Історія технології художніх виливків
Міністерство освіти України
Волгоградський Державний Технічний Університет
Кафедра '' Машини та технологія ливарного виробництва''
ІСТОРІЯ ТЕХНОЛОГІЇ ХУДОЖНІХ УЛИВОК.
Порох, на підставі низки досліджень, був винайдений у Китаї в ІХ ст. і вже у Х ст. застосовувався для вогнепальної зброї. Араби використовували його наприкінці XIII-початку XIV ст., вони ж завезли його до Європи в XIV ст. через Іспанію. У 20-40-х роках XIV ст. Перші зразки вогнепальної зброї з'явилися в Італії, Франції, Німеччині, Англії. Найбільш раннє з відомих згадок про застосування артилерії на Русі відноситься до 1382 (оборона Москви від орд хана Тохтамиша).
Перші знаряддя являли собою гладкоствольні трубки з глухою казенною частиною, в якій був отвір для затравки. Заряджали їх із дульної частини. Така конструкція проіснувала майже до другої половини ХІХ ст.
Гарматний ствол спочатку отримували за допомогою зварювання свинцем відкутих залізних смуг, скріплених мідними обручами. Окремо виготовляли казенну частину. Така техніка була придатна для виготовлення лише знарядь невеликого розміру і не могла забезпечити їхню надійну експлуатацію.
З цих позицій цільнолита гармата навіть із бронзи була кращою. При цьому значно прискорився та спростився процес виробництва, з'явилася можливість більш точно відтворювати калібр гармати, покращувати його конструкцію. До конструкційних поліпшень слід віднести цапфи, що дозволяли більш просто змінювати кут нахилу зброї при стрільбі, скоби на стовбурі - для його зручного перенесення, найпростіші прицільні пристрої (мушка і проріз).
Мал. 1Піщаль"Ведмідь". бронза. Ливарний майстер Семен Дубінін. 1590, Москва, Кремль
Перші кроки розвитку артилерії у країнах і Московському державі характеризувалися тим, кожен ливарний майстер створював свій особливий тип гармати, призначав на власний розсуд довжину, товщину та інші розміри вироби. До появи загальних вимог до гарматам30 був поширений звичай прикрашати гармати орнаментами, написами, відмітними скульптурами, від яких часто отримували свою назву: «Аспід», «Лев», «Барс», «Гамаюн» і т.п. (Рис.1). У цьому, як і інших відмінностях, виявлялося своєрідне суперництво між ливарниками. Характерно, що найстаріша з українських литих гармат (1492 р.), що дійшли до наших днів, не має цапф і скоб, але її дуло і торець прикрашені орнаментом. Багато прикрашалися спочатку і лафети, що з'явилися пізніше (рис.2). Отже, гармати також можна зарахувати до розряду художніх виливків прикладного призначення.
Мал. 2.Піщаль з «витим» стволом. бронза. Ливарний майстер Яків Осипов. 1671 р. Литий лафет - чавун. XIX ст.
Техніка лиття на момент появи вогнепальної зброї отримала достатній розвиток, цьому сприяло виготовлення великих дзвонів. З технологічної точки зору, як пише Н. Н. Рубцов, форма гармати є спрощеною формою дзвона. Внаслідок цього освоєння виробництва гармат не становило надто серйозних труднощів для дзвонових майстрів. Наприклад, такі відомі майстри-ливарники, як
А. Чохов, Моторини, відливали і дзвони, і гармати. На старовинних гравюрах, де показані ливарні майстерні, можна побачити одночасно зображення дзвонів та гармат.
Ливарники досить швидко зрозуміли, що добре звучить, але тендітна «дзвонова бронза» мало підходить длявиготовлення гармат. Традиційна гарматна бронза містить вдвічі менше олова, ніж дзвонова, що робить її значно пластичнішим, тобто. більш придатною для експлуатації під час ударних навантажень.
Хоча, на жаль, і для військових цілей, але саме масове лиття гармат започаткувало створення перших великих ливарних підприємств. Вже за царювання Івана Грозного запрошений з Італії знаменитий архітектор, інженер і артилерист А. Фіорованті розширює в Москві ливарні майстерні і створює на їх основі гарматноливарне підприємство «Гарматну хату» (1478). Незабаром на нар. Неглинної, в районі Гарматної вулиці, де зараз знаходиться будівля «Дитячого світу», було збудовано завод — знаменитий «Гарматний двір», який пропрацював кілька століть («Гарматна хата» згоріла через 10 років після побудови).
Під час створення полкової артилерії впорядковується технологічний процес, розробляються основні елементи класифікації гармат. Їх стали ділити на групи в залежності від величини ядра, що заряджається в них. У 1540 р. в Нюрнберзі була розроблена таблиця калібрів із зазначенням діаметрів кам'яних і чавунних ядер. ,7 дюйма (120 мм) і т
Формування гармат, що встановилася в XIV — так зване «повільне формування», за аналогією з виробництвом дзвонів, використовувалося порівняно довго.
Рис.3.Поопераційне виготовлення ливарної форми гармати за способом «повільного формування».
Насамперед готували глиняну модель корпусу гармати. На дерев'яний круглий або гранований сердечник злегка конічної форми накладали солом'яний.джгут, повторюючи приблизно зовнішні обриси стовбура гармати (рис 3.б)Далі формувальник руками наносив шари глини, попередньо просушуючи попередній шар на повітрі Перші шари складалися з жирної вологої глини, змішаної з меленим надлишок глини зрізали шаблоном, що повторює конфігурацію зовнішньої поверхні стовбура (рис 3,в).
На отриману глиняну модель прибивали дерев'яні моделі цапф, закріплювали моделі ручок та прикрас (рис 3,г,). Останні виготовляли із суміші воску, сала та товченого деревного вугілля у спеціальних гіпсових формах (рис 4).
Рис.4.Гіпсові форми для виготовлення воскових деталей моделі гармати.
тієї, яку використовували останніх шарах моделі. Кожен шар просушували на повітрі. І далі на них наносили шари з густої глини до тих пір, поки не отримували кожух товщиною від 175 до 300 мм (залежно від величини гармати). Потім витягували моделі цапф, а отвори, що утворилися, зашпаровували глиною. Зверху на кожух для міцності накладали залізні обручі, поздовжні смуги (рис 3,д) і знову залізні обручі(рис 3,е) Місця перетину поперечних та поздовжніх бандажів скріплювали дротом. Після цього форму просушували на козлах, розпалюючи під нею вогонь (рис.3,е). Висушену форму знімали з козел, вибивали моделі сердечник, який і тягнув за собою солом'яний джгут, внаслідок чого можна було легко тягнути з моделі, розмотуючи джгут.
Форму з глиняною сорочкою моделі, що залишилася в ній, ставили вертикально в яму на залізні підкладки і розводили вогонь усередині стовбура, щоб розтопити розділовий шар між кожухом(формою) і сорочкою моделі, а так само виплавитивоскові моделі ручок та прикрас.
Глиняна сорочка моделі, що залишилася, від прогріву ставала крихкою і її легко можна було видалити. видалення (руйнування) глиняної моделі залишалася ливарна форма для стовбура гармати з відбитками на внутрішній поверхні всіх прикрас, написів і т.п.
Стрижень для форми гармати виготовляли також як і модель, з тією різницею, що сердечником служив залізний прут, замість солом'яного джгута брали прядив'яну мотузку, а шаблон по якому виточували стрижень, мав конфігурацію внутрішнього каналу гармати.
Потім ливарну форму збирали встановлювали всередині стрижень, розкріплюючи його спеціальними пристосуваннями - жеребками, прикріплювали до форми стовбура форму для казенної частини Поздовжній розріз форми показаний на рис. 3,а.
Зібрану форму ставили вертикально в заливальну яму казенною частиною вниз. Простір навколо форми забивали сухою землею і на ній робили літ пікову чашу, з якої метал надходив у ливарну форму. відливали бронзові гармати в західно-європейських феодальних державах і Московській Русі У роки царювання Івана III в Москві було налагоджено виробництво литих артилерійських знарядь там працювали ливарний майстер Яків, його учні Ваня-да-Васюк, Федька-гармата, Павич Фрязін Деб.
За часів Івана Грозного українська артилерія за силою та силою не поступалася артилерії західно-європейських країн, а в дечому і перевершувала їх.посли Візантії, Венеції, Англії, що побували в Москві.