ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2151023
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУСТОТЕЛЫХ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПУСТОТЕЛЫХ ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ. УКРАШЕНИЯ. ЮВЕЛИРНЫЕ. ЗОЛОТО. ПЛАТИНА. АЛМАЗ. БРИЛЬЯНТ. НОУ ХАУ. ОБРАБОТКА. ОГРАНКА. ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ. БРИЛЛИАНТ. ВНЕДРЕНИЕ. ПАТЕНТ. ТЕХНОЛОГИИ.

ИЗОБРЕТЕНИЕ.

Имя заявителя: Помельникова Ольга Николаевна 
Имя изобретателя: Помельникова Ольга Николаевна 
Имя патентообладателя: Помельникова Ольга Николаевна
Адрес для переписки: 195426, Санкт-Петербург, пр.Косыгина 9, корп.2, кв.410, Петровой Т.Д.
Дата начала действия патента: 1999.02.01

Изобретение относится к технологии изготовления пустотелых изделий и может быть использовано в ювелирном производстве. При изготовлении пустотелых ювелирных изделий выполняют металлическую мастер-модель корпуса совместно с хвостовиком и литником. Металлическую мастер-модель полости выполняют совместно с хвостовиком. По мастер-моделям изготовляют эластичные пресс-формы. Далее осуществляют формовку копии полостной мастер-модели, изготовление выплавляемой модели корпуса изделия, последующее получение металлической отливки. Выполнение мастер-моделей совместно с хвостовиком позволяет получить более жесткую конструкцию мастер-моделей и пресс-форм. Мастер-модели повышенной жесткости можно использовать многократно, что позволяет повысить производительность и качество изделия, а также снизить трудозатраты.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к технологии изготовления пустотелых изделии, например ювелирных, в том числе с эмалью, и предназначено для использования в ювелирном производстве.

Известен способ изготовления пустотелых ювелирных изделий, включающий выполнение корпусной и полостной металлических мастер-моделей, выполнение по ним эластичных пресс-форм, формовку копии полостной мастер-модели, изготовление выплавляемой модели корпуса изделия и последующее получение металлической отливки (см. патент СССР N 1813026, кл. B 22 D 25/02, опубл. 30.04.93 г. Способ изготовления пустотелых ювелирных изделий). Известный способ, выбранный за прототип, предполагает выполнение металлических корпусной и полостной мастер-моделей со сквозным отверстием, куда затем вводятся центрирующие прутки, которые используются и при изготовлении эластичных пресс-форм, и в процессе получения выплавляемой модели корпуса изделия, выполняя функцию центрирующего элемента. Такое выполнение способа снижает качество выплавляемой модели корпуса изделия из-за недостаточной центровки, не обеспечивающей требуемой равнотолщинности восковой модели. Кроме того, затруднено многоразовое применение металлических мастер-моделей, что в целом существенно снижает возможности его использования.

Отличие заявляемого способа состоит в том, что в известном способе изготовления пустотелых ювелирных изделий, включающем выполнение корпусной и полостной металлических мастер-моделей, выполнение по ним эластичных пресс-форм, формовку копии полостной мастер-модели, изготовление выплавляемой модели корпуса изделия и последующее получение металлической отливки, корпусную металлическую мастер-модель выполняют совместно с хвостовиком и литником, полостную металлическую мастер-модель выполняют совместно с хвостовиком, а при формовке копии полостной мастер-модели в ней размещают стержень, который удаляют с металлической отливки корпуса изделия.

Кроме того, часть хвостовика, примыкающую к мастер-модели, выполняют конусной.

Кроме того, при формовке копии полостной мастер-модели используют стержень квадратного сечения.

Кроме того, при формовке копии полостной мастер-модели в качестве формовочной смеси используют медицинский гипс.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает, что основная трудность способа изготовления пустотелых ювелирных изделий состоит в получении качественной восковой модели, от которой как раз и зависит качество конечного изделия. Традиционные способы получения восковой модели основаны на применении центрирующих прутков как при выполнении металлических мастер-моделей и эластичных пресс-форм, так и при получении восковой формы, когда сформованную полость размещают в эластичной пресс-форме корпуса. Именно на этой стадии операции с использованием центрирующего прутка возникает разнотолщинность не только боковых стенок из-за пережима эластичных полуформ, но, самое главное, разнотолщинность, как правило, является следствием недостаточной центровки сформованной полости в эластичной пресс-форме корпуса, поскольку отсутствует надежная фиксация вдоль оси.

Сущность заявленного способа состоит в том, что вместо центрирующих прутков в заявленном способе используют хвостовик. Так, выполнение металлической мастер-модели совместно с хвостовиком и литником повышает жесткость конструкции, позволяя использовать ее многократно. Выполнение полостной металлической мастер-модели совместно с хвостовиком также ведет к повышению жесткости и многократности использования. При этом, если размер полостной мастер-модели выполняют с учетом толщины стенки будущего изделия, то размер хвостовика полостной мастер-модели выполняют с учетом усадки эластичной пресс-формы корпусной мастер-модели, что как раз и позволяет достаточно точно согласовать с учетом усадки последующий процесс формования восковой модели.

Необходимым признаком для изготовления пустотелых изделий заявленным способом является размещение в процессе формовки копии полостной мастер-модели стержня, который устанавливают в форме при заполнении формовочной смеси. Такое выполнение позволяет обеспечить жесткость отформованной полости со связанным с ней хвостовиком, сохранить эту жесткость в процессе заполнения формы модельным составом и, после удаления с восковой модели формы хвостовика стержень будет выполнять свою функцию обеспечения равнотолщинности и при выплавлении воска в опоке, и при ее прокалке, и при заливке расплавленным металлом, обеспечивая таким образом жесткость и цельность полости на протяжении всего техпроцесса.

Кроме того, часть хвостовика, примыкающую к мастер-модели, выполняют конусной. Поскольку часть хвостовика выполняется конусной, за счет этого обеспечивается не только увеличение его диаметра (в сравнении с диаметром центрирующего прутка прототипа), но и увеличение торцевых поверхностей, что и позволяет более идеально ориентировать сформированную полость в эластичной пресс-форме корпуса. Именно увеличенная поверхность хвостовика и предотвращает возможный пережим эластичных полуформ, что особенно важно, поскольку пережим чаще всего и является причиной разнотолщинности получаемой модельной оболочки. Таким образом, хвостовик получается с развитыми конусными и торцевыми поверхностями, которые при размещении копии полостной мастер-модели в корпусной пресс-форме полностью предотвращают возможный люфт вдоль оси, а значит и разнотолщинность будущего изделия. Поэтому в заявленном способе за счет выполнения мастер-моделей совместно с хвостовиком полностью устраняется несоосность, которая и приводила к снижению качества, проявляемому в разнотолщинности выплавляемой модели корпуса изделия, что чаще всего и является источником брака.

Кроме того, для формовки копии полостной мастер-модели используют стержень квадратного сечения. Это связано с тем, что сохраняя жесткость в процессе изготовления восковой модели, стержень квадратного сечения способствует лучшему сцеплению с формовочной смесью, предотвращает какое-либо проворачивание его в процессе удаления модельной композиции и прокаливания с последующей заливкой металла, что сопровождается температурными и вибрационными воздействиями.

Кроме того, при формовке копии полостной мастер-модели в качестве формовочной смеси используют медицинский гипс. Такое выполнение позволяет не только использовать присущее медицинскому гипсу свойство быстрого затвердевания, но и получить более ровную и твердую поверхность копии полостной мастер-модели. А это, в свою очередь, после изготовления металлической отливки корпуса существенно облегчает удаление изнутри остатков гипса.

Заявляемый способ является и более технологичным в сравнении с известным, так как упрощается не только процесс изготовления мастер-моделей совместно с хвостовиками и выполнение эластичных пресс-форм за счет использования меньшего числа элементов, но и обеспечивается большая жесткость при последующих операциях изготовления пустотелых изделий. Кроме того, повышение технологичности проявляется и в многократности использования мастер-моделей, и в возможности применения одной полостной мастер- модели для множества корпусных мастер-моделей, что создает новое свойство - унификация техпроцесса изготовления полостных изделий.

Таким образом, выполнение хвостовика совместно с металлическими мастер-моделями позволяет получить более жесткую конструкцию как мастер-моделей, так и получаемых по ним эластичных пресс-форм корпуса и полости. Кроме того, повышенная жесткость мастер- моделей, позволяя использовать их многократно, повышает производительность и существенно снижает трудозатраты, и самое главное - повышает качество изделия.

Выполнение заявляемого способа поясняется чертежами.

 

На фиг. 1 показана мастер-модель корпуса; на фиг. 2 - то же, но полости; на фиг. 3 - изготовление эластичной пресс-формы полости; на фиг. 4 - изготовление копии мастер-модели полостной; на фиг. 5 - изготовление эластичной пресс-формы корпусной; на фиг. 6 - изготовление восковой модели; на фиг. 7 показана выплавляемая модель корпуса изделия. На фигурах обозначено: 1 - мастер-модель корпуса; 2 - хвостовик корпусной мастер-модели; 3 - литник; 4 - мастер-модель полости; 5 - хвостовик полостной мастер-модели; 6 - эластичная пресс-форма для полостной мастер-модели; 7 - копия полостной мастер-модели; 8 - стержень; 9 - эластичная пресс-форма по корпусной мастер-модели; 10 - восковая модель; 11 - восковой литник.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Выполняют металлическую мастер-модель 1 корпуса совместно с хвостовиком 2 и литником 3, на поверхности мастер-модели 1 может быть нанесен декорирующий рельеф. Выполняют металлическую мастер-модель 4 (фиг. 2) полости совместно с хвостовиком 5. Изготавливают разъемную эластичную пресс-форму 6 (фиг. 5) по мастер-модели 4 полости совместно с хвостовиком 5. Изготавливают копию 7 (фиг. 4) мастер-модели 4 полостной, при этом перед заливкой формовочной смеси в эластичную пресс-форму 6 по оси мастер-модели 4 размещают стержень 8 квадратного сечения. Изготавливают разъемную эластичную пресс-форму 9 (фиг. З) корпуса по мастер-модели 1, получая в пресс- форме 9 отпечатки мастер-модели 1, хвостовика 2 и литника 3. Изготавливают восковую модель 10 (фиг. 6), для чего в предварительно выполненной эластичной пресс-форме 9 корпуса размещают копию 7 мастер-модели 4 полостной, совмещая хвостовик 5 мастер-модели 4 с формой хвостовика 2. При равномерном обжатии эластичной пресс-формы 9 внутри будет образована тонкостенная полая форма 10, куда через литник 11 заливается модельный состав. После остывания состава и разъема эластичной пресс-формы 9 у восковой модели 10 удаляется со стержня 8 форма хвостовика 5, в результате остается восковая модель 10 с литником 11 и стержнем 8, часть которого размещена в полостной форме (фиг. 7). Затем восковая модель 10 напаивается на литьевой стояк (на фиг. не показано), размещенный в опоке для изготовления точного литья по выплавляемым моделям, технология которого освещена в специальной литературе. При этом стержень 8 при выплавлении воска, прокалки опоки и заливки металла продолжает обеспечивать фиксирование копии полостной мастер-модели, обеспечивая равную толщину стенки корпуса изделия.

Пример конкретного выполнения способа. Мастер-модель 1 корпусную, включая хвостовик 2 и литник 3, изготавливали из латунного прутка, на поверхность модели 1 наносится рисунок с возможной пайкой отдельных элементов. Мастер-модель 4 (фиг. 2) полостную с хвостовиком 5 изготавливали также из латуни с учетом усадки эластичной пресс-формы корпусной. Изготавливали разъемную эластичную пресс-форму 6 (фиг. 3) по модели 4 с хвостовиком 5. При изготовлении копии 7 (фиг. 4) мастер-модели 4 в пресс-форму 6 по ее оси размещали стержень 8 квадратного сечения 1,5х1,5 мм, выполненный из нихрома, после чего форма 6 заполнялась формовочной смесью, в качестве которой использовался быстротвердеющий медицинский гипс. При затвердевании формы 7 получалась копия мастер-модели 4 полостной совместно с копией хвостовика 5, по оси которых находился стержень 8. Изготавливалась разъемная эластичная пресс-форма 9 (фиг. 5) по модели 1 с хвостовиком 2 и литником 3. Далее в эластичную пресс- форму 9 помещалась копия мастер-модели 4 в виде формы 7 (фиг. 6), и, поскольку, формы хвостовиков 2 и 5 идентичны, а хвостовик 5 выполняли с учетом усадки эластичной пресс-формы 9 корпусной мастер-модели 1, то полостная форма 4 размещалась равноудаленно от корпусной копии модели 1. Это достигалось как за счет увеличенного диаметра хвостовика 2 и 5, так и за счет увеличенных торцевых поверхностей, полностью устраняющих какой-либо возможный осевой люфт формы 7 в пресс-форме 9, что и позволяет обеспечить равнотолщинность изделия. После фиксации пресс-формы 9 через литник 11 в нее вводится модельный состав в виде воска. Таким образом, получали выплавляемую модель 10 корпуса изделия, внутри которой находилась гипсовая полость 7 с размещенным внутри стержнем 8, и после удаления гипсового хвостовика, модель содержала оболочку 10 с литником 11 и стержнем 8 (фиг. 7), которая затем напаивалась на литьевой стояк, размещенный в опоке (на фиг. не показано).

Использование в процессе изготовления пустотелых ювелирных изделий заявляемого способа обеспечивает многократное тиражирование изделий, существенное упрощение технологии и повышение качества, что при малых материальных затратах позволит найти заявляемому техническому решению необходимое применение.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления пустотелых ювелирных изделий, включающий выполнение корпусной и полостной металлических мастер-моделей, выполнение по ним эластичных пресс-форм, формовку копии полостной мастер-модели, изготовление выплавляемой модели корпуса изделия и последующее получение металлической отливки, отличающийся тем, что корпусную металлическую мастер-модель выполняют совместно с хвостовиком и литником, полостную металлическую мастер-модель выполняют совместно с хвостовиком, а при формовке копии полостной мастер-модели в ней размещают стержень, который удаляют с металлической отливки корпуса изделия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть хвостовика, примыкающую к мастер-модели, выполняют конусной.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формовке копии полостной мастер-модели используют стержень квадратного сечения.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формовке копии полостной мастер-модели в качестве формовочной смеси используют медицинский гипс.

Версия для печати
Дата публикации 03.01.2007гг


вверх