форми у мантію деяких видів молюсків. Культиво¬вані перли відрізняються від натуральних тим, що їх ядро видно при просвічуванні яскравим світлом, а перламутровий шар значно тонший і має невеликі розміри, тому вони володіють значно меншою твер¬дістю, міцністю, перламутровим блиском тощо.

 

Розділ 2. Особливості виробництва ювелірних товарів

Технологія виробництва – це найважливіші чинники, які впливають на формування споживацьких властивостей ювелірних товарів.

Ювелірні товари є творами мистецтв і створюються художниками-ювелірами. Спочатку художник робить ескіз виробу в кольорі. При цьому він повинен виявити і показати своєрідну декоративність і забарвлення матеріалу для задуманого виробу. Так, діамант виграє в оправі з "білого золота", Бірюза – в срібній оксидованій оправі, а перли і аметист – в оправі із золота жовтого кольору. Ураховують також, що золото більш красиве в ажурних роботах і програє в масивних виробах. Щоб підкреслити малюнок і красу каменя в оправі з срібла, його, як правило, оксидують під старе срібло.

Після затвердження ескізу художньою радою підприємства виготовляють уручну зразок-еталон або організовують серійне промислове виробництва виробів. Зразок-еталон або три промислові зразки з підвішеними і опломбованими етикетками, технічними описами (паспортами), плановою калькуляцією і проектом прейскуранта роздрібних і оптових цін представляє на розгляд і твердження. Затверджений зразок-еталон опломбовують і повертають підприємству для організації або продовження виробництва затверджених виробів. Два інші зразки також опломбовують і залишають на базі дорогоцінних металів і каменів як еталони. Кожному затвердженому виробу приписують шифр.

Основними технологічними процесами виробництва ювелірних виробів з дорогоцінних, кольорових і чорних металів є наступні: заготовчи, створення форм ювелірних виробів, обробні, ограновування ювелірних каменів, закріпка вставок в ювелірні вироби.

 

2.1 Заготовчі процеси

Ювелірні підприємства одержують від спеціальних заводів хімічно чисті дорогоцінні метали у вигляді злитків, прутків, шайб і дроту, а також відходи дорогоцінних металів свого виробництва (тирса, стружки, висікання, дрібні обрізання і ін.). В заготовчих цехах напівфабрикати проходять певну обробку, при якій вони перетворюються на матеріали для виготовлення ювелірних виробів.

Заготовчи процеси складаються з декількох операцій: складання лігатури і її плавки, вальцювання, волочіння, кування.

Залежно від виду дорогоцінного металу і проби майбутнього виробу складають лігатуру, тобто визначають необхідну кількість дорогоцінного металу в сплаві і лігатурні метали. Для золота лігатурними матеріалами є в основному срібло і мідь.

Плавку лігатури дорогоцінних металів проводять в графітних тиглях в спеціальних електропечах. Під дією високих температур атоми металів звільняються від внутрішньокристалічних зв'язків. При цьому кристали розпадаються, і між ними все більше утворюється рідкого металу. Процес розчинення структури продовжується до тих пір, поки весь метал з твердого стану не перейде в рідке. Спочатку плавлять дорогоцінні метали, а потім додають кольорові (лігатурні). Коли лігатура повністю розплавиться, її виливають в підігріті металеві изложниці. Після охолоджування злиток лігатури ущільнюють проковуванням спеціальним молотком.

Злитки лігатури можуть мати дефекти: тріщини, пори, плени, нерівномірний розподіл дорогоцінних металів, шлакові включення і ін.

Залежно від профілю і конструкції, майбутніх виробів злиток лігатури вальцюють (прокочують) або проводять волочіння.

Вальцювання злитка лігатури застосовується, коли ювелірний виріб необхідно виготовляти з листового матеріалу методом штампування або з прутків певної форми і товщини. Цей технологічний процес заснований на пластичності лігатури. Для цього злиток прокочують між валяннями прокатних вальців. Між валяннями, що обертаються, злиток обжимається по висоті, збільшується його довжина. Із смуг, прутків і листів (без дефектів) виготовляють заготівки (деталі) майбутніх ювелірних виробів.

Волочіння застосовують для отримання із сплаву дорогоцінного металу дроту діаметра, що вимагається. Для цього перед волочінням заготівку лозини прокочують до максимального наближеного діаметра дроту. Плющення заготівки дроту здійснюють в ручних валяннях, які забезпечені кільцевими проточками (струмками), відповідними по перетину формі профілю прокочуваного дроту.

Кування – ця зміна поперечного перетину заготівки в гарячій або холодній без зняття стружки. Частіше всього кування злитків заготівки дорогоцінних металів проводять в холодному стані, оскільки сплави дорогоцінних металів мають хорошу пластичність. З елементів кованих заготівок можна виготовити будь-яку прикрасу: кільця, сережки, брошки, шпильки і ін.

 

2.2 Створення форм  ювелірних виробів

Форми ювелірних виробів створюють литвом по моделях, що виплавляються, філігранню, штампуванням, витяжкою, вибиванням, монтуванням розрізнених деталей і іншими способами. Литво по моделях, що виплавляються, – сучасний прогресивний метод виготовлення ювелірних виробів із сплавів срібла і золота. Цим методом одержують складні по конфігурації, тонкостінні відливання ювелірних виробів підвищеної точності (4 - 7-го класів), з високим ступенем чистоти (до 6-го класу), вимагаючих складної і трудомісткої механічної обробки при литві звичайним способом. Філігрань, або скань (від російського слова "скать" - сучить, звивати), - це витягнуте із сплаву срібло або золото дві-три тяганина, звиті в джгут, а іноді сплюснуті у вигляді стрічки. З цього "мотузочка" або "стрічки" нарізують деталі майбутнього орнаменту виробу (колечка, спіралі, розетки і ін.) і щипцями наклеюють і накладають на узор, нанесений на папір або металеву поверхню. Місця з'єднання деталей узору посипають припоєм і підносять до вогню. Над вогнем (газового пальника) під дією високої температури папір згоряє, а припій, розплавляючись, скріпляє деталі виробу. В результаті виходить ажурний (від франц. langnp1033ajour – крізний) металевий узор. Іноді його збагатили черню – дрібними кульками, що напаяють, ювелірними каменями або гладкими металевими накладками.

Штампування – наймасовіший технологічний процес отримання плоских деталей (заготівок) або готових ювелірних виробів з листів, смуг і прутків сплавів дорогоцінних металів методом вирубки або видавлювання на спеціальних пресах. При цьому застосовують змінні сталеві штампи, що складаються з нижньої частини – матриці і верхній – пуансона.

Монтування – це з'єднання деталей ювелірних виробів, виготовлених гнучкій, різанням, розпилюванням, фрезеруванням, штампуванням і іншими методами. Таке з'єднання проводиться паянням, зваркою, клепкою і іншими технологічними операціями.

 

2.3 Обробні процеси

Обробні процеси обробки поверхні ювелірних виробів підвищують їх художню цінність.

Шліфування застосовують для створення гладкої поверхні виробу за допомогою обертань бязевых, фетрових або повстяних кругів, з використанням наждаку, пемзи або інших абразивних порошків.

Полірування застосовують для створення дзеркального блиску на поверхні золотих і срібних виробів. Розрізняють полірування уручну, механічне і електричне.

Чеканка – це отримання складного рельєфного малюнка за допомогою чеканників і зубил з листового матеріалу або на поверхні масивних литих виробів (ваз, скульптур і ін.)

Гравіювання – це вирізування малюнків на виробі за допомогою штихелів (сталевих різців довгої 100-200мм).

Чернення – дуже складний обробний процес. Злитки сплаву срібла розкочують до належної тонкості і надають їм відповідну форму (ваз, стопок, підносів і ін.). В цеху гравіювання майстер наносить різцями на поверхню виробу борозенки, штрихи, створюючи малюнок (пейзаж, портрет, орнамент і ін.). Малюнок покривають густо-темною з синюватим відливом черню – сплавом олова, срібла, міді і сірок. На невеликому вогні сурми чернь плавиться і заповнює поглиблення малюнка, міцно сплавляючись з металом. Після очищення з прилеглих місць і поліровки чітко позначається малюнок, найдрібніші штрихи, по-особливому відтіняючи срібло і позолоту.

Анодування (анодне оксидування) – це отримання захисно-декоративній блискучій або матовій оксидній плівці на поверхні виробів з алюмінію і його сплавів. Одержують її шляхом підвішування виробів на аноді в електролітичній ванні, що складається з 20% сірчаної кислоти і води. Після пропускання електроструму на алюмінієвій поверхні утворюється щільна плівка з мікропорами.

Плівка володіє високою твердістю і зносостійкістю, а поверхня після анодування може забарвлюватися органічними фарбниками під колір золота або іншим кольором і набуває красивий зовнішній вигляд. Товщина анодованої плівки від 5 до 20мкм. Розчин фарбника, заповнюючи пори оксидної плівки, міцно утримується в них.

Гальванічне покриття (золочення і сріблення) – це створіння електролітичним методом захисно-декоративної плівки на поверхні ювелірного виробу, виготовленого із сплавів срібла або міді.