9.4. Чорнення
9.4. Чорнення
Чорнення як один із видів декоративного оздоблення ювелірних виробів застосовують з давніх-давен. Вироби з чернью, виявлені біля нашої країни під час розкопках курганів Північного Причорномор'я, ставляться до V - III століттям до нашої ери. Сутність процесу чорніння полягає в нанесенні на задані ділянки виробу легкоплавкого металу сплаву чорного кольору - черні. Чорнею прикрашають вироби із золота та срібла, сплавів міді.
| Номер рецепту | Масова частка компонента, г/л |
| Срібло | Мідь | Свинець | Сірка | Бура | Хлористий амоній | Вісмут |
| 1 | 3 | 2 | 2 | - | - | - | - |
| 2 | 3 | 1 | 3 | - | - | - | - |
| 3 | 1 | 2 | 3 | - | 6 | - | - |
| 4 | 1 | 3 | 3 | - | 6 | - | - |
| 5 | 2 | 4,5 | 4,5 | 24 | 1 | - | - |
| 6 | 2 | 5 | 3 | 24 | 1 | - | - |
| 7 | 1 | 2 | 3 | 12 | 1 | - | - |
| 8 | 1 | 5 | 7 | 24 | 4 | - | - |
| 9 | 1 | 4,5 | 7,5 | 37,5 | - | 1,2 | - |
| 10 | 1 | 2 | 1,4 | 10,7 | 1 | - | - |
| 11 | 9 | 1 | 1 | 30 | - | - | 1 |
| 12 | 1 | 2 | 3 | 9 | - | 2 | - |
| 13 | 1 | 2 | 3 | 12 | - | - | - |
| 14 | 3 | 4 | 11 | 26 | - | 6 | - |
| 15 | 4 | 9 | 9 | 48 | - | - | - |
Чернь є сплавом сульфідів срібла, міді, свинцю, сірки. Свинець можна замінити оловом та вводити до складу сплаву буру, хлористий амоній, вісмут. Чистота вихідних матеріалів, насамперед сірки та флюсів – обов'язкова. Низька якість будь-якого компонента знижує міцність з'єднання черні з основним металом. Чернь розрізняють за складом компонентів, кольором, блиском. Відомий не один вид черні. Причому кожен із них має свій рецепт складання (табл. 9.6 та 9.7).
| Масова частка компонента, % |
|
Способи приготування черні. У практиці ювелірної справи застосовують два способи приготування черні, що відрізняються один від одного послідовністю сплавлення металів із сіркою. Перший спосіб передбачає спочатку сплавлення між собою металів з подальшим додаванням сірки, при другому -спочатку отримують сірчисті метали, щоб потім піддати їх сплаву. Процес приготування черні йде у порядку.
При першому способі покладена кількість (за рецептом) срібла і міді плавлять у графітовому тиглі, потім в розплав вводять свинець і буру як флюс. шлак, Що З'явився в розплаві, видаляють, додають сірку, інші компоненти, ретельно перемішують розплав, постійно видаляючи шлак. Очищений від шлаку розплав виливають у чавунну чи залізну виливницю. Коли чернь охолоне, її дроблять на шматки та плавку повторюють з додаванням сірки та бури.
Чернь необхідної якості виходить при три-, чотириразовому переплавленні. Після цього чернь піддають подрібненню та просіюванню через дрібне сито. Приготування черні даним способом можна також здійснити, застосувавши два тиглі: в одному тиглі готують сплав міді зі сріблом, в іншому сірку. У ретельно перемішують розплав, виливають його в другий тигель (з сіркою) і перемішують, а потім виливають суміш у виливницю. Після охолодження отриману суміш дроблять, знову переплавляють, але без додавання сірки.
Придругому способіспочатку готують сульфіди металів, причому кожен окремо. Змішують (у вигляді стружки) мідь із сіркою (800 г міді та 250 г сірки), срібло із сіркою (870 г срібла та 160 г сірки), свинець із сіркою (870 г свинцю та 170 г сірки). Суміші поміщають в муфельну піч і витримують при температурі 300 - 400°С протягом 2,5 - 3 год. 2 AgS та 42,24 PbS. Суміш сірчистих з'єднань плавлять у тиглі при температурі 650 - 850°С, попередньо покривши шаром деревного вугілля і встановивши тигель в печі муфельну. Потім до розплаву додають хлористийамоній (1 г NH2Cl на розплав) для видалення газових включень. Розплав ретельно перемішують і виливають у розігріту до 300°З виливницю (залізну, графітову, чавунну). Охолоджену в природних умовах суміш подрібнюють у ступці або кульовому млині.
Черневий сплав можна приготувати і в такий спосіб. Спочатку розплавляють мідь, додають срібло, розплавляють, а потім цей розплав повільно (по краплі) додають заздалегідь розплавлений свинець. Отриманий розплав переливають у добре прожарений тигель, який попередньо засипають (у вигляді порошку) неметалеві складові елементи - сірку, буру і нашатир. Весь вміст розплавляють, багаторазово помішуючи відпаленим залізним дротом. Потім розплав гранулюють, вливаючи його переривчастим струменем у холодну воду; отримані гранули за потребою подрібнюють на порошок.
Останнім часом при приготуванні черні для прокладки по золоту (для кращого зчеплення черні з металом) до її складу стали вводити легуючі компоненти – телур, селен. До порошку звичайної черні додають від 5 до 30% телуру або селену. Отриману суміш плавлять при температурі 400 - 450°З охолоджують, дроблять, розтирають в порошок.
Накладення черні. Чернь прокладається в поглиблення, отримані гравіюванням, штампуванням, карбуванням. Глибина малюнка – різна, але не менше 0,2 мм. Ділянки виробу, призначені для накладання черні, мають бути добре підготовлені: очищені від жиру, окисних плівок та інших забруднень. Поверхня виробів перед нанесенням черні шліфують, щоб уникнути випадкових рисок, подряпин, які можуть бути заповнені чорним, що спотворить малюнок. Щоб попередити вигоряння припою, розтікання черні та окислення поверхні виробів, краї їх, а також місця паяння та ділянки, що не підлягають чорнінню, обкладаютьвогнетривкою глиною, розмішаною у воді. З'єднання (зчеплення) черні з металом буде надійніше, якщо чорніння вести, додаючи різні флюси: 5%-ний водний розчин бури, насичений розчин хлористого амонію, водний розчин поташу, кухонної солі та бури. Прокладається чернь двома способами.
За першим способом ділянки для чорніння змочують розчином флюсу, домагаються випаровування вологи, а потім покривають рівним шаром черневого порошку і обпалюють у муфелі при температурі 300 - 400°С.
За другим способом черневий порошок змішують з розчином бури до отримання сметаноподібної пасти-кашки. Кашку наносять на ділянки для чорніння, видаляють вологу (фільтрувальним папером) або тканиною х/б і виробляють відпал.
Час випалу контролюють візуально: його закінчують, як тільки чернь розплавиться і заповнить усі поглиблення малюнка. Коли виріб повністю охолоне, його піддають додаткової обробки. За допомогою дрібних надфелів або напилків обережно видаляють черневі напливи, потім черневе покриття шліфують та полірують.
Вироби зі срібла з черню нерідко золотать, а так як чернь - хороший електропровідник, то перед гальванічною обробкою ділянки виробу, покриті чернею, ізолюють захисним лаком, видаляючи його після закінчення процесу золочення. У разі виявлення шлюбу в чорнових покриттях чернь знімається гальванічним шляхом у процесі електролізу в 10% водному розчині їдкого натру (NaOH).