температуропроводность
итеративная модель разработки недостатки
благородний жадеїт

Золочение методом травления на сплавах Тумбага

Золочение методом травления на сплавах Тумбага

В качестве средства получения обогащенной золотом поверхности, золочение сплавов Тумбага методом травления представляет реальную альтернативу традиционным способам золочения с использованием ртути, сусального золота и гальваническим покрытиям. В этом случае тепло используется для разделения компонентов сплава через их оксиды на драгоценный и основной металлы. Кислоты, называемые отбелами, часто используются для растворения оксидов металла-основы. После такой обработки на поверхности остается слой чистого драгоценного металла. Золочение методом травления на сплавах Тумбага менее опасно, чем амальгамное золочение, и более долговечно, чем сусальное золото. Этот способ также менее опасен, чем нанесение гальванического покрытия, и может легко применяться в мастерской без использования какого-либо специального оборудования. Тумбага - это решение проблемы для того мастера, который хочет получить на изделии цвет золота или серебра без больших затрат. Сплав Тумбага дешевле сплавов, которые можно приобрести в магазине, и золочение методом травления может обеспечить достижение того же цвета, но гораздо дешевле. Золочение методом травления можно применять на золоте 500-ой (12К), 583-ей (14К) и 750-ой (18К) пробы и на стерлинговом серебре, чтобы обогатить цвет поверхности. В дополнение к этому, золочение методом травления может быть использовано для скрытия внутреннего окисления (чешуи на металле) .
Историческая справка.
Термин Тумбага (Tumbaga) имеет испанское происхождение. Так назывались сплавы золота и меди, серебра и меди или золота, серебра и меди. Хотя эти сплавы сильно отличаются по составу, термин Тумбага относится ко всем. Мастера по работе с металлом доколумбовой эпохи разработали Тумбага и методы его обработки, результатом которой являлась золотая или серебряная поверхность готового изделия. Процесс получения такой поверхность известен как золочение или серебрение методом травления или miseen-couleur. Процесс травления использует тепло и кислотные ванны или пасты, чтобы вытравить или удалить металл-основу с поверхности, в то время как драгоценный металл остается. Таким способом мастера доколумбовой эпохи могли получить дорогую золотую поверхность на сплаве, который содержит всего лишь 12% золота по весу (Lechtman).
По меньшей мере, за тысячелетие до расцвета культуры Инков, жители Анд создали сплавы Тумбага.
Наиболее изобретательны в отношении металлообработки были мастера культур Чавин, Мохе и Чиму. Эти культуры существовали на территории нынешнего Перу. И хотя технологии развивались очень изолированно, металлургия народов Анд была широко известна как на юге, так и на севере континента. Уже развитая технология попала в Эквадор, Колумбию, Венесуэлу, Панаму, Коста-Рику на юге и в Оаксаку и Мексику на севере.
Декоративная фляжка. Сидящая фигурка. 22 см (8 1/2 дюйма). Литье. Тумбага. Стиль Кюмбайа (Quimbaya Style). Музей Пенсильванского Университета. Филадельфия.
Ювелиры из Колумбии и других северных областей Латинской Америки отдавали предпочтение литым изделиям из сплавов Тумбага. Различные Индейские культуры, которые занимаются литьем, используют метод литья по выплавляемым моделям. Также использовались формы для литья, вырезанные прямо в природном черном камне. Мастера из Анд работали преимущественно с листовым металлом. Из листового металла методом ковки изготавливались сосуды, нагрудные украшения, маски, головные уборы, ювелирные изделия и другие украшения для церемоний и личного пользования. Их технология выколотки металла очень похожа на современную. Наковальни и стойки вырезались из твердых пород дерева и часто имели замысловатый дизайн, чтобы получить декоративный рельеф на законченном изделии. Обработка листового металла могла привести к открытию золочения методом травления (Lechtman). Как большинству из нас известно, металл нагартовывается, когда его проковывают, и чтобы восстановить ковкость, его надо отжечь. Нагреваясь, медь в сплаве вступает в реакцию с кислородом, образуя слой медных оксидов. Серебро и золото менее подвержены окислению. После повторного отжига, удаления окалины и проковки, которые необходимы, чтобы отформовать металл, большая часть меди удаляется с поверхности, оставляя после себя слой с повышенным содержанием серебра или золота.
Чистые кислоты, такие, которые сейчас используются, были недоступны для мастеров из Анд. Они могли удалять оксидный слой, используя в качестве отбелов урину или уксусную кислоту, либо фруктовые и растительные соки, либо природные минеральные окислители. Значительное количество азотнокислого калия, сернокислого калия, меди, железа и солей можно было добыть из почвы. Смеси нитрата калия и соли, или сульфата железа и соли так же эффективны, как серная кислота (Tushingham). В испанских источниках упоминается об использовании в металлургических производствах растения - «лекарства для золота». Считается, что речь идет о запрещенном растении -кислице. Изделия натирались растением и становились позолоченными (Emmerich).
Золочение сплавов Тумбага методом травления являлось доминирующей технологией в Новом Свете на протяжении двух столетий. Поклонение цветам золота и серебра появилось около 1000 лет до н.э. с распространением религиозного культа Чавен (Lechtman). Особое внимание, уделявшееся технологиям металлообработки, объяснялось культурными традициями. В отличие от техник металлообработки Старого Света, индейская технология не замыкалась на производстве оружия или чеканке монет из драгоценных металлов. Высоко ценящиеся серебро и золото использовались не как средство расчетов, а скорее как знак социального положения или религиозных верований. Металлы служили символами, и их цвет имел первостепенное значение.
И золото, и серебро часто упоминаются в мифологии. Самые передовые технологии металлообработки у жителей Анд возникли в стремлении добиться у изделий цвета чистого золота и серебра (Lechtman). Инки верили, что золото - это «пот солнца», а серебро - «слезы луны» Одно из свидетельств церемониального значения золота - это легенда об Эль Дорадо из Колумбии. Ранние испанские источники повествуют:.
«Они раздели наследника донага, и намазали его липкой землей, на которую они нанесли золотую пыль, так, что он полностью покрылся металлом. Они поместили его на большой плот... и около его ног они положили много золота и изумрудов, чтобы он преподнес это в дар своему богу. . . когда плот отчалил, заиграла музыка, трубы и флейты... когда плот достиг середины Озера Гуатавита, было поднято знамя как сигнал к тишине. Золоченый человек преподнес свои дары, выбросив груду золота прямо в середину озера... После этой церемонии новый правитель был признан богом и королем.».
- Хуан Родригес Фрейли (Брей).
Отливка слитков Тумбага.
Отливка слитков Тумбага проводится в соответствии с теми же основными принципами, что и отливка слитков из любого цветного металла. Оборудование и техника одни и те же. За дополнительной информацией обратитесь к обычным учебникам, если вы не знакомы с этим процессом. При изготовлении сплава Тумбага важно, чтобы в окружающем его воздухе содержалось как можно меньше кислорода. Это достигается путем создания восстановительной газовой среды, в которой источник тепла обогащен топливом. Оно будет соединяться со всем свободным кислородом и предотвратит его реакцию с металлом. После того как слиток был отлит и охлажден, его извлекают из формы, затем его прокатывают в пластины или тянут проволоку.
Как упоминалось выше, термин Тумбага относится к группе сплавов, а не к особому составу.
Эксперименты приветствуются, но существуют основные правила. Сплавы золота и меди, в которых доля золота составляет от 25% до 40% (6-9К) гарантируют успешные результаты. А сплавы, содержащие всего лишь 12% золота (ЗК) не дадут чистого желтого цвета, но могут окраситься в красно-золотой цвет (цвет красного золота) методом травления. Сплавы серебра и меди, содержащие от 25% до 50% благородного металла приемлемы для получения удовлетворительных результатов.
Процесс золочения методом травления.
Процесс золочения методом травления включает в себя нагрев, отбеливание и выглаживание. Эти три процедуры всегда осуществляются в особой последовательности (рисунок справа), и мы будем называть их циклом.
Нагрев.
Используя печь или горелку, разогрейте изделие из Тумбага, чтобы окислить медь, содержащуюся в сплаве. В первые два - три цикла нагрева металл доводится до температуры отжига, а при всех последующих циклах нагрева металл разогревается до появления цветов побежалости. Сплавам с высоким содержанием золота или серебра потребуется меньше циклов нагрева, чем тем, которые содержат меньшую долю драгоценных металлов.
Отбеливание.
Металл отбеливается после каждого нагрева, чтобы удалить только что образовавшиеся оксиды. Когда медь вытравливается из сплава, в поверхностном слое повышается доля золота или серебра. Отбеливание производится в насыщеном горячем растворе готового отбела. Те, кто хочет наиболее полно следовать древним рецептам жителей Анд, могут испробовать какую-нибудь из следующих смесей, но я считаю, что, кроме исторического интереса, они не дают никаких преимуществ.
• 50% щавелевой кислоты и 50% соли добавляется в воду, чтобы получилась негустая паста.
• 50% квасцов и 50% соли добавляют в воду, чтобы получилась негустая паста.
• 60% нитрата калия, 20% квасцов и 2 0% соли добавляют в воду, чтобы получилась негустая паста.
Изделие оставляют в отбеле до тех пор, пока его поверхность не освободится от оксидов. Затем его ополаскивают чистой водой. Чтобы не поцарапать поверхность металла, доставая его из ванны с отбелом, воспользуйтесь пластмассовым пинцетом.
Выглаживание.
После каждого отбеливания и споласкивания поверхность металла нужно выгладить. Вез выглаживания связь между поверхностным слоем и основной частью сплава слабая, и золото или серебро может отслоиться или соскоблиться. Выглаживание обычно производится с помощью мягкой щетки из латунной проволоки (не такой латунной щетки, которая встречается в бакалейных лавках) , стальной или агатовой гладилки или.
стальной ваты (0000). Пользуясь стальной или агатовой гладилкой, вы получите ровную законченную поверхность, а после щетки из латунной проволоки поверхность приобретает некоторую текстуру. То, чем обрабатывать поверхность зависит от изделия. Стальной гладилкой трудно обрабатывать изделие с мелким орнаментом, а вот латунная щетка вполне с этим справится. То же справедливо и для сильно текстурированных поверхностей, и, конечно, для обработки можно применять несколько выглаживающих инструментов одновременно. Использование стальной ваты после стальной гладилки или латунной щетки сгладит возникшие полосы.
Количество циклов.
Количество циклов, необходимое для получения золотой или серебряной поверхности, меняется в зависимости от процентного содержания золота или серебра в сплаве. Сплавы с большим содержанием золота или серебра требуют меньшего количества циклов, чем более «бедные» сплавы. Серебряные сплавы Тумбага нуждаются в меньшем количестве обработок, чем золотые. Для образца состоящего из 50% серебра и 50% меди достаточно всего трех нагревов, чтобы добиться серебряной поверхности. Образец, содержащий 40% золота и 60% меди, нуждается в пяти циклах обработки, чтобы приобрести цвет чистого золота. Сплавам, содержащим 25% серебра или золота, требуется пять и более циклов обработки.
Количество циклов определяется также тем, какой цвет надо получить. Регулируя количество циклов, вы можете добиться различных цветов поверхности, поскольку не вся медь будет удалена из поверхностного слоя. Как упоминалось раньше, сплав с 12% золота может приобрести цвет красного золота. Вообще, цвета красного золота 583-ей пробы можно добиться всего за несколько циклов.
Золочение методом травления для сплавов золота, серебра и меди.
.
Процесс золочения методом травления сплавов, состоящих из золота, серебра и меди, практически повторяет процесс золочения остальных вариантов Тумбага, за исключением одной дополнительной процедуры. После изготовления, лист или проволока из трехкомпонентного сплава имеют цвет серебра с желтоватым оттенком. Процесс травления проходит, как описывалось выше, вытравливая медь с поверхности и оставляя слой с повышенным содержанием золота и серебра. Чтобы поверхность была золотой, необходимо вытравить серебро. Изготавливается паста из 80% сульфата железа, 20% соли и воды и накладывается на изделие. Время от времени изделие очищается, чтобы проверить, какой цвет приобрела поверхность. Этот процесс может растянуться на 10 дней, прежде чем поверхность станет золотой.
Толщина золотого или серебряного поверхностного слоя.
Толщину золотого или серебряного поверхностного слоя трудно определить без помощи сложного лабораторного оборудования. После процесса, описанного выше, слой золота на поверхности будет очень тонким, подходящим для изделий, с которыми будут очень осторожно обращаться. Образцы, которые нагревались до невысоких температур окисляются медленно, и требуется до 20 циклов обработки, но похоже, что слой золота на поверхности при этом получается более толстым.