Делаем гипсовую форму для литья керамических изделий.

Изготовление керамических изделий методом шликерного литья (иногда называют методом слива) рассчитано на серийное производство однотипных вещей. Основан этот способ на способности гигроскопичных материалов активно впитывать влагу из жидкой глинистой массы (шликера). Из таких материалов готовятся разъемные литейные формы в которые заливается этот самый шликер. В процессе удаления из него влаги, на стенках литейной формы образуется плотная глиняная корочка, стенки будущего изделия. О том, как происходит отливка, напишу позжее. Здесь разговор о том, как сделать саму литейную форму.

В качестве материала для изготовления литейных форм используется обычно гипс. В повседневности более доступен алебастр («строительный гипс», гипс грубого помола), продается он чаще всего в строительных магазинах. Алебастр полезно просеять через мелкое сито перед использованием, хотя для рассматриваемых здесь задач (шликерное литье) это менее актуально, чем для иных (литья из металла, например). При покупке следует обратить внимание на то, чтобы это был именно «гипс» или «алебастр» без каких-либо пластификаторов и модификаторов. Не берусь утверждать обо всех подобных современных добавках, но по своему опыту знаю, что их наличие в литейных формах ни к чему хорошему не приводит.

В принципе, в качестве исходной модели для изготовления литейной формы возможно использовать любой объемный прототип. Различия в изготовлении будут заключаться только в сложности формовки форм-матриц и их количестве. А в последующем могут проявиться в повышенных требованиях к материалу, смеси, из которого производится отливка самого изделия. Здесь логичнее рассмотреть несложный пример.

Колокольчик. Я делал несколько разных колокольчиков, в том числе на основе модели, которую вытачивал сам на гончарном круге. Но наилучший получился из … старого пластикового плафона от люстры. На него я наложил рельефное изображение и надпись из пластилина. В последующем я воспользовался уже готовым керамическим колокольчиком для изготовления аналогичной формы меньшего размера, поскольку пластилиновые элементы первоначальной модели деформировались после изготовления нескольких формочек (обычно я делаю 2-3 комплекта форм, так продуктивнее изделия отливать). При просушке глина дает усадку примерно на 10%, так что я получил форму идентичного колокольчика, но чуть поменьше.

В связи с эти примером немного забегу вперед, упомяну, что очень полезно сохранять удачные «мастер-модели» и одну створку «мастер-формы» для изготовления новых комплектов форм. В том случае, если первоначальная модель непрочна, является импровизацией на основе доступных вещей (например, флакончиков, тюбиков, крышечек от парфюмерных изделий, пластилина, чего-то иного), уместно отдельно позаботиться о том, чтобы отлить в уже готовой форме эту модель из гипса. А одну из створок форм не использовать в работе, но хранить для последующего тиражирования. Позаботиться об этом весьма полезно, поскольку литейные формы в процессе использования постепенно изнашиваются: выкрашиваются у стыков, «замыливаются», становятся нечеткими рельефные изображения. Не лишним будет покрыть поверхность мастер-формы и мастер-модели слоем олифы для прочности и сохранности (Внимание! С «рабочими» формами делать это ни в коем случае нельзя!)

Далее по пунктам. Работа предстоит кропотливая, требующая аккуратности, сосредоточенности. И даже хорошего настроения (я без него за такие дела не берусь). Поэтому описание дано максимально подробное. Приготовьтесь, далее – не легкое чтиво.

1. Итак, мы определились с моделью будущего изделия. Мы выбрали либо готовый предмет, либо «сочинили» его сами из подручных средств, пластилина. Теперь можно приступать к изготовлению «скорлупок» – створок форм. Начнем с того, что разметим на модели «центральную линию» по которой будет сформована плоскость разъема створок. Центральная линия нужна для того, чтобы при изготовлении створок формы обойти неровности модели, ее естественную кривизну. Чтобы была обеспечена свободная выемка модели из формы. Чтобы не образовалось так наз. «отрицательные углы» («зацепки», неровности, из-за которых форма может быть повреждена уже на этапе изготовления). Для фигур, имеющих осевую симметрию, тел вращения (в нашем случае - колокольчик, горшочек, вазочка), это не сложно, поскольку разъем таких форм, как правило, представляет собой ровную плоскость, следовательно, и линия разъема будет прямая. Эту линию можно наметить и «на глазок» на боках модели, а можно сделать это в процессе следующей операции – прорисовки контура модели. Для этого закрепляем модель «лежа», строго горизонтально с помощью кусочка пластилина на листе бумаги (пластилин не должен «торчать», выходить по бокам при взгляде с верху). И рисуем проекцию. Проще всего - с помощью обычного ученического угольника намечаем на листе опорные точки по периметру контура (через 5-10 мм), затем соединяем их. Так мы получим мало-мальски точные очертания. Если мы еще не обозначили на модели центральную линию, делаем это в процессе нанесения точек проекции: отмечаем на боках модели места, в которых угольник с ними соприкасается. В результате на боковых поверхностях модели получатся метки для осевой (центральной) линии. Вряд ли стоит долго описывать то, что угольник нужно устанавливать строго вертикально.

2. Затем делаем опоку, «форму для формы». Такую ванночку, коробочку, в которой закрепим модель, куда будем заливать гипс, в результате чего получится створка формы. С самого начала оговорюсь, что, как правило, художники, не придают большого значения аккуратности при подготовке опоки. Действительно, часто опока – всего лишь технологический этап, который зачастую выполняется единомоментно. Поэтому стенки ее делают из пластилина, из планок, картона, не предполагая использовать эту опоку вновь. В нашем случае имеет смысл сразу приготовиться к тому, что опока – важный, долговременный элемент. Кроме того, из ровной опоки получаются формы, которые удобно хранить, тиражировать в дальнейшем (об этом я выше упоминал). Опоку я делаю из детских кубиков с пимпачками (типа «Лего»). Из них быстро (и приятно :) ) собирать опоки, что немаловажно, унифицированных размеров. С внутренних сторон я обязательно вставляю прокладки из плотного картона, обклеенного скотчем, пластинки, вырезанные из коробочек от CD-дисков. Прокладки надо тщательно подогнать по размерам внутренних плоскостей стенок опоки (см. Рис. 3). Это для того, чтобы жидкий гипс, в процессе отливки, ненароком не попал в щелки между кубиками (такое бывает, потом из них долго вычищать, да и вообще лишняя грязь ни к чему). Размеры опоки (соответственно будущей формы) определяем так. Для малогабаритных изделий (мах D<5-8 см) ширину формы подбираем так, чтобы расстояния между краем модели в самой широкой ее части и стенками опоки (в самых тонких местах формы) получилось 1-2 см с обеих сторон. Аналогично подбираем размер будущей формы в длину: H (высота модели) + 1-2 см (см. Рис. 1, 2). Делать тоньше – плохо будет впитывать влагу, сделать толще – долго будет сохнуть между отливками. Высота стенок опоки должна составлять мах D изделия + 1-2 см (толщина стенки будущей формы в месте мах D изделия) + 1 см (технологический край, чтобы гипс не выплескивался при заливке) (см. Рис. 4).

3. Итак, из кубиков мы собрали стенки опоки нужного размера, внутрь вставили прокладки. Ну, если кубиков нет под рукой, ладно, просто сочинили прямоугольный ящичек с ровными стенками из … (решать Вам). Теперь очень аккуратно измеряем длину-ширину изнутри. До миллиметра. И делаем выкройку картонной коробочки, дно у которой выполняем очень точно по этим размерам. С прицелом на то, чтобы она плотно, с минимальными зазорами вставлялась в опоку между прокладками. Высота стенок этой внутренней коробочки = мах R изделия.

4. Теперь берем и копируем контур изделия (см. п. 1) на дно коробочки. С одной стороны (со стороны отверстия-литника для заливки глиняного раствора в полость будущей формы) этот контур должен соприкасаться с краем дна. Контур должен быть расположен по середине, равноудаленно от бортиков коробочки. После этого острым канцелярским ножом аккуратно вырезаем этот контур. Готовимся закрепить в полученном отверстии модель. Для этого примеряем модель к вырезу, ориентируясь на среднюю линию (см. п.1). При необходимости подравниваем и расширяем границы выреза. Вполне допустимо, чтобы между краями этого выреза и моделью, которую мы вставляем в него, появился небольшой (до 1 мм) зазор. Но, в целом, вполне возможно «подогнать» под размер по всему периметру выреза. Так мы получаем своего рода постамент, в котором закрепим модель для заливки самой первой гипсовой створки формы. Если эта первая отливка пройдет успешном, в дальнейшем картонная коробочка-постамент нам не понадобится, поскольку в дальнейшем модель модно будет крепить непосредственно в гипсовых сворках. Но, тем не менее, делать коробочку надо тщательно. Мало ли что … Иной раз бывает, что приходится переделывать первую створку.

5. Итак, мы закрепляем модель в вырезе коробочки-постамента. Для этого удобно воспользоваться кусочком пластилина. Его нужно подложить под модель, с помощью него добиться такого положения модели, чтобы ее срединная линия (п.1) совпала с верхней плоскостью дна коробочки, в котором сделан вырез. Щелки между моделью и краем выреза «шпаклюются»: в щелку закладывается тонкий валик, “колбаска” из пластилина. Затем этот валик разравнивается деревянным инструментом. Я с детства пользуюсь лопаточкой из спички. Упомяну, что я еще покрываю всю поверхность дна коробочки-постамента тонким слоем пластилина (см. Рис. 5: для удобства удалены пластинки-прокладки и верхняя часть стенок опоки). Пластилин я намазываю для того, чтобы картон не коробился при соприкосновении с жидким гипсом в процессе заливки первой створки формы. Ведь иногда приходится переделывать, так что это не лишнее. Ну вот. Модель закреплена. Надеваем на «постамент», из которого торчит половина модели опоку, уплотняем щелки между стенками опоки и «постамента» прокладками из картона (пластика). При необходимости, «шпаклюем» пластилином зазоры. Аналогичным образом заделываем щелку между частью модели и опокой в той части, где будет сформирован литник (рис. 2, 4: пластилин выделен желтым цветом).

6. Все, опока готова к отливке формы. Теперь надо позаботиться, чтобы при отливке не возникло адгезии, проще говоря, гипс не приклеился к модели, стенкам опоки. Для этого смажем и модель, и всю внутреннюю послость опоки мыльной пенкой. В некоторых руководствах для изготовления форм рекомендуют использовать вазелин, масло. Это можно для литейных форм под отливку металлических изделий. Я категорически не рекомендую использовать какие-либо жировые смазки для форм под шликерное литье. Только мыло. Влажной кисточкой смачиваем, вспениваем, растираем на боковой поверхности куска мыла пену до образования равномерной суспензии (без крупных пузырей). Наносим эту мыльную пенку на поверхности полости опоки, модель, на края опоки (на все, что соприкоснется или может соприкоснуться с жидким гипсом). Ждем, когда пенка подсохнет, сухой кистью удаляем застывшие следы мыльных пузырьков, которые порой остаются в уголках, деталях рельефа.

7. Заливка створки. Очень ответственная операция. Разводим гипс. Мне попадались рекомендации, что нужно отмерить 1/1 объемных частей воды и гипса и смешать. Мне больше по душе такой рецепт: «на глазок» в пластиковую прозрачную емкость (удобен, например, крупный одноразовый стакан) наливаем воды, объемом примерно чуть больше половины объема будущей створки. Порциями (столовой ложкой) насыпаем гипс. Стараемся рассыпать, распределять его по поверхности. Внимание! Ложку мочить нельзя. До определенного момента гипс будет смачиваться и тонуть – погружаться в воду. Пока это происходит – насыпаем гипс. Как только гипс перестал тонуть, он виден на поверхности воды (а также заметно сбоку, что между коллоидной массой гипса и поверхностью воды от 3 мм) добавлять гипс прекращаем. Ждем секунд 10, после чего ровными, равномерными, круговыми движениями размешиваем раствор. Лучше всего для размешивания подходит обычной столовый нож со скругленным кончиком. Стараемся размешать равномерно, в т.ч., промешать гипс у дна емкости. Консистенция раствора должна напоминать жидкую магазинную сметану. Ну вот. Раствор готов к заливке.

8. Аккуратно начинаем выливать гипсовый раствор в опоку. Иногда рекомендуют выливать в уголок опоки, но я не могу определенно сказать, что это приносит какие-то ощутимые преимущества. Я просто равномерно выливаю гипс. При этом стараюсь предотвратить возникновение пузырьков воздуха в гипсовой отливке. А именно. Поскольку в мелкие углубления гипсовая масса затекает плохо, я маленькой кисточкой наношу жидкий гипс на детали рельефа, в уголки опоки, места стыков опоки с моделью. Затем заполняю опоку чуть больше половины и энергично (но аккуратно) трясу ее (покачиваю из стороны в сторону, устанавливаю под опоку дощечку, под нее подсовываю лезвие ножа и резким покачиванием этой неустойчивой конструкции создаю вибрацию раствора). И только после этого доливаю гипс до верху опоки (не доливаю до верха примерно 1 см – «технологический край» (см. п. 2)). Все, форма готова. Примерно через час можно будет аккуратно опоку разобрать, осторожно извлечь модель, не повредив форму. Здесь главное не спешить, иногда приходится некоторое время нежно покачивать ее, пока она освободиться от мелких «зацепов». Затем следует «подчистить заусенцы», а также сделать замки – небольшие углубления на плоскости разъема (см. Рис. 3: видны замки в уголках формы). Достаточно сделать две ямки, D 1-1,5 см. При отливке парной формы, на ней образуются выпуклости, благодаря которым можно будет правильно фиксировать половинки. Я бы посоветовал еще маркировать створки форм с обратной стороны: процарапывать на них, пока гипс еще сырой, дату изготовления и номер формы. Это бывает полезно, когда работаешь с несколькими формами. Ну вот, в принципе все. При последующих отливках створок литейный форм порядок действий тот же, что описан в п. 5-8. С той лишь разницей, что вставляем модель не в коробочку, а в готовую створку. Затем собираем опоку, смазываем мылом, разводим гипс, выливаем. И так столько раз, сколько форм понадобится для вашего маленького производства.

Продолжение следует. Далее – рассказ про саму отливку, формовку изделий.

постовой______________