Обработка драгоценных металлов

Золото и серебро — важнейшие Материалы б декоративном искусстве.

Они всегда ценились очень высоко уже сами по себе, это придавало ценность и любому выполненному из них. изделию; работать с ними удобно, поскольку изделия из них можно многократно переделывать бед потери драгоценного Металла. Золото и серебро использовались в качестве денег и украшений уже около 4500 г. до н.э.

Золото встречается в природе реже, чем серебро, и ценится дороже.

Методы обработки обоих металлов схожи, и мастер, научившийся обработке золота, может работать и с серебром; под термином «золотых дел мастера» традиционно подразумевались ремесленники, работавшие с обоими металлами. Профессиональные их объединения (цеха), возникшие в Европе в Средние века, стали называться гильдиями золотых дел мастеров. Входить в такую гильдию могли мастера, специализировавшиеся в самых разных областях своего ремесла — от ковки до чеканки, от штамповки до гравировки. Для удостоверения чистоты материала использовались клейма, которые наносили на изделия мастеров. Соответствие заявленной и действительной чистоты металла контролировалось, и в целом деятельность золотых дел мастеров подчинялась строгим правилам.

Как золото, так и серебро в чистом виде слишком мягки, и изделия из них, например, столовые приборы или ювелирные украшения, были бы слишком непрочными и непрактичными в повседневном употреблении. Поэтому с давних времен к ним для повышения твердости добавляли небольшие количества других металлов. Наилучшей добавкой для этих целей была медь.

В природном состоянии золото всегда содержит немного серебра. Золото с большим содержанием серебра называется электроном и также считается драгоценным металлом. Электрон использовался еще в древнем Египте, Греции и Малой Азии. С давних пор ремесленники умели очищать золото и получать относительно чистый металл, и затем повышали его прочность добавкой меди.

Серебро обычно получали как побочный продукт при добыче олова или свинца. В изделиях из очищенного серебра, изготовленных с античных времен и практически до начала девятнадцатого века, можно обнаружить следы золота — тогда еще не умели извлекать золото, в отличие от других неблагородных металлов, из природного серебра с примесями. После очистки серебра к нему в большинстве случаев добавляли немного меди. В более поздние времена мастера экспериментировали, добавляя к серебру цинк, кадмий и олово, чтобы оно не так тускнело. 

Обычным материалом для работы золотых дел мастера был металл в старых изделиях, купленных или полученных от клиентов. Мастер разбирал их на части и переплавлял, отделяя золото, использованное для золочения. Затем серебро отливалось в слиток. До появления вальцев (миниатюрного ювелирного прокатного стана) мастеру приходилось долго ковать слиток молотом, чтобы расплющить его до нужной толщины. Затем из пластины вырезалась деталь требуемой формы. Оставшиеся обрезки могли пойти на изготовление мелких частей изделия — скажем, ножки или основания кубка и т.д. Части изделия соединялись пайкой или закреплялись на центральном стержне — метод, практиковавшийся в Англии и Германии.

Значительным прогрессом в обработке металла стало внедрение техники прокатки металла, пришедшей из Германии во Францию более 400 лет назад, хотя на первых порах, до использования в этом процессе лошадиной тяги (которая начала применяться в начале XVIII века), она была распространена не так широко. Постепенно совершенствовалась и техника очистки (рафинирования) металла; в 1750-х годах в Европе уже было довольно много специализированных мастерских, снабжавших ювелиров готовыми пластинами металла для работы.

В наше время рафинирование драгоценных металлов осуществляется по методу электролитической очистки, которая обеспечивает высокую стабильность качества металла, его физических характеристик и цвета. Производятся листы металла с крайне малыми допусками размеров; можно получить заготовки любой формы, нужной мастеру, например, в виде трубки, проволоки, шариков для зерни и т.д. Создаются специальные сплавы, оптимально подходящие для различных видов обработки или эмалирования, припои с точно заданными характеристиками и многое другое. Тем не менее, при всем изобилии специализированных заготовок, мастер по- прежнему должен хорошо знать свойства металлов и постоянно следить за изменением их кристаллической структуры при обработке и даже при шлифовке. Важнейшим процессом для сохранения ковкости и прочности металла является правильный отжиг. 

Отжиг

Ковка, прокатка и другие процессы механической обработки золота и серебра меняют их кристаллическую структуру. В результате металл теряет пластичность, становится хрупким, в нем могут появиться трещины. Поэтому важнейшей операцией, повторяемой многократно при производстве даже несложного изделия, является отжиг. Он снимает внутренние деформации металла и необходим при самых разных видах механической обработки — изготовлении рельефа, штамповке, выколотке и т.д. Деформации (или напряжение), возникающие в металле в ходе механической обработки, называются гартом («металл гартуется»). Отжиг восстанавливает структуру кристаллической решетки и снимает гарт («отпускает» металл).

Потребность в отжиге, хотя и без понимания научных ее причин, была осознана металлургами тысячи лет назад. Этот процесс может показаться простым, почти примитивным, но на самом деле он требует наработанного умения и глубокого знания свойств обрабатываемых металлов и их сплавов для того, чтобы он прошел успешно и в массе металла не образовались такие скрытые дефекты, как растрескивание, поры или внутренние полости, а на его поверхности не возникли темные пятна из-за частичного окисления меди в сплаве от перегрева (этот дефект может еще более усилиться при ковке). Успешному проведению отжига могут помешать многие причины: перегрев, который может изменить состав сплава, неравномерный прогрев, воздействие атмосферы.

Отжиг совершался так: мастер клал детали, с которыми он работал, в специальный тяжелый железный чан, и вращал его в пламени. Золото или серебро медленно доводили до темно-красного каления (около 650° С), затем вынимали щипцами и переносили в холодильный бак с водой. Очень важно, как долго длится отжиг; естественно, нагрев больших предметов требовал большего времени. Точно так же, как пьютерер (мастер, работавший со сплавом на оловянной основе — пьютером) определял нужную для литья температуру металла по его запаху, золотых дел мастер обычно решал, достаточно ли разогрелся металл для правильного отжига, на глаз, по оттенку красного каления. Поэтому неудивительно, что отжиг обычно проходил в темном углу мастерской, где был лучше виден цвет раскаленного металла. Иногда отжигаемую деталь покрывали флюсом, чтобы избежать появления черного осадка на ее поверхности. По достижении определенной температуры флюс плавился, и это было сигналом, что процесс завершен. После отжига изделие погружали в бак с разбавленной серной кислотой (отбелом) для очистки от грязи и окиси.

Пайка

Пайка — это процесс соединения частей изделия посредством расплавления между ними припоя — сплава на основе золота или серебра. Температура его плавления ниже, чем у основного металла (что позволяет скреплять детали, избегая их расплавления), а соединение с массой основного металла отличается прочностью. За исключением самых простых изделий, таких, как чаши или пиалы, вся продукция золотых дел мастеров состоит из многих мелких частей, скрепленных воедино.

Паяние — операция, требующая большого искусства, поскольку в результате ее не должен быть виден шов от припоя, а спаянная поверхность должна быть абсолютно гладкой. Поверхности соединяемых частей должны быть тщательно очищены.

Для спаивания частей серебряного изделия используется припой на основе серебра монетной пробы (925% чистого серебра). В наши дни твердый серебряный припой делается из сплава серебра с цинком, температура его плавления варьирует в пределах 700—778°С. Раньше для изготовления припоя серебро сплавляли с бронзой, отчего температура его плавления становилась ниже, чем у чистого серебра. Припой — в девятнадцатом он веке изготовлялся в форме прута — вводился в место пайки в то время, когда изделие нагревали в плавильном чане, держа его над пламенем. После завершения пайки изделие погружали в травильный бак с отбелом для удаления грязи и окиси.

В тех редких случаях, когда припой на старых изделиях виден, он заметно отличается по цвету от современного припоя. Кроме того, его следы раньше зачищались не так тщательно, как на современном серебре. Когда припой виден на изделии (обычно на припаянном основании кубка или чаши), он может дать веские соображения в пользу того или иного вывода, если есть подозрение, что изделие — подделка. Иногда старое серебро, особенно церковная утварь, довольно грубо ремонтировалось с помощью свинцового припоя.

Основание или ножку присоединяли к сосуду, припаивая охватывающую проволоку вокруг места соединения. При изготовлении чайника или кофейника после этого припаивался носик. При необходимости точного расположения носика по оси изделия в чайнике или кофейнике могли просверливаться отверстия; если точное расположение носика было не критично, мастер мог просто вырезать единственное отверстие в корпусе чайника. Точно так же припаивались литые ручки к чайникам, кастрюлям и кофейникам, в ранних изделиях — часто с использованием промежуточных напаянных пластин, вырезанных по форме ручки, в период около 1700 г. — часто в виде листа, части растительного орнамента.

Чеканка и вытяжка

Это два самых простых и распространенных способов обработки золота и серебра. Они использовались для создания как плоских, так и полых объемных изделий и их частей — ручек, носиков, ножек. На изделиях, изготовленных таким способами, нет швов, что очень важно при производстве изящных кофейников, чайников и кубков. Сейчас эти процессы практически полностью вытеснила штамповка в пресс-форме.

Сперва рабочий вырезал круг из плоской серебряной пластины, называвшийся «болванкой» или «заготовкой». Он рассчитывал диаметр этой 

заготовки, исходя из среднего диаметра и высоты предмета, который предстояло сделать. Затем на диске отмечался его центр — эту точку иногда видно даже на готовом изделии. 

Чеканка — более простой процесс, чем вытяжка или выколотка. Она заключается в обработке металла молотками различной формы на специальной деревянной основе. Молотком с шаровидным бойком мастер отбивал заготовку, нанося удары по кругу и двигаясь от краев к центру, постепенно поворачивая болванку. После прохождения полного круга болванку надо было отжигать, чтобы восстановить ковкость серебра. Дальнейшее формование более глубоких сосудов, таких как чаши и блюда, производилось обработкой металла молотком на кожаной подушке с песком.

Однако для изготовления еще более глубоких изделий, например, кувшинов, применялась техника вытяжки, для чего использовалась фигурная наковальня (ригель), которая закреплялась в массивном основании или, для мелких предметов, зажималась в тисках. Сначала заготовку отбивали на деревянном чурбаке, чтобы подогнуть ее края. Затем мастер переворачивал болванку, которая уже имела форму блюда, и, держа ее одной рукой под углом к фигурной наковальне, другой бил молотком по внешней стороне, проходя горизонтально ряд за рядом, начиная от основания, поочередно то по часовой стрелке, то  против, чтобы избежать перекоса изделия. При этом процессе очень важно было следить за соблюдением центровки будущего изделия, для чего и требовалось в самом начале работы отметить центр заготовки.

Мастер продолжал вытяжку молотком, нанося удары кругами от основания будущего сосуда, и заготовка начинала постепенно приобретать нужную форму. Отжиг изделия регулярно повторялся после определенного цикла вытяжки. По мере того как диаметр сосуда уменьшался, фигурную наковальню заменяли на меньшую. Каждый раз, доходя до верхней кромки будущего сосуда, мастер отбивал металл в обратную сторону, чтобы сделать кромку толще и крепче — этот процесс назывался уплотнением. Лишь когда делали кубок или кружку, то старались уплотнить не края, а основание кубка, чтобы он был устойчивее.

Когда сосуд принимал наконец нужную форму, требовалось устранить неровности на металле от долгой обработки молотком. Это достигалось, по крайней мере частично, «выглаживанием» — процессом, в ходе которого молотками со слегка выпуклыми широкими бойками сглаживали неровные участки изделия и старались убрать перепады в толщине стенок.

Чашки, блюда и миски выглаживались на наковальне с круглой головной частью, а блюда, подносы и другие плоские предметы — на плоской. 

Как и при любой ювелирной ковке, при выглаживании важно добиться совершенно ровной и гладкой поверхности и неизменной толщины стенок, так как это обеспечивает плавность и красоту линий на участках сложной формы, что особенно заметно в отражениях и рефлексах на изделии.

Процесс изготовления подносов и блюд требовал особых навыков и большого мастерства. Уже после того, как изделию была придана нужная форма и к нему припаяны основание, ножки и т.д., мастер еще раз полностью отбивал его молотком, чтобы придать серебру прочность и не допустить перекоса металла при использовании. Чем больше был поднос или блюдо — а они порой превышали 70 см в диаметре — тем большая прочность требовалась изделию. Для этого мастер большим молотком с плоским бойком отбивал блюдо на идеально ровном деревянном бруске.

Сворачивание и обкатка

Поскольку вытяжка металла была процессом медленным, трудоемким и не всегда эффективным, появились и другие методы работы с листом металла. Одним из них было сворачивание листа серебра в форму цилиндра или конуса и спаивание его краев. При изготовлении кубков, кофейников и т.д. к такому цилиндру припаивалось плоское основание, а место спайки закрывалось накладным кольцом. Швы не были полностью скрыты, зато это был быстрый процесс, и он давал возможность механизировать производство несложных изделий. Разработанная для него машина использовала три параллельных вала, два из которых работали как гладильные валки в прачечной, а третий загибал прокатанный лист.

В больших мастерских серебряные пустотелые изделия часто изготовлялись техникой обкатки, которая позволяла наладить массовое производство. Эта техника была впервые разработана для изготовления медных сосудов еще в древнем Египте. Как и при выколотке, на полученных изделиях не было швов. Заготовка из листа серебра, от толщины которого зависел успех обработки, прикреплялась к деревянному блоку-форме, и они вместе начинали быстро вращаться. К заготовке подносилось закругленное стальное гладило на длинной рукояти; оно давило на вращающуюся заготовку, которая постепенно пронимала форму деревянного блока. В завершение заготовка полировалась на том же станке плоским глад илом.

Эта техника обработки серебра во многом напоминает обточку дерева на токарном станке, с той разницей, что лишний материал не срезался, а деформировался. Если изделие требовало дальнейшей обработки — например, изготовления горлышка у сосуда — то это делалось техникой вытяжки молотком.

Для успешной обработки было важно, чтобы серебряная заготовка и деревянная форма были надежно закреплены во вращающемся патроне и не меняли своего положения; также был важен выбор дерева, из которого изготовлялся формующий блок. Чаще всего их делали из самшита и бакаута

Для сосудов простой формы блок мог быть цельным, но часто блоки делались из многих частей, что было необходимо при производстве изделий сложной формы, например ваз класического типа — в этом случае блок можно было без труда вынуть из готового изделия по частям.

Обкатка была гораздо быстрее чеканки и вытяжки, которые требовали полдня на изготовление простой чаши или котла. Правда, надо было чаще отжигать металл, например, молочный кувшин отжигали около шести раз. В остальном же все производственные процессы по дальнейшей сборке и окончательной доводке изделия у этих техник полностью совпадали, не считая, конечно, того, что изготовленные обкаткой вещи не требовали выглаживания.

В наше время поставщики предлагают целый ассортимент стандартных заготовок, выполненных техникой обкатки, для окончательной отделки в мастерской. Их можно украсить орнаментальными деталями из филиграни, скани и т.д., можно прикрепить к ним нарядные ручки, крышки и другие детали, изготовленные в своей мастерской. То, что вещь была сделана обкаткой, можно определить по горизонтальным линиям внутри сосуда; они сильно отличаются от следов выколотки, которые обычно можно лишь с трудом заметить как на внешних, так и на внутренних поверхностях изделия.

Штамповка, прессование и ручная ковка

До XVIII века штамповка была ручным процессом и использовалась лишь для декорирования ложек, ручек к ножам, шкатулок, пуговиц и других мелких изделий, а также для изготовления металлических орнаментов в виде длинных полос, которыми украшали края основания и крышки кубков, флаконов, солонок и тд. При ручной штамповке металл молотком вколачивали в стальной штамп, который представлял собой болванку с узором, вырезанным обратным рельефом («вывороткой»), В XVIII веке, когда появилось все необходимое для начала широкого производства серебряных изделий — более тонкие и легкие прокатанные листовые заготовки из серебра, закаленная сталь для штампов, машины, использующие силу падающей воды — штамповку стало возможно механизировать.

Качество штампов для машинной штамповки должно было быть очень высоким, а изготовление их обходилось недешево, зато после нее не требовалось такая длительная окончательная отделка, и предмет изготавливался путем всего лишь одной простой операции. Металлический лист штамповался регулярными ударами механического молота с выпуклым бойком, который соответствовал вогнутой форме штампа. Один и тот же узор можно было повторять много раз с большой точностью, поскольку штамп был сделан из прочной стали и надежно закреплен, чтобы исключить какие-либо подвижки в процессе штамповки. Позже поверхности штампа стали хромировать, чтобы придать изделию лучшую полировку. Иногда в штампе присутствовало рельефное украшение, и проработку деталей на нем можно было впоследствии улучшить чеканкой.

Поскольку штамповка фактически уничтожила разницу в производстве между простыми и сложными плоскими изделиями, с начала XIX века вошло в обиход несметное множество самых разнообразных узоров и украшений для отделки металлических предметов. Два разных штампа могли использоваться для вида спереди и сзади, а штамповка частью матрицы — для разных частей изделия.

Некоторые клиенты и организации заказывали свои собственные штампы. Например, Британское Адмиралтейство заказало особый штамп с изображением обвитого цепью якоря и короны, и этот узор можно видеть на чайных ложках, выпускаемых Адмиралтейством с 1838 г. и до сих пор, — как на серебряных, так и на посеребренных.

Прессование — еще один способ формовать более тонкий металл, загоняя его в штамп. Утяжеленным фрикционным прессом прессшток вдавливается в формуемое серебро. В небольших мастерских пресс был экономичным способом придать нужную форму серебряным листам, сэкономить время и силы там, где недоступны или неоправданны отливка и обкатка.

В процессе ручной ковки, который использовался для изготовления плоских изделий, подготавливался серебряный стержень длины и веса, соответствующих вилке и ложке, и грубо обрабатывался на стальной наковальне тяжелым стальным молотом по нагретому металлу. Затем болванка вбивалась в пресс-форму с помощью молотка или винтового пресса. В завершение мастер напильником снимал излишек металла по краям, выправлял углубление в ложке и зубцы вилки.

Некоторые узоры, например, известные под названиями «Король», «Королева» и «Раковина», получались сразу при штамповке, поскольку были вырезаны в пресс-форме; другие появлялись на изделии позже, например, «Яркая грань», которая гравировалась вручную на готовом изделии, или «Кромка с шариками», которая достигалась обработкой края изделия молотком и особым полукруглым инструментом, состоявшим из двух чашечек, в каждой их которых было по два углубления для двух шариков. Первый из сделанных шариков помещался в первое углубление, второе углубление формировало второй шарик; после этого второй шарик помещался в углубление, где был первый, процесс повторялся раз за разом, так что все шарики были расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. 

Отливка

Для отливки изделий или их частей существовало несколько способов. Успешное проведение процесса определяли следующие моменты: вид и отделка модели и формы, в которой велась отливка, чистота золота или серебра и температура расплавленного металла перед литьем Отливкой можно сделать разнообразные сложные предметы, причем при условии использования определенных техник — в любом необходимом количестве. Прекрасные образцы техники литья можно видеть среди превосходных серебряных подсвечников, кофейников, подносов и кувшинов, сделанных в XVIII и XIX веках.

Техника литья в песок серебра была аналогична отливке железа, и ею пользовались в том случае, если не требовалось много копий изделия. Одну часть двойной металлической рамы заполняли формовочной смесью песка и глины и в нее помещали модель, которую надо было отлить, на половину ее глубины. Затем поверх нижней рамы устанавливалась верхняя и заполнялась формовочным материалов. В формах прорезались каналы: «литники» — для заливки расплавленного металла, и воздуховоды, через которые выходил воздух во время заливки металла. На следующем этапе требовалось разъединить обе половинки рамы, чтобы аккуратно извлечь из них модель; после этого части рамы вновь соединяли, и металл, расплавленный в тигле и доведенный до нужной температуры, заливался внутрь и остывал Затем отливку обрабатывали напильником, чтобы убрать грубые края, чеканили и полировали.

Для формовочного материала использовались и другие материалы, кроме песка и глины, например, кость каракатицы, стеатит и разного рода песчаники. Модели делали из дерева, латуни, воска или гипса. С конца XVII века отливку в песок особенно искусно делали французские эмигранты, переселившиеся в Англию. Они отливали не только ручки, подставки и другие накладные детали, но и также и прекрасные канделябры, кофейники, чайники и др. предметы, которые отливались по частям и затем спаивались вместе. И в наше время таким способом часто отливают ручки, носики, ножки и мелкие фигурки. 

Литье с выплавлением воска — очень древний процесс, им пользовались еще древние китайцы для отливки бронзовых сосудов. Модель делали из особого воска Затем с нее снимали слепок, оставляя литники и воздуховоды, через которые будет втекать расплавленный металл и выплавляться воск. По завершении процесса литья форму разбивали и вынимали металлическую отливку. Этот способ годится лишь для мелких предметов, причем только для тех, где можно выплавить воск из формы.

Шлифовка, полировка и завершающая отделка

Каким бы способом ни был изготовлен предмет, его внешний вид может быть или доведен до совершенства, или безнадежно испорчен завершающей отделкой. Если сложный предмет состоял из нескольких частей, то рекомендовалось до сборки полировать и отделывать те его части и поверхности, доступ к которым после сборки мог быть затруднен. Также желательно было поставить до сборки пробирные клейма, чтобы риск повреждения изделия был минимальным.

При любом способе обработки — и ручном, и машинном — на изделии неизбежно оставались царапины или следы от напильника. Большой проблемой были следы от огня — темные пятна, отличающиеся от серой матовой поверхности, остающейся после отжига. Их удаление грозило утоныпением стенок изделия. Чтобы избавиться от пятен, поверхность обрабатывали абразивом, например, мягким сланцем, или пемзой, или тонким песком с рапсовым маслом. В современных мастерских очистка пятен иногда производится электролитическим путем, с использованием предмета в качестве анода, при этом происходит как бы покрытие предмета наоборот. Это не просто дорогой, но и опасный метод, который может повредить изделие.

После устранения серьезных недостатков поверхность полировали на круге и доводили до зеркального блеска тонкими абразивами. При такой обработке царапины на изделии затягивались. Терли трепелом, смесью окиси железа с жиром и стеариновой кислотой и известковым раствором. Для нанесения этих веществ на поверхность использовались круги из моржовой или буйволовой кожи или фетра, закрепленные на полировочном шпинделе, и мягкие тампоны из хлопка, шерсти и замши. Для неровных поверхностей и внутренних стенок полых изделий применялись щетки из щетины или тонкой латунной проволоки. В течение всего процесса полировки изделие регулярно очищались от опилок, металла и остатков грубых полировочных средств.

Обработка гладильными инструментами из сильно полированной стали, агата или гематита уплотняла металл и придавала его поверхности блеск и сильные отражающие свойства, что иногда использовалось для эффектного контраста с матовыми участками или «ледяной глазурью» — особой шероховатостью, достигавшейся химической обработкой поверхности металла, модной в XIX веке. После того, как поверхность изделия была очищена и отполирована, можно было приступать к ее декоративной обработке — травлению кислотой, текстурированию, подкрашиванию и т.д.

Антиквариат Предметы искусства и коллекционирования № 9 (69) сентябрь 2009  стр.56