Emalio dangų gamyba ant plieno ir ketaus mašinų, instrumentų dalių ir kt pramoninė įranga paplito maždaug prieš 100 metų (XIX a. aštuntajame dešimtmetyje). Jie buvo skirti metalo gaminiams tik siekiant apsaugoti juos nuo išorinių poveikių(korozija), o į jų estetines savybes nebuvo atsižvelgta. Iš pradžių tai buvo geležies ir ketaus virtuvės reikmenys.
Šiuo metu glotnūs karštieji emaliai plačiai naudojami ne tik indų gamyboje, bet ir mechaninės inžinerijos, instrumentų gamybos, dujų ir medicinos įrangos srityje. Šaldymas ir virtuvės įranga, ženklai, įvairūs rodyklės, laikrodžių ciferblatai, prekybos įranga, taip pat ketaus vonios, kriauklės, katilai ir tt Lygusis karštas emaliavimas – tai modernus, labai mechanizuotas technologinis procesas, vykstantis specializuotose emaliavimo cechuose arba dažniau gamybos konvejerinėse linijose, kuriose įrengtos moderni įranga. Paprastai gaminami stambios arba masinės gamybos tos pačios rūšies gaminiai, kurių estetinės savybės (spalva, blizgesys, formos proporcingumas ir kt.) yra iš anksto numatytos projekte pagal GOST ir ergonomikos reikalavimus. ši rūšis produktų. Šių aspektų plėtra priklauso techninės estetikos specialistų – dizainerių, kurie dalyvauja kuriant pramoninių gaminių projektus kartu su emalio dirbtuvių technologais ir antikorozinių bei dekoratyvinių dangų specialistais, kompetencijai.
Emaliuotas švelnus plienas yra puiki medžiaga įvairiems naudingiems daiktams gaminti. Jis turi pakankamai stiprumo ir kietumo, pigesnis nei kiti metalai. Be to, dėl savo atsparumo ugniai suteikia daugiau laisvės emaliavimo technikose ir ugniai atsparių borosilikatinių emalių (be švino) naudojimo. Galiausiai iš visų emaliui tinkamų metalų mažai anglies turintis plienas yra arčiausiai emalio pagal savo šiluminį plėtimosi koeficientą, kuris lemia emalio sluoksnio elementų stiprumą ant plieno ir jo gebėjimą atlaikyti staigius šiluminius svyravimus be įtrūkimų. .
Procesas Juodųjų metalų (plieno, ketaus) emaliavimas turi savo specifiką. Dabar jis buvo sukurtas labai išsamiai įvairių variantų. Iš esmės tai reiškia: po įprastų paruošiamųjų valymo operacijų (mechaninis šepečių valymas ir ėsdinimas praskiestoje sieros arba druskos rūgštyje) produktas nuplaunamas tekantis vanduo ir jie vėl dainuoja. Po to produktas panardinamas karštas tirpalas soda ir, neplaunant, išdžiovinkite. Sodos plėvelė laikinai apsaugo metalą nuo korozijos. Šioje formoje produktas patenka į emaliavimą.
Yra dvi emalio masės: pagrindinė, arba gruntas, ir dengiamoji. Pagrindinis dažniausiai yra juodos spalvos ir ugniai atsparumu gerokai lenkia vientisą. Degimo metu jis nevisiškai išsisklaido, o tik tirštas, tekantis padengia metalą ne ištisine vientisa, o porėta mase. Šis poringumas leidžia metalui plėstis ir trauktis kaitinant ir vėsstant, o tūrio dalelės neatsiskiria nei viena nuo kitos, nei nuo metalo. Tai lemia emalio dangos stiprumą.
Dengiančios masės visada sudaromos taip, kad ištirptų daug lengviau nei pagrindinė masė (dirvožemis), o susilietus ištirptų, sudarydamos savotišką lydinį, palaipsniui pereinant nuo išorinio paviršiaus. , švarus, viršutinis dengiantis sluoksnis per mišri kompozicija prie žemės. Dengiančios masės dažniausiai būna patrauklių šviesių ir ryškių spalvų (baltos, kreminės, mėlynos, žalios ir kt.). Kartais jų mišiniai naudojami indų išoriniams paviršiams, kurie degimo metu įgauna savotiškų spalvų su dėmėmis ir lašeliais.
Taip pat yra keletas emalio taikymo ypatybių. Yra du būdai: šlapias ir sausas. Šlapias metodas- labiausiai paplitęs, naudojamas plieno gaminiams. Emalis šlifuojamas vandeniu ir užtepamas ant objekto arba purškiant (didelės dalys), arba šepetėliu, arba tiesiog panardinant produktus į kreminę masę (mažos dalys). Tada gaminys džiovinamas 40-50°C temperatūroje ir deginamas. Nedegintas emalis yra itin trapus ir lengvai trupa. Pirštų atspaudai ir įbrėžimai lieka net ir po šaudymo. Emalio uždėjimo ir deginimo operacija kartojama du kartus. Pirmiausia užtepamas ir išdeginamas gruntas, po to dengiamas spalvotas emalis.
Sausasis metodas arba miltelių apdorojimas anksčiau buvo naudojamas ketaus gaminiams (kartais naudojamas ir šiandien). Tai susideda iš to, kad, pavyzdžiui, karštas objektas ketaus vonia, pakabinkite ant sukamojo čiaupo ir greitai (per 15-20 min.), kol daiktas atvės, nupudruokite sausu emaliu ir pakaitinkite. Jei po apdegimo aptinkami emalio sluoksnio netobulumai, tada pudravimas kartojamas ir išdeginamas dar kartą.
Įdomus būdas yra ketaus gaminių emaliavimas liejimo metu. Tam iš liejimo smėlio paruošta forma padengiama izoliaciniu grafito sluoksniu ir kruopščiai išlyginama. Ant grafito sluoksnio kuo tolygiau užtepamas emalio sluoksnis, kuris pirmiausia sumalamas į smulkius miltelius ir ištirpinamas vandenyje, kol pasidaro kreminis.
Jei gaminys yra tuščiaviduris, o jo vidus taip pat turi būti glazūruotas, tada strypas taip pat padengiamas emaliu.
Kartais emalio masė sausų miltelių pavidalu užtepama ant šlapio izoliacinio grafito sluoksnio, tai yra tiesiog pabarstykite drėgną molinės formos (arba lazdelės) paviršių emalio milteliais ir išlyginkite. Tada formos išdžiovinamos ir užpildomos išlydytu ketaus. Liejimas turi būti ramus, ty be pernelyg didelio dujų išsiskyrimo (emalyje neturi būti medžiagų, kurios ketaus lydymosi temperatūroje gali išskirti dujas ar garus). Šiems metodams naudojama emalio masė, susidedanti iš kvarcinio smėlio, natrio pelenų ir kreidos. Kad masė geriau sukibtų su forma, į masę dedama molio.
Emalio masės, skirtos emaliavimui liejimo metu, sudėtys (masės dalimis) pateiktos lentelėje. 9.
9 lentelė
Emalis ant aliuminio
Šiuo metu mūsų šalyje ir užsienyje sukurta nemažai aliuminio emaliavimo technologijų. Tai daugiausia taikoma technologijų sričiai (antikorozinės, apsauginės dangos, neatsižvelgiant į menines savybes), o papuošalų emalių, skirtų aliuminiui, srityje kol kas žengti tik pirmieji žingsniai, tačiau gana sėkmingi tiek meninėje. ir techniniai terminai (18 pav.).
18. Karštas emalis ant aliuminio. Studijų darbas (1980 m.)
Šiuo metu vidaus praktikoje gamyba meno gaminiai Aliuminis, naudojant karštus emalius, naudojamas meno gamyboje Estijoje (Talinas), Armėnijoje (Erevanas), taip pat kai kuriose eksperimentinių juvelyrikos gamyklų dirbtuvėse TSRS ir RSFSR meno fondo meno gamyklose (Rusijos suvenyrų gamykla, ETPK gamykla). kaip kai kurie menininkai savo dirbtuvėse.
Vienas pirmųjų emalių panaudojimo aliuminio gaminių dekoravimui eksperimentus pradėjo dailininkas L. Linaxas (Talinas). Jos darbai dažnai eksponuojami parodose ir įtikina techninėmis galimybėmis ir galimybėmis naudoti karštus emalius dekoruojant iš aliuminio pagamintus darbus.
VDR, Vengrijoje ir Čekoslovakijoje karštas emalis naudojamas ne tik dekoracijoje ir papuošaluose, bet ir dideli lygūs arba banguoti aliuminio lakštai padengiami karštu emaliu, iš kurio ir surenkami. dekoratyvinės sienos ir plokštės.
Aliuminio dengimo karštu emaliu technologija iš esmės nesiskiria nuo visuotinai priimtos kitiems metalams. Tačiau aliuminiui naudojami specialūs mažo lydymosi emaliai, pagaminti Dulevo porceliano gamykloje, kurių lydymosi temperatūra yra 600–620 ° C. Kaip pagrindas naudojami tiek lieti, tiek štampuoti ar reljefiniai gaminiai su atitinkamomis įdubomis, skirti jų užpildymui emaliu. Emalis laikosi stipriau, jei įdubimai yra šiurkštaus paviršiaus ir ne mažesnio kaip 1,5 mm gylio. Ruošdami emalio masę, turėtumėte naudoti tuos pačius metodus, kaip ir vario, tačiau visas operacijas reikia atlikti atidžiau ir tiksliau. Pavyzdžiui, emalio sluoksnis turi būti vienodas ir numatyti įdubimai emaliui užpildomi tolygiai ir sandariai, ypač išilgai kraštų, nes deginant emalis išdega iš kraštų ir ten, kur sluoksnis yra labai plonas Tuo pačiu metu, jei emalis dengiamas labai storu sluoksniu, atsiranda iškilimų ir Degimo metu susidaro nelygumai, pridedant apdegusias vietas ir pakartotinai degant. Reikia atkreipti dėmesį į tai, kad emalio ir paties aliuminio lydymosi temperatūrų intervalai. labai arti, todėl būtina užtikrinti, kad mufelis neperkaistų. šį lygį, kol emalis visiškai ir tolygiai išsilydys.
10.2. EMALIŲ GAVIMO IR EMALIAVIMO TEORINIS PAGRINDAS
Emaliavimas yra sudėtingas procesas, kurio pagrindus galima suprasti (ir įsisavinti) tik žinant pagrindinių komponentų: metalo ir emalio charakteristikas. Emaliuotų medžiagų stiprumo charakteristikas gali nustatyti tik ryšys tarp metalo ir stiklinės dangos struktūros bei savybių, taip pat jų makro- ir mikroskopinės sąveikos sąsajoje.
10.2.1. DANGAS METALAS
Techniniais ir buitiniais emaliais padengti metalai daugiausia yra plienas, ketus ir aliuminis. Varis ir vario lydiniai taip pat naudojami specialiems tikslams, daugiausia lakštų ir forminių dalių pavidalu. Reikalavimai dėl įvairios medžiagos atsižvelgiant į jų tinkamumą emaliuoti, skiriasi.
10.2.1.1. Plieno lakštas
Atsižvelgiant į tai, kad emaliavimo procesas yra kompleksas fizinių ir cheminiai procesai procesai, vykstantys aukštoje temperatūroje oksiduojančioje atmosferoje, emaliuotas lakštas turi atitikti tam tikrus cheminės sudėties, struktūros homogeniškumo, cheminės ir fizinės paviršiaus kokybės, taip pat oksidacijos, ėsdinimo ir vandenilio pralaidumo reikalavimus.
Prekyboje parduodami plieno lakštai, tinkami emaliui padengti, yra tarp medžiagų, standartizuotų pagal šiuo metu galiojantį TGL 23035 standartą.
Šių lakštų cheminė sudėtis pateikta lentelėje. 10.2. Iš visų priemaišų turi anglis didžiausia vertė, nes tai lemia burbuliukų susidarymą per
šaudymo laikas. Pradedant maždaug 600–700 °C temperatūroje, anglis ir deguonis reaguoja, sudarydami anglies monoksidą. Esant mažam anglies kiekiui, šios reakcijos greitai baigiasi, tačiau esant dideliam anglies kiekiui, burbuliukų susidarymas tęsiasi viso degimo proceso metu. Todėl anglies kiekis lape turi būti ne didesnis kaip 0,1%. Kitos geležies priemaišos, jei jų koncentracija didesnė nei nurodyta lentelėje. 10.2 gali sukelti emalio dangos defektus. Taigi, silicis, o kartais ir aliuminis, dėl neigiamo vandenilio poveikio lape, sukelia „ žuvies žvynai“, todėl kartais priimtinesnis yra tylus plienas. Siera ir fosforas turi panašų poveikį. Padidėjęs vario ir chromo kiekis gali sumažinti atsparumą nuosėdoms
lakštą, galimybę jį apdoroti ėsdinant ir atitinkamai sumažinti emalio sukibimo su metalu stiprumą.
Emaliuoto plieno lakšto mikrostruktūra turi būti vienalytė feritinė struktūra su smulkiu cementito pasiskirstymu. Cementito grūdelių kaupimasis lemia emalio „virimą“, burbuliukų ir „žuvų žvynų“ susidarymą. Sritys, kuriose yra smulkūs ir dideli grūdeliai, neturėtų gulėti arti vienas kito, nes gali atsirasti įtempimų ir suglebimų, dėl kurių gali nulupti emalis. Pagal ASTM reikalavimus palankiausias grūdelių dydis yra lygus arba didesnis nei 6 balai. Tai akivaizdu neigiamas poveikis Lakštų emaliavimo kokybei įtakos turi makronehomogeniškumas (nemetaliniai intarpai, įtrūkimai, susigilinimas, susitraukimo ertmės, burbuliukai ir segregacija).
Lakšto tinkamumą emaliuoti daugiausia lemia jo paviršiaus cheminė ir fizikinė-mechaninė būklė. Prieš emaliavimą būtina pašalinti aliejus, riebalus, oksidus ir rūdis, nes dėl jų neišvengiamai atsiranda emalio sluoksnio defektų. Dėl aukštesnės paviršiaus kokybės emaliavimui pirmenybę teikia šaltai valcuotas plienas, kuris taip pat yra mažiau jautrus žuvų žvynų susidarymui. Pagal TGL 9559 standarto rekomendacijas emaliuoti skirtas paviršius turi būti A1 arba A2 kokybės. Aukštos kokybės paviršiai būtini pirmiausia naudojant vis dažniau naudojamą plonasluoksnį ir viensluoksnį (be išankstinio gruntavimo) emaliavimą. Pastaruoju atveju pirmenybė teikiama nikeliuotiems lakštams.
Emaliuojant kritinius gaminius, kad būtų užtikrintas pakankamas sukibimas, ėsdinant būtina pašalinti 20-120 g/m2 geležies sluoksnį. Naudojant mechanizuotas gamybos linijas, šis gana didelis pašalinimo greitis pasiekiamas greitai ir tolygiai.
Emaliuoti lakštai turi turėti optimalias oksidacijos savybes. Jei oksidacija yra per maža, emalio degimo metu nepavyks pasiekti pakankamo sukibimo ir smūgio stiprumas išlieka mažas. Jei yra per daug oksidacijos, plienas per stipriai reaguoja su išlydytu emaliu, todėl susidaro burbuliukai. Svorio padidėjimas nuo 4 iki 6 mg laikomas optimaliu. cm -2 po 10 min deginimo 800 °C temperatūroje.
Plieno lakšto gebėjimas perduoti vandenilį yra labai svarbus. Visų pirma, žuvų žvynų susidarymas (maži emalio sluoksnio lupimai, formuojami kaip pusmėnuliai) paaiškinamas vandenilio elgesiu, kuris susidaro ėsdinant ir deginant emalį, absorbuojamas metalo ir atvėsus sistemai. , vėl išsiskiria iš jo – nevaldomai ir lėtai – kartu su emalio dalelių skilimu.
Vandenilio išsiskyrimą skrudinant galima pavaizduoti taip. Kaitinant sausą slydimą, iš molio išsiskiria struktūriškai surišta medžiaga, o iš frito dalelių – chemisorbcija. surištas vanduo. Jis reaguoja su karšta geležimi: Fe + H 2 0 - FeO + 2H. Dalis vandenilio išsiskiria H 2 molekulių pavidalu per emalio sluoksnį, kuris iš pradžių dar gali jį praleisti, tačiau tam tikras kiekis iš karto patenka į kietą geležies tirpalą ir turi tam tikrą mobilumą.
Būdamas sudėtinga charakteristika, metalo gebėjimas perduoti vandenilį apima absorbciją, tirpimą, difuziją, vandenilio kaupimosi plieno lakšte ir rekombinacijos galimybę, kurios priklauso nuo plieno sudėties, jo struktūros, valcavimo sąlygų, taip pat emaliavimo sąlygos. Skirtingai paruoštų emalio lakštų savybių skirtumas, kai bandoma dėl vandenilio difuzijos, parodyta fig. 10.3. Lakštas atsparesnis žuvų apnašų susidarymui, tuo lėčiau įsisavinamas vandenilis ir difunduoja į konstrukciją bei tuo daugiau jo gali sugerti metalas. Metodas, sukurtas atsižvelgiant į metalo prisotinimo vandeniliu pokyčius, leidžia su didele tikimybe numatyti „žuvų žvynų“ susidarymą lape. Pagal šį metodą, jei laikymo laikas viršija vandenilio perėjimo į metalą laiką, tai yra, pavyzdžiui, lakštams, kurių storis 0,75; 1,0; 1,50 mm atitinkamai 4; 8; 12 minučių, galime garantuoti, kad emalio sluoksnyje šio defekto nėra.
Siekiant išvengti emalio deformacijos, deformacijos ir patinimo degimo metu, anglies kiekis plieno lakšte, ypač gaminant gaminius didelis plotas, jei įmanoma, turėtų būti
Kadangi geležies, pirmiausia anglies, priemaišos, kaip taisyklė, neigiamai veikia emaliavimo procesą, dengimui naudojami mažai anglies turintys plieno lakštai, pirmiausia Armco geležis.
Kiti mažai anglies turintys plienai turi būti papildomai dekarbonizuoti specialiai emaliavimo tikslais (Open-coil metodas), ko pasekoje anglies kiekis juose sumažėja iki 0,001-0,003%.
Tam tikrą svarbą įgyja titanu stabilizuoti plienai, kuriuose anglis yra surišta į titano karbidą TiC ir todėl yra inertiška. Jie tapo žinomi Ti-Namel pavadinimu ir daugiausia tinka emaliavimui. Tačiau jų kaina yra labai didelė.
Specialiais tikslais daugelis labai legiruotų plienų ir lydinių gali būti padengti emaliu, jau nekalbant apie specialias emaliui skirtas medžiagas. Tam ypač tinka chromo-nikelio plienas.
10.2.1.2. Ketaus
Emaliui naudojamas ir ketus, kuris taip pat turi atitikti tam tikrus reikalavimus.
Emaliui tinkančio ketaus cheminė sudėtis pateikta lentelėje. 10.2. Anglies kiekis yra svarbus. Jo vertė jokiu būdu neturėtų viršyti 4%; optimali vertė priklauso nuo silicio ir fosforo kiekio ir gali būti apskaičiuojama (%) pagal formulę C = 4,3 - 0,3 (Si + P), o Si ir P reikšmės pakeičiamos %, arba Sc = C / (4,23 - Si/3,2), kur C ir Si taip pat yra %. Sc reikšmė turi būti nuo 1,0 iki 1,6. Silicis sumažina cementito susidarymą ir sukelia grafito, kuris yra labai svarbus emaliui, susidarymą. Tačiau dėl per didelio silicio kiekio susidaro stambiagrūdė struktūra, kuri neigiamai veikia emalio sukibimą su pagrindu.
Knyga skirta tokiems metalo apdirbimo būdams kaip emaliavimas ir meninis juodinimas, ėsdinimas ir įpjovimas (tauching), smailinimas ir dengimas rodiu. Ypatingas dėmesys knygoje skiriamas gaminių iš vario ir aliuminio bei sidabro, plieno ir geležies lydinių apdailai. Be to, čia yra išsami informacija apie apsauginės dangos meniniai metalo gaminiai.
Iš serijos: Meninis metalo apdirbimas
* * *
pagal litrų įmonę.
Emaliavimas
Emalio(emalis) – tai mažai tirpstantis skaidrus arba sudrėkintas (nepermatomas) švino silikatinis stiklas, nudažytas įvairiomis spalvomis metalo oksidais. Miltelių pavidalo jis tepamas ant gaminio paviršiaus ir išdegus virsta kieta, blizgia mase, ryškiomis, stabiliomis spalvomis.
Be dekoratyvinių savybių, emalis turi apsauginių savybių ir yra labai atsparus ne tik atmosferos poveikiui, bet ir cheminiai reagentai– rūgštys, šarmai, dujos ir kt., todėl galima naudoti architektūriniuose gaminiuose, veikiančiuose lauko sąlygomis.
Juvelyrikos menas iš emalio ant aukso, sidabro ir vario yra labai sena dekoratyvinės ir taikomosios dailės rūšis.
Terminas „emalis“ į Rusiją atvežtas iš Prancūzijos ir pakeitė senąjį graikų kilmės terminą – emalį (šviesus arba blizgus akmuo).
Terminas „emalis“ į Rusiją atkeliavo XIX–XII amžiais iš Bizantijos.
Bizantijos emaliai išsiskyrė labai sudėtinga kompozicija ir išskirtiniais meniniais nuopelnais. Emalio masės paruošimas buvo tobulas tiek įvairovės, tiek grynumo požiūriu spalvų paletė, taip pat nepaprastas blizgesys, ryškumas, stiprumas, stiprumas, ilgaamžiškumas.
Rusijoje seniausi gaminiai su emaliu datuojami III–V amžiais. Senieji rusiški klozoniniai emaliai ant aukso ir sidabro datuojami XI–XII amžių antroje pusėje.
Pramoninė gamyba emaliai Rusijoje pradėti kurti XIX amžiaus antroje pusėje buvusioje imperatoriškoje porceliano gamykloje Sankt Peterburge. Šiuo metu jie gamina gaminius su dažytu emaliu, filigraniniu emaliu, graviruotu, reljefu ir štampuotu reljefu (segės, auskarai, apyrankės, pudros kompaktai ir kt.).
Emaliai gaminami iš specialių lydančių spalvotų stiklų, pridedant įvairių pigmentų ir pagalbinių medžiagų, tokių kaip mangano dioksidas, kobalto arba nikelio oksidas, kriolitas ir kt.
Emaliavimas reiškia speciali technologija papuošalų kūrimas, glaudžiai susijęs su pagrindiniais juvelyrikos darbais. Pagal cheminę sudėtį emaliai yra silicio rūgšties druskos.
Svarbiausias papuošalų emalių komponentas yra silicio dioksidas, stiklą formuojantis oksidas, užtikrinantis aukštą cheminį atsparumą, mechaninį stiprumą ir šilumines emalio savybes. Kuo daugiau silicio dioksido yra kompozicijoje, tuo aukštesnė emalio kokybė. Esant dideliam silicio dioksido kiekiui, emalio klampumas žymiai padidėja, todėl į pradinę kompoziciją įterpiamas kalio oksidas, kuris sumažina kompozicijos klampumą ir polinkį kristalizuotis, padidina tepamumą, pagerina emalio blizgesį ir švarumą.
Meniniai emaliai turi atitikti keletą reikalavimų: būti žemo lydymosi temperatūros, nes naudojant emalius, kurių plitimo temperatūra aukštesnė nei 850°C, apsunkinamas jų dengimas ant sidabro lydinių ir litavimo gaminių; turėti aukso, sidabro ir jų lydinių šiluminio plėtimosi koeficientą, artimą linijinio šiluminio plėtimosi koeficientui; išlydytas, turi gerą tepamumą, klampumą, gerą slėpimo galią, švarumą, blizgumą, ryškią sočią spalvą.
Švino-silikato emaliai skirstomi į skaidrius ir prislopintus. Gaminant skaidrius emalius, naudojama maždaug ta pati kompozicija (išskyrus auksinį rubiną), o darant prislopintus emalius, į kompoziciją pridedama arseno trioksido arba alavo oksido (sulydžius ir sumalus).
Duslintuvai gali būti vandenilio fluorido ir fosforo rūgščių druskos. Tačiau geriausius rezultatus duoda arseno trioksidas, kuris, įdėjus į krūvį nedideliais kiekiais, užtikrina aukštas skaidrių emalių optines savybes, o dideliais kiekiais leidžia gauti skaidrius, ryškiaspalvius emalius.
Dirbtuvėse, jei yra žaliavų, galima paruošti įvairių spalvų emalį.
Taigi, norint paruošti pienišką emalį, reikia 10 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 80 g raudonojo švino, 4 g cinko oksido, 10 g kaolino; emaliui paruošti mėlyna reikia 10 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino, O,5 - 2 g (priklausomai nuo atspalvio) - kobalto oksido; juodam emaliui paruošti reikia 4,5 g kvarco pikio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino, 6 - 12 g kobalto oksido; emaliui paruošti geltona reikia 10 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino, 0,5 g kalio dichromato; žaliam emaliui paruošti reikia 10 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino, 1 - 2 g vario oksido, 0,2 g kalio dichromato; raudonam emaliui paruošti reikia 10 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino, 0,5 - 2 g kadmio oksido; Skaidriam emaliui paruošti reikia 20 g kvarcinio smėlio, 20 g boro rūgšties, 70 g raudonojo švino.
Kruopščiai sumaišykite kompozicijos komponentus, sudėkite į porcelianinį tiglį ir kaitinkite mufelinėje krosnyje. 550 – 600°C temperatūroje mišinys pradeda tirpti. Kai kompozicija pavirs į vienalytę stiklinę masę, replėmis nuimkite tiglį ir išlydytą emalį supilkite į metalinį indą su šaltas vanduo. At staigus atšalimas emalis sukietėja ir skilinėja į smulkius gabalėlius, kurie šiuo atveju yra pradinė medžiaga emalio darbams.
Emalio procesą galima suskirstyti į šiuos etapus: gaminio paruošimas emaliui; emalio užtepimas; emalio deginimas ir gaminio apdaila.
Ruošiant gaminį emaliui, metalas išvalomas nuo visų rūšių teršalų ir oksidų plėvelių, nuriebalinamas ir ėsdinamas azoto rūgštyje arba balinamas silpname sieros rūgšties tirpale. Po valymo vario gaminys kaitinamas krosnyje, kol susidaro plona oksido plėvelė, atsirandanti dėl karšto metalo kontakto su atmosferos deguonimi, kuri skatina stiprų emalio ryšį su metalu.
Emaliuojant gaminius, pagamintus iš tauriųjų metalų, atliekamas preliminarus „patobulinimas“ - daugkartinis atkaitinimas, po kurio seka ėsdinimas ir kvarcavimas, o tai padidina tauriojo metalo procentą paviršiniame sluoksnyje.
Prieš tepant ant gaminio, emalis paverčiamas milteliais: sumalamas rutulinėse malūnėse arba susmulkinamas agato skiediniuose.
Dalelių dydis turi būti ne didesnis kaip 0,01 mm, o grūdelių dydis turėtų būti maždaug toks pat, nes mažos dalelės ištirpsta daug greičiau ir turi laiko sudegti, kol didesnės pradeda tirpti, o tai sukelia defektus.
Norint atskirti mažas daleles, sumaltas emalis kelis kartus plaunamas vandenyje. Dėl plovimo didelės dalelės nusėda ant dugno, o mažos pašalinamos kartu su vandeniu.
Emalis ant gaminių tepamas dviem būdais: rankiniu ir mašininiu būdu. At rankiniu būdu tepant, ant gaminio teptuku arba specialia mentele užtepamas maltas emalis, sumaišytas su vandeniu srutų pavidalu. Šis metodas naudojamas juvelyrikoje.
Mašininiu būdu tvirtinimo detalės dedamos į gerai persijotą emalį, sumaišytą su vandeniu (dekstrinas, karbamidas - 2 - 2,5 g 1 litrui slydimo) ir specialiu aerozoliu tolygiai užtepami ant gaminio paviršiaus.
Kitoje plokštės pusėje jie padengia savo priešingą emalį, kuris padeda išvengti gaminio deformacijos. Šis metodas naudojamas didelių plokščių paviršių emaliavimui.
Užtepus emalį, gaminys kruopščiai išdžiovinamas mufelinėje krosnyje arba džiovinimo spintoje ir deginamas (kaitinimo temperatūra 600 - 800 °C) elektrinėse krosnyse su atviromis spiralėmis. Mažas papuošalai kūrenama elektrinėse mufelinėse krosnyse su uždara apvija. Taip pat galite naudoti atvirą dujinio degiklio liepsną, tačiau ji neturi liestis su emalio paviršiumi, nes suodžiai gali sugadinti gaminį, todėl liepsna nukreipiama į atvirkštinę, kairę, kairę pusę. Prieš deginant gaminys dedamas ant specialaus stovo, pagaminto iš nikelio, nikelio lydinių arba karščiui atsparaus (chromo-nikelio) plieno, kad tolygiai įkaistų.
Emalių lydymosi temperatūra nevienoda, todėl prieš pradedant emaliuoti reikėtų atlikti visų turimų emalių bandomąjį lydalą ant to paties metalo, iš kurio gaminami gaminiai, ir užfiksuoti lydymosi seką.
Emaliuojant pirmiausia uždedami ir išdeginami ugniai atsparesni emaliai, po to pridedamos trūkstamos lydančiosios spalvos ir vėl išdegama (žemesnėje temperatūroje). Kai tik ant išlydyto emalio atsiranda blizgesio, kaitinimas sustoja ir gaminys palaipsniui atvėsta. Galutinė apdaila– balinimas metalines dalis, be emalio, gaminami 15 % sieros rūgšties tirpale.
Sumažėjusio atsparumo rūgštims emaliams naudojama oksalo arba citrinos rūgštis. Po plovimo ir džiovinimo produktas šlifuojamas ir poliruojamas.
Pagal technologines ir dizaino ypatybes emaliai skirstomi į champlevé, pertvarinius, langinius, vaizdinius ir kt.
Champlevé emaliui užtepti gaminiuose graviravimo, štampavimo ar štampavimo technikomis daromos įdubos (įdubos) (gylis 0,5 - 0,8 mm). Kuo gilesnė įduba, tuo dažai tamsesni.
Skaidriems emaliams įdubos dugnas nuvalomas sklandžiai (atspindi spindulius, o kurčiųjų – paliekamas šiurkštus. Champlevé emalis naudojamas dekoruoti lietų arba šarvuotų gaminių, gaminių iš lakštinio metalo pagamintas kaldinant.
Cloisonne emaliai naudojami įdubimams tarp pertvarų užpildyti iš valcuotos vielos arba prie pagrindo lituoto filigrano. Emaliui skirta gaminio dalis pagaminta iš žemos atviros, maždaug 1 mm gylio dėžutės. Pertvarų susipynimas sukuria tam tikrą raštą, kuris užpildomas emaliu.
Gaminiai, skirti langams ar skaidriam emaliui, turi būti su ažūriniu raštu, iškirptu metalu arba pagamintu filigranine technika – raštu, kurio skylutės užpildomos spalvotu skaidriu emaliu ir išdegintos.
Emalis sulydomas ir paverčiamas stiklu, įterpiamas į metalinių nėrinių tarpus. Spalvoti skaidrūs grynų spalvų emaliai primena brangakmenius – ametistus, rubinus, safyrus.
Tapyba emaliu (emaliu) – tai puikiausia miniatiūrinė tapyba emaliniais dažais ant metalinio pagrindo. Tai pats daugiausiai darbo reikalaujantis ir kruopščiausias emaliavimo būdas.
Emalio technologinis procesas susideda iš gaminio pagrindo, kuris gali būti bet kokios formos, pagaminimas iš plono sidabro, vario ar aukso lakšto. Priekinis paviršius, tinkamai paruošus, padengiamas plonu emalio sluoksniu, kuris turėtų tarnauti kaip fonas (šviesūs fonai – balti, mėlyni arba juodi). Fono uždėjimo operacija kartojama keliais etapais, kol paviršius tampa lygus ir lygus. Atvirkštinė pusė padengta priešpriešiniu emaliu. Tada jie pradeda dažyti ant emalio, atsižvelgiant į pokyčius po apdegimo į pradinę emalio dažų spalvą ir jų lydymosi temperatūrą. Iš pradžių jie dažomi ugniai atspariais dažais, o išdegę - tirpiais.
* * *
Pateiktas įvadinis knygos fragmentas Meninis metalo apdirbimas. Emaliavimas ir meninis juodinimas (Ilja Melnikovas, 2013 m.) pateikė mūsų knygų partneris -
Ačiū šiuolaikinės technologijos galima gamyba platus asortimentas emaliuota įranga chemijos, farmacijos ir maisto pramonei nuo vamzdžių, vožtuvų iki reaktorių ir distiliavimo kolonėlių.
Emalis yra plona stiklinė danga, gaunama apdorojant aukštoje temperatūroje. Techniniai emaliai naudojami gaminiams iš ketaus, plieno, aliuminio ir lengvųjų metalų lydinių. Metalo ir emalio derinys sėkmingai sujungia metalo formuojamumą ir stiprumą su stiklo cheminiu atsparumu ir ilgaamžiškumu. Įrenginių emaliavimas atliekamas gruntu ir viršutiniu emaliu padengiant metalinį pagrindą, po to kūrenant orkaitėse ~900°C temperatūroje. Prieš tai gaminiai yra tekinami, šlifuojami, atkaitinami ir apdorojami šratais.
Iš pradžių emalio dengimo tikslas buvo sukurti dekoratyvinį efektą, daugiausia ant daiktų, pagamintų iš tauriųjų metalų. Dekoratyvinis emaliavimas aukštą meninį lygį pasiekė mūsų eros pradžioje Bizantijoje. Kartu su tradicinis naudojimas kaip dekoratyvinės dangos ant buities ir techninės paskirties gaminių emalio dangos vis dažniau naudojamos siekiant išspręsti metalų antikorozinės apsaugos problemą įvairiose srityse.
Europos emaliavimo pramonė prasidėjo XVIII amžiuje Vokietijoje, Anglijoje ir Švedijoje, kur emalis pradėtas naudoti kaip metalų apsaugos nuo korozijos priemonė. Rūgštims atspariu emaliu buvo dengiami geležiniai ir ketiniai indai, spaudos presų dalys, virtuvės reikmenys. Rusijoje plieno ir ketaus emaliavimas atsirado XIX amžiaus antroje pusėje, daugiausia virtuvės reikmenų gamybai.
Mokslo ir technologijų raida siejama su vis aukštesnės temperatūros naudojimu. Dėl šios priežasties nuolat didėja reikalavimai įvairių metalų, pirmiausia karščiui atsparaus plieno ir lydinių, apsaugai nuo korozijos, ypač nuo oksidacijos. Tačiau apsauga nuo korozijos yra tik vienas iš emaliavimo tikslų, bet toli gražu ne vienintelis. Atvirkščiai, emalis paprastai padeda pagerinti paviršių kokybę ir formuoti naujas medžiagas, technines ir funkcines savybes nauja sistema. Nauja medžiagos (emaliuoto metalo), kurioje emalis turi atlikti ne tik apsaugines, bet ir kitas – optines, mechanines, chemines ir higienines funkcijas, kokybė išreiškiama sąvokoje “ kompozicinė medžiaga“ (metalo-emalio kompozitas).
Šiuo metu emaliuoti gaminiai naudojami daugelyje sričių kasdienybė, maisto pramonės, žemės ir miškininkystės, statybos, transporto, chemijos, naftos chemijos, farmacijos ir kitose pramonės šakose nacionalinė ekonomika. Tai prietaisai su maišymo įrenginiais, kolektoriais, riešutų filtrais, kolonų ir šilumos mainų įranga, maišytuvais, alyvos paleidimo kameromis ir daug daugiau.
Emalio danga yra atspari daugeliui agresyvios aplinkos ir garų. Didėjant temperatūrai ir koncentracijai, atsparumas fosforo rūgštims mažėja, o vandenilio fluorido rūgštis visiškai ištirpdo emalį.
Lentelėje nurodytas leistinas emalio dangos retinimas per metus pagal Vokietijos standartus.
Dirbant su emaliuota įranga, svarbu atsižvelgti į šiuos veiksnius:
- Trapumas (jautrumas staigiam mechaniniam įtempimui)
- terminis šokas (staigus temperatūros pokytis)
- Korozija (metalo sunaikinimas)
Vartotojai nurodo nestabilumą ir šiluminę perkrovą kaip vieną iš bendrų problemų, būdingų emalio dangoms. At staigūs pokyčiai temperatūra į emalio danga atsiranda mikroįtrūkimų ir drožlių, dėl kurių metalas patenka į drėgmę ir orą, dėl ko prasideda korozija.
Be to, emalis yra jautrus kritimams ir smūgiams, todėl tai reikalauja specialios sąlygos sandėliavimas, kruopštus transportavimas ir profesionalus montavimasįranga. Technologinių, pakrovimo angų, taip pat mėginių ėmimo angų vidinės pusės yra ypač jautrios, nes dirbant su atidarytas dangtis sunku išvengti smūgių ar sukrėtimų. Taigi kyla problemų dėl emalio sluoksnio lupimo ir pažeidimo fazių atskyrimo srityje, suvirinimo jungčių vietose metalinis korpusas, ant šulinių kaklų ir flanšinių jungčių, ant maišymo įrenginių mazgų.
Pažeistą ir nuskilusią emalį dažnai reikia taisyti arba atkurti darbinis paviršius konteineriai. Tam naudojamos stiklą stiprinančios medžiagos, pavyzdžiui, struktūrinis stiklo pluoštas. Medžiagos tepamos mentele, voleliu arba šildomu beoriu purškimu, kad sutrumpėtų antikorozinės apsaugos darbų laikas. Į pastą panašios medžiagos yra tiksotropinės: užtepus jos neslysta ir išlaiko formą. Gaminamos skystos dangos kontrastingos spalvos kad juos naudojant nenusidažytų. Tokie "lopai", jei jie gali atlaikyti darbo krūvį, laikosi nuo 2 iki 8 savaičių.
Ir vis dėlto, galimas profesionalus talpinės įrangos remontas!
Emalio dangos atkūrimo procesas – pakartotinis emaliavimas – yra gana sunkus ir daug laiko reikalaujantis, nes... yra susijęs su pakartotiniu emalio dengimu ir vėlesniu degimu, o tai tiesiog neįmanoma, atsižvelgiant į atstumą nuo emalio gamintojo.
Emalių rūšys
- Tamsiai mėlyna
Universalus naudojimas - Baltas
Universalus naudojimas. Leidžia atpažinti nešvarumus ant paviršiaus. - Šviesiai mėlyna (farmacinis emalis)
Specialus dažymas leidžia geriau atpažinti skaidrias pieniškas ir tamsias priemaišas. Patobulintas cheminis atsparumas išplovimui, palyginti su cheminiu emaliu
Pagrindinis prioritetas farmacijos įmonės darbe yra GMP taisyklės. Tikimasi griežtai laikytis daugelio gamybos sąlygų parametrų: patalpų apdailos, grindų dangos, oro ir vandens valymo. Ir taip pat specialius reikalavimus prie įrangos.
Farmacinio emalio skirtumai:
- Anti-adhezinės savybės
- Didelis atsparumas šarminiams tirpalams
- Ypatinga spalva
- Ypatinga cheminė sudėtis
- Antibakteriniai emaliai su Ag priedu
- Garantuotas maksimalus grynumas
Farmacijos pramonei skirti reaktoriai turi garantuoti maksimalų grynumą ir optimalų šilumos ir medžiagų srautą, kad atitiktų griežčiausius GMP reikalavimus. Speciali farmacijos pramonės įrangos emalio danga pasižymi lipnumą mažinančiomis savybėmis. Taip išvengiama bioplėvelės ir kitų teršalų susidarymo, palengvinant darbą praktiškai steriliomis sąlygomis.
Skirtingai nuo cheminių reaktorių dangų, farmacinis emalis yra atsparesnis šarminiams tirpalams. Taigi farmaciniu emaliu padengtas reaktoriaus paviršius išlaiko savo savybes ne tik sintezės, bet ir valymo proceso metu. Taigi garantuoja geras valymas ir būtinas įrangos sterilumas. Speciali farmacinio emalio spalva leidžia vizualiai kontroliuoti – atskirti skaidrius, pieniškus ir tamsius teršalus.
Gaminant emaliuotus farmacinius reaktorius, sunaudojama žymiai mažiau sunkiųjų metalų oksidų (kobalto). Tai sumažina produkto užteršimo tikimybę net ir korozinių procesų metu.
Visai įrangai taikoma kokybės kontrolė visuose etapuose: nuo gamybos iki transportavimo. Rūpestingas požiūris leidžia mums išsaugoti unikalias savybes, kurias galėtų pasiekti mūsų klientai geriausi rezultatai savo uždaviniuose.
Emaliai, skirti dengti ant ketaus (šlapio arba sauso), turi panašią sudėtį kaip ir lakštų emaliai. Tačiau sausai užteptuose emaliuose yra daugiau srautų, kurie palengvina jų plitimą lydymosi metu.
10.2.2.4. Emalio sukibimas su metalu
Pagrindinis reikalavimas emaliuotam gaminiui yra emalio sukibimo su metalu stiprumas.
Ypač įdomus yra emalio sukibimo su plieno lakštu atvejis, kuris užtikrinamas tik tada, kai metale yra vadinamųjų sukibimo oksidų (0,3-0,5% CoO arba iki 1% NiO, arba abu vienu metu) arba kai lakšto paviršius iš anksto nikeliuotas panardinant.
Pagal Dietzelio pasiūlytą ir Retzoldo tyrinėtą sukibimo teoriją [10.22], sukibimo mechanizmą galima supaprastinti taip. Išlydytas emalio sluoksnis visiškai sušlapina plieno paviršių, ištirpdydamas kaitinimo metu susidariusį oksido sluoksnį, todėl metalinis paviršius yra švarus. Po to kobaltas arba nikelis, elektrochemiškai labiau elektropozityvesnis nei geležis, metalu nusėda ant lakšto iš
10.3. EMALIAVIMO TECHNOLOGIJA
Emaliavimas – tai kelių etapų procesas, kurio metu dengiamas metalas ir emalio komponentai paruošiami atskirai vienas nuo kito, o dengimas atliekamas emaliavimo proceso metu. Tačiau yra tik nedideli skirtumai tarp plieno lakštų, ketaus ir aliuminio emaliavimo.
10.3.1. REIKALAVIMAI PRODUKTAI
Kuriant gaminius emaliavimui, derinant du tokius skirtingus komponentus kaip metalas ir emalis, reikia atsižvelgti į tam tikras savybes, ypač į emalio trapumą. Kühn ir Geu teigimu, emaliavimo gaminiai turi atitikti šiuos pagrindinius dizaino reikalavimus:
neturi būti aštrių kampų ir briaunų, vidiniai apvalinimų spinduliai turi būti >5 mm (išimtiniais atvejais >3,5 mm); ilgų profilių galai turi būti standūs;
didelio ploto dalys turi būti su bangelėmis ir grioveliais, indai turi turėti šoninius sutvirtinimus (flanšus);
apvalūs flanšai visada turi būti atviri (bet neuždaryti); karoliuko išlinkimo srityje neturėtų būti išpjovų ar skylių; skylių skersmuo turi būti didesnis nei 8 mm; gaminyje neturėtų būti asimetriškų išpjovų;
Suvirintos jungtys turi būti iš galo iki galo su V arba X formos grioveliu kraštuose. Suvirinimo siūlės neturėtų būti dedamos ant šonų;
Neturi būti medžiagos sluoksniuotos ar sienų sustorėjimo. Emalio gaminio formos pasirinkimą, be jo paskirties, daugiausia lemia dangos savybės ir emaliavimo sąlygos.
10.3.2. METALO PARUOŠIMAS
Pirmoji kokybiško emaliavimo sąlyga yra visiškas riebalų, aliejų, rūdžių ir nešvarumų nebuvimas ant metalinio paviršiaus. Todėl jo valymas atlieka itin svarbų vaidmenį. Paruošimo būdai aprašyti toliau metalo gaminiai, būdingas emaliavimo technikai.
10.3.2.1. Plieno lakštų atkaitinimas ir ėsdinimas
Labai suteptus arba surūdijusius plieno lakštus galima paruošti emaliavimui tik atkaitinant ir ėsdinant. Grubus atkaitinimas atmosferoje, kurioje yra HC1, yra ypač efektyvus (tai lengvai pašalina apnašas ir pašalina kraštų dekarbonizaciją). Tačiau susidaręs vandenilis gali pasklisti į lakštą, ten kauptis ir vėliau ant emalio susidaryti „žuvies žvynai“.
Išgraviravimas atliekamas pagal žinomos technologijos. Šiuo atveju būtina atkreipti dėmesį į tai, kad vandenilis, pasklidęs į lapą, taip pat gali sukelti „žuvies žvynų“ atsiradimą. Odinimo metu susidarę burbuliukai, taip pat ėsdinimo tirpalo likučiai lapo paviršiuje būtinai sukelia emalio defektus. Todėl dengtą metalą būtina nuplauti, o po to neutralizuoti.
10.3.2.2. Specialus plieno lakšto paruošimas
Dengiant plieną baltu emaliu be grunto, lakšto paviršiaus švara yra labai svarbi. Be to, norint užtikrinti sukibimą, būtina atlikti išankstinį nikeliavimą. Sudėtingas procesasšvelnaus plieno lakštų paruošimas
(
Svarbios yra ėsdinimo ir nikeliavimo operacijos, po kurių paviršiuje neturėtų būti defektų. Nusodinto nikelio kiekis turi būti 0,8-2 g m -2.
Kita specialius metodus Paviršiaus paruošimas normaliam anglies plieno lakštų padengimui baltu emaliu be grunto yra pagrįstas išankstiniu plono nikelio oksido sluoksnio purškimu ant paviršiaus arba blogai tirpių priemaišų nuosėdų sluoksnio gavimu ant metalo (Flexosmalt metodas).
10.3.2.3. Ketaus paruošimas
Ketaus paruošimas emaliavimui atliekamas beveik vien tik pūtimu, kartais pakaitinus 750-800 °C temperatūroje. Kaip abrazyvai naudojamas smėlis, geležies drožlės, plieno šratai, nupjauta viela ir korundas. Reikėtų atsižvelgti į tai, kad plieniniai abrazyvai lengvai sutepa paviršių. Srautiniu būdu patikimai pašalinami paviršiaus teršalai (liejimo apnašos, liejimo gruntas, šlako likučiai ir kt.) ir suteikiamas emaliavimui reikalingas paviršiaus šiurkštumas.
10.3.2.4. Aliuminio paruošimas
Pasiruošimas aliuminio lakštai Paprastai tai atliekama trimis etapais:
valymas naudojant įprastą riebalų šalinimą šarminiu tirpalu arba naudojant atskiestą H 2 S0 4 tirpalą (arba specialius tirpiklius);
apdorojimas šarminiuose chromato tirpaluose (50 °C, 5 min.), kad susidarytų oksidinė plėvelė, kuri padidina emalio sukibimą;
atkaitinimas (5 min. 520-550 °C temperatūroje).
Norint paruošti aliuminio liejinius emaliavimui, pakanka nuvalyti pūtimu.
10.3.3. EMALŲ GAMYBA
Emaliai, kurių žaliavos yra kvarcas, lauko špatas, kalis, boraksas, kalkakmenis, raudonasis švinas ir, jei reikia, dažikliai ir drumstikliai ir kt., paprastai yra verdami besisukančiose būgninėse arba vonios krosnyse atitinkamoje temperatūroje ( nuo 1100 iki 1300 °C). Tam tikros būsenos lydalas greitai atšaldomas, išleidžiant jį į vandenį ir pučiant suspausto oro srove tarp atvėsusių ritinių. Taip susidaro granulės arba trupiniai (emalio fritas), kurie malimo metu lengvai susmulkinami iki šlifavimo arba miltelių. (Sąvoka „emalio fritas“ nėra teisinga – žr. apibrėžimą 10.1.1 skirsnyje – bet yra visuotinai priimtas.) Tokia forma emalis tiekiamas emalio gamykloms.