Чернение — вид декоративной отделки, заключающийся в наложении на поверхность изделий легкоплавкого сплава черного цвета (черни). Чернью декорируют ювелирные изделия из серебра. Хорошо ложится чернь на медные сплавы. Обязательные компоненты черневого сплава — серебро, медь, свинец и сера. В некоторых рецептах свинец можно замещать оловом и вводить в состав сплава буру, хлористый аммоний, висмут.

Готовят чернь из сульфидов меди, серебра и свинца.

Для получения сульфида меди берут: медной стружки —76,2 % и серы —23,8 %;

Для получения сульфида серебра берут: серебряной стружки —84,5 % и серы —15,5%;

Для получения сульфида свинца берут: свинцовой стружки —83,7% и серы —16,3%.

Каждый состав в отдельном тигле помещают в холодную печь и нагревают вместе с печью до 350 °С. После выдержки 2,5...3 ч тигли вынимают и отливают в слитки. Измельченные сульфиды являются основой для составления черни. Один из оптимальных составов имеет следующее соотношение:

46,66 % —сульфида меди,

11,12% —сульфида серебра,

42,22% —сульфида свинца.

Смешанные в определенной пропорции порошки сульфидов в тигле ставят в печь и нагревают до 650 °С.

В ходе плавки в смесь добавляют нашатырь из расчета 28,5 % от общей массы, с периодическим перемешиванием расплава. Затем расплав выливают в прогретую до 300 °С изложницу, выдерживают до охлаждения. Полученный сплав измельчают.

Чернь накладывают на изделие, подготовленное для черни, т. е. с углубленным гравированным рисунком. Гравированный рисунок выполняется без глянца для лучшего сцепления черни с основным металлом. Глубина рисунка в пределах 0,2...0,3 мм (от размеров изделия и площади углубления). Поверхность изделия, не покрывающаяся чернью, должна быть полированной без рисок, царапин и других дефектов.

Тонко измельченный порошок черни разбавляют раствором буры, поташа и поваренной соли до сметанообразного состояния. Приготовленную кашицу накладывают на участки, подлежащие чернению. Изделие предварительно обезжиривают. Кашицу выравнивают на поверхности изделия так, чтобы были заполнены все углубления, затем фильтровальной бумагой или ваткой из нее удаляют влагу. Чернь, попавшую на места, не подлежащие чернению, аккуратно убирают, и все изделие просушивают. После этого изделие обжигают в печи при температуре 300...400 °С до полного расплавления черни. Остывшее покрытие может иметь натеки и неровности, поэтому изделие подвергают механической обработке. В зависимости от состояния покрытия изделие опиливают или шабрят. Для опиливания используют мелкие надфили или напильники. Обрабатывают черневое покрытие аккуратно, не нарушая рисунка и конфигурации поверхности. Далее следует полировка, и чернь приобретает свойственные ей блеск и оттенок.

ОКСИДИРОВАНИЕ

Оксидирование металлов заключается в получении на их поверхности химически стойкой защитной пленки. Подвергаются этой обработке изделия из серебра и недрагоценных металлов. Оксидирование может производиться двумя способами — химическим и электрохимическим.

Оксидная защитная пленка способна на длительное время сохранить поверхность изделий в декоративно-привлекательном состоянии от атмосферного влияния. Оксидированием можно получить как прозрачную, так и цветную пленку. Получение прозрачной пленки — пассивирование дает возможность сохранить поверхность серебряного изделия в естественном для серебра белоснежном виде. Изделия с цветной пленкой, как правило черной или темно-серой с оттенками различных цветов (синеватыми, желтоватыми, коричневатыми, зеленоватыми и др.), сохраняют свои декоративные теневые эффекты до попадания в агрессивные или абразивные среды. имическое пассивирование серебра может быть получено в растворе электролита.

Температура раствора 18...25 °С, время обработки 1...2 с. После обработки изделия тщательно промывают в проточной воде и сушат.

Химическое декоративное (цветное) оксидирование серебра проводят в растворах сульфида калия (серной печени). Для приготовления серной печени сплавляют вместе серу и поташ (K2CO4 — углекислый калий) в пропорциях 1:2 или 1:1. Плавку их нужно производить, помешивая, не давая воспламеняться, до образования темно-коричневой массы. Полученный сплав сохраняют в темном закрытом сосуде кусковой массой. Для получения оксидирующего раствора необходимое количество массы 20...30 г/л измельчают и растворяют в воде, подогревая >до 80...90°С. Обезжиренное серебряное изделие оксидируют, окуная в горячий раствор. Если оксидирование проводят местное (определенного участка), то раствор наносится кистью на участок поверхности. Для повышения активности раствора серной печени и разнообразия оттенков в состав раствора могут вводиться хлористый аммоний 40 г/л или углекислый алюминий 20 г/л. Приготовленный раствор остается активным в течение 4...5 ч.

За процессом потемнения поверхности наблюдают. Необходимое состояние можно зафиксировать промывкой в воде. Высохшую поверхность очищают фетром (сукном), натертым мелом или полируют до состояния нужного тона.

Электрохимический процесс оксидирования сходен с процессом электролитического осаждения металлов и проводится в гальванических цехах или участках.

При электрохимическом пассивировании серебра пользуются электролитом следующего состава (в г/л):

Температура раствора 18...22°С, плотность тока 1 А/дм2, время обработки 35 мин. После обработки изделия промывают и сушат в течение 5...10 мин при температуре 60...70°С.

Декоративное электрохимическое оксидирование серебра проводят в электролите следующего состава (в г/л):

Температура раствора 18...25 °С, плотность тока 0,1...0,5 А/дм2, продолжительность процесса 1...5 мин.

8.8. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ

Гальванизацией называют процессы осаждения одного металла на другом в среде электролитов. В ювелирной промышленности широко используют гальванизацию для покрытия изделий слоем золота и серебра. Золочение и серебрение ювелирных изделий применяется в декоративных целях и для повышения износостойкости и химической стойкости изделий. Покрытия, полученные гальванизацией, отличаются высокой прочностью, а сам процесс — экономичностью. Электролитами служат водные растворы солей и кислот. Сущность электролитического осаждения металла заключается в следующем. Молекулы солей, растворенные в воде, распадаются на положительные и отрицательные ионы. Положительными являются ионы водорода и металлов, а отрицательными — кислотные и водные остатки. При пропускании через раствор постоянного электрического тока ионы, заряженные положительно, стремятся к отрицательному электроду, а ионы, заряженные отрицательно, — к положительному. Электрод, служащий положительным полюсом, называют анодом, а электрод отрицательный — катодом. Так как ионы металлов положительны и стремятся к катоду, в качестве катода используют покрываемые изделия, в то время как анодом служит пластинка из металла, которым покрывают изделия. При всех гальванических процессах применяют ванны, изготовленные из кислотоупорных материалов (стекла, винипласта, тефлона). Каждому покрытию соответствует свой режим электролиза, от которого зависят толщина и качество покрытия.

Золочение — Покрытию слоем золота подвергают ювелирные изделия как из недрагоценных металлов, так и из серебра и золота. При правильно выбранном режиме золочения покрытие толщиной 2 мкм обеспечивает изделия ровным, плотным, беспористым и износостойким слоем золота. Твердость покрытия превышает твердость литого золота более чем вдвое. Золочение золотых изделии производится с целью реставрации старых украшений, а также для придания хорошего товарного вида некоторым новым, например цепочкам. Такое покрытие называют подцветкой изделия.

Основной ассортимент изделий, подвергающихся золочению, — из серебряных и медных сплавов. Поверхность изделий, подвергающихся золочению, должна быть однородной по цвету, без следов окалин, заусенцев, расслоений, вмятин, рисок, матовых пятен и др.

Процесс покрытия золотомедным сплавом 850-й пробы проходит по следующей схеме. Изделия подвергают электрохимическому обезжириванию в водном растворе (в г/л): при температуре раствора 60...80°С и плотности тока 6 А/дм2.

Затем изделия промывают горячей и холодной проточной водой и подвергают химической активации в 7,5 %-ном растворе серной кислоты для серебряных изделий и 5 %-ном растворе соляной кислоты для изделий из медных сплавов, с последующей промывкой в проточной и дистиллированной воде.

Изделия размещают на качающихся подвесках либо во вращающемся барабане и помещают в ванну с электролитом. Изделия служат катодом, а пластины из нержавеющей стали — анодом. В качестве электролита используется золотосодержащий состав из расчета 1 л электролита (в г):

Температура электролита 40 °С, плотность тока 0,4...0,7 А/дм2.

По окончании процесса золочения изделия промывают в дистиллированной воде и сушат.

Серебрение — Слоем серебра покрывают изделия из недрагоценных металлов в декоративных целях. Подготовка изделий для осаждения серебра начинается с обезжиривания в органическом растворе — четыреххлористом углероде или бензине. Время обезжиривания 3...20 мин, в результате удаляются минеральные жиры.

Затем для удаления с поверхности жировой пленки изделия подвергают электрохимической обработке в электролите следующего состава (в г/л):

Рабочая температура электролита 70...80°С, плотность тока 3...10 А/дм2, продолжительность обработки от 2 до 15 мин. Химическая обработка изделий, имеющих паянные оловянистыми припоями соединения, проводится в подогретом электролите того же состава. Затем изделия промывают в горячей (80...90°С) и холодной проточной воде. После этого их декапируют в водном растворе 30...40 г/л цианистого калия. Температура раствора 18...25°С, длительность обработки 10...30 с. Чтобы предотвратить контактное выделение серебра на изделиях при погружении их в рабочую ванну, изделия амальгамируют или подвергают предварительному серебрению. Амальгамирование проводят растворе 60...70 г/л цианистого калия и 6...8 г/л оксида ртути. Изделия выдерживают в течение 3...5с при температуре 15...25°С.

Для предварительного серебрения используют электролит, состоящий из 1,5...4 г/л цианистого серебра и 90 г/л цианистого калия. Электролиз проходит при температуре раствора 18...25°С, плотность тока 1...8 А/дм2, продолжительность 0,5...4 мин.

Осаждение серебра производят в цианистых электролитах, которые благодаря своим высоким технологическим свойствам имеют широкое практическое применение. Все цианистые методы серебрения проводятся при анодах из чистого серебра в электролитах состава (в г/л):

Температура электролита 18...25°С, плотность тока 0,1...0,5 А/дм2.

Для получения блестящих серебряных покрытий в состав электролитов вводят блескообразующие добавки—тиосульфат натрия, сероуглерод.

Основным недостатком цианистого метода серебрения является высокая токсичность, в связи с этим разработаны и применяются электролиты, не содержащие цианистого калия. В состав нецианистого электролита входит (в г/л):

Температура электролита 25...60°С, плотность тока 1,0...1,5 А/дм2.

Температура 18...25°С, плотность 0,3...0,8.

После покрытия серебром и промывки изделия подвергают крацовке латунными щетками с раствором кальцинированной соды (5... 10 г/л). Эта операция необходима для уплотнения серебряного слоя и выявления дефектов покрытия (отслоений, оголения участков и др.). За крацовкои снова следует промывка по 3...5с в холодной проточной, а затем в горячей (80...90°С) воде многократным погружением в ванну. Сушат изделия в сушильных шкафах при температуре 70... 1 10°С.

ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА

Сохранность драгоценных металлов. Одна из главных задач для всех предприятий ювелирного профиля — сохранность драгоценных материалов. Независимо от уровня и подчиненности предприятия, перерабатывающие и применяющие драгоценные материалы, обязаны иметь регистрационное удостоверение территориально-государственной инспекции пробирного надзора на их переработку и применение. Материалы, подлежащие драгучету:

1.Драгоценные металлы (золото, серебро, платина, иридий, родий, рутений, палладий, осмий).

2.Сплавы драгоценных металлов (во всех видах).

3.Соли, содержащие драгоценные металлы.

4.Растворы солей и кислот с содержанием драгоценных металлов.

5.Природные ювелирные камни (алмазы, бриллианты, рубины, изумруды, сапфиры,жемчуг, коралл, янтарь).

6.Искусственно полученные камни (в виде ограненных вставок, культивированный жемчуг).

Предприятия должны соблюдать экономию драгоценных материалов и расходовать их в соответствии с нормами расхода. Для всех работников, непосредственно участвующих в обработке драгматериалов и их хранении, устанавливается материальная ответственность. Ювелирные предприятия оборудуются специальным помещением (смотровой комнатой) для хранения драгматериалов в сейфах. Все сейфы и помещения оборудуются системой тревоги и сигнализации, подключенной к центральному пульту. Доставка драгматериалов на предприятия и перевозка готовой продукции производятся специальной службой и специальным транспортом.

Каждое рабочее место ювелирного предприятия обеспечивается ящиками, поддонами, кожухами, фильтрами, пылеулавливателями, отстойниками для максимального полного сбора отходов драгметаллов.

На всех стадиях изготовления и ремонта ювелирных изделий запрещается: работать на одном рабочем месте одновременно с различными драгметаллами; с драгметаллами разных проб; одновременно обрабатывать драгоценные и недрагоценные металлы.

Не допускается хранение драгоценных металлов совместно с недрагоценными. Использование деталей из иедрагоценных металлов (стальные пружинки, латунные штифты в браслетах и др.) учитывается по массе и указывается в технических описаниях особо.

Запрещается применение припоев с содержанием драгоценных металлов для пайки недрагоценных изделий без письменного разрешения вышестоящей организации.

Передача изделий и полуфабрикатов внутри предприятия с одного участка на другой производится только через склад с документальным учетом по массе и пробе.

Неотделимые отходы драгметаллов: водный отстой, отработанные напильники, отработанные шлифовальные круги и щетки, шлифотходы, бой тиглей, жидкие отходы — сдаются в переработку для последующего извлечения драгметаллов.