Основные материалы для изготовления ювелирных изделий

1.6 Основные материалы для изготовления ювелирных изделий

Материалы, из которых изготавливают ювелирные изделия, являются решающими факторами, определяющими их потребительскую ценность (красоту, надежность, долговечность, безопасность, гигиеничность, удобство пользования и др.). В производстве ювелирных изделий используют драгоценные металлы и их сплавы, природные и искусственные ювелирные камни, а также эмаль, керамику, стекло, пластические массы, кость и другие материалы.

Драгоценные металлы – это золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (палладий, иридий, родий, рутений и осмий).

Золото – металл желтого цвета, с сильным блеском, пластичный (один грамм золота может вытягиваться в нить до трех километров), обладает значительной механической прочностью, не взаимодействует с кислородом воздуха, не изменяется от действия сероводорода, устойчив к большинству кислот и щелочей. Золото растворяется только в царской водке. Плотность – 19320 кг\м³, температура плавления - 1064ºС. золото очень мягкий металл, его твердость по шкале Мооса составляет 2,5. В природе золото встречается в самородном виде и виде золотоносных руд (сплав золота, серебра, меди и других металлов). Несмотря на то, что золото обладает высокой ковкостью, вязкость и тягучестью, в чистом виде для производства ювелирных изделий оно не применяется, а используется только в виде сплавов. [27, с. 57]

Серебро – белый, блестящий, очень ковкий и тягучий металл; обладает наивысшей отражающей способностью (94%), хороший проводник электричества и тепла, прокатывается в тонкие листы толщиной до 0,00025 мм и вытягивается в тончайшую проволоку. Серебро чернеет при наличии в воздухе или воде сероводорода, переходя в сульфит. Плотность – 10500 кг\м³, температура плавления – 961,9º С. твердость по шкале Мооса – 2,7. В природе серебро встречается в самородном виде, входит в состав свинцово – цинковых руд. В производстве ювелирных изделий применяют сплавы серебра.

Платина – серебристо – белый ковкий металл, не растворим в кислотах (кроме царской водки); имеет высокую удельную массу – плотность 21450 кг\м³ и температуру плавления 1772ºС. твердость по шкале Мооса – 4,2. В природе платина встречается в самородном состоянии.

Палладий – металл серебристо – белого цвета, в природе встречается вместе с платиной; ковкий, тягучий, хорошо прокатывается в тонкие листы и проволоку. Плотность – 12020кг\м³, температура плавления - 1552ºС. твердость по шкале Мосса – 4,8. Растворяется в азотной кислоте, смеси азотной и соляной кислот. Использование палладия в качестве легирующего металла в сплаве золото – палладий ввело новый термин, так называемое «белое золото», что подчеркивает обесцвечивающую (по отношении к золоту) способность металлов платиновой группы. Также используется как компонент высокотемпературных припоев и (очень редко) для изготовления ювелирных украшений.

Иридий – металл белого цвета, с серым оттенком, очень твердый, но хрупкий. Химически стойкий – на него не действуют кислоты и щелочи. Имеет очень высокие показатели плотности (22420 кг\м³) и температуры плавления (2450ºС), твердость по шкале Мооса – 6,5. В сплавах с платиной и родием используется для изготовления химической посуды. Родий – хрупкий металл бледно – голубого цвета. По внешнему виду похож на алюминий; растворяется в концентрированной серной кислоте. Царская водка на родий не действует. Благодаря высокой отражающей способности (коэффициент отражения 75 – 80 %) применяется для покрытия металлов, в том числе серебра и изделий из «белого золота» для защиты от потускнения. Плотность – 12420 кг\м³, температура плавления - 1960ºС. твердость по шкале Мооса – 6,5.

Рутений – серебристо – белый металл, по внешнему виду похож на платину, но более твердый и хрупкий, плотность – 12370 кг\м³, температура плавления - 2950ºС., применяется как компонент платиновых сплавов.

Осмий – белый, с серо – голубым оттенком металл, тугоплавкий, температура плавления самая высокая из металлов платиновой группы - 3047ºС, тяжелый, плотность – 22480 кг\м³, твердый, хрупкий, механической обработке не поддается, химическими свойствами не отличается от рутения, добавляется в платиновые сплавы для придания им твердости и упругости.

Чистые драгоценные металлы являются либо сравнительно мягкими и не обладают достаточной износостойкостью, особенно золото и серебро, либо хрупкими, как иридий или осмий. Кроме того, при определенных видах ювелирных работ они не обладают необходимой технологичностью вследствие высокой температуры плавления. Наконец, драгоценные металлы сравнительно дороги. Совокупности этих причин и обуславливают то, что в чистом виде эти металлы редко используются при изготовлении ювелирных украшений и других бытовых изделий. Исключение составляет нанесения покрытия из золота или серебра на изделия из недорогих сплавов для придания им более красивого внешнего вида.

Основные физические свойства драгоценных металлов представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные физические свойства драгоценных металлов

 Источник [4, с.21 ]

При производстве ювелирных изделий используют различные сплавы, получаемые путем добавления к драгоценным металлам в определенных пропорциях других металлов, называемых легирующими, а их смеси – легатурой. Легирующими могут быть как драгоценные, так и недрагоценные металлы, но полученные сплавы всегда считаются драгоценными.

Сплавам с помощью подбора легирующих компонентов можно придавать различные заранее заданные свойства, например, цвет, твердость, пластичность, температуру плавления, литейные качества, стойкость при химической обработке и т.п. этим достигается более высокая технологичность при изготовлении и обработке изделий и износостойкость их при эксплуатации. В качестве легирующих металлов при создании различных ювелирных сплавов чаще всего применяют серебро, платину, палладий, иридий и родий (благородные металлы), а также обычные цветные металлы (медь, никель, кадмий и цинк). При изготовлении некоторых видов изделий могут использоваться сплавы, в которых в качестве легирующих добавок применяют и другие металлы.

Например, серебро в качестве легирующего металла придает золотым сплавам мягкость, ковкость, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере увеличения доли серебра цвет сплава зеленее.

Платина резко повышает температуру плавления сплава, делает его твердым и упругим. Добавление платины изменяет цвет золотого на белый.

Добавление меди повышает твердость золотого сплава, сохраняя при этом ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватые оттенки, усиливающиеся по мере увеличения содержания меди. Однако медь снижает коррозийную устойчивость сплава.

Палладий, так же как и платина, повышает температуру плавления сплава и изменяет его цвет на белый, хотя и не так резко, как платина. При этом сплав становится менее твердым и более удобным (технологичным) при ручной ювелирной обработке.

Цинк, наоборот, резко снижает температуру плавления сплава, но повышает его текучесть, придает сплаву хрупкость и зеленоватый оттенок.

Каждый легирующий материал играет свою роль в установлении характеристик сплава. Поэтому всегда можно подобрать такой сплав, при использовании которого ювелирное изделие в большей мере будет отвечать предъявляемым требованиям в соответствии с функциональным назначением.

Обычно название сплава определяется названием основного драгоценного (благородного) металла (например, сплав золота, серебра, платины и палладия). Основная характеристика каждого сплава – его состав или проба.

В Российской Федерации принята метрическая проба – это количество драгоценного металла, содержащегося в 1000 частях (долях) сплава.

В наше время в большинстве стран введен так называемый метрический карат (200 мг), что облегчает пересчет каратов в граммы.

При этой системе метрическая проба со значением 1000 соответствует 24 каратам.

Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 июня 199 г. №643 для ювелирных и других бытовых изделий из драгоценных металлов установлены следующие пробы: 999,9 958, 750, 585, 500, 375. Каратная система проб: 24, 23, 18, 14, 12, 9.

Этим же постановлением допускается изготовление изделий из золота 583 –й пробы по заказам граждан из принадлежащим им ювелирным и других бытовых изделий из золота этой пробы.

С 1 января 1999 г. введен в действие ГОСТ 51152 – 98 «Сплавы на основе благородных металлов. Ювелирные. Марки.», в котором представлены сплавы на основе золота, серебра, платины и палладия, рекомендованные для изготовления ювелирных и других бытовых изделий. Характеристики сплавов приведены в соответствие с требованиями международного стандарта (ИСО 9202), согласно которому проба драгоценного металла не должна иметь отклонений в меньшую сторону, т.е. вводится только плюсовой допуск. [12, с. 9]

В ГОСТе 51152- 98 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки», также представлены свойства указанных сплавов и рекомендации по их применению при изготовлении ювелирных изделий. Примеси в процентах в каждой марке сплава не должны превышать: железа – 0,005; свинца – 0,004; платины – 0,,05; золота – 0,05; всего – 0,16.

Желтое золото наиболее часто используется за рубежом в ювелирном деле (сплавы 750 –й пробы). Белое золото в основном типично для ювелирных изделий с бриллиантами, так как оно гармонично выглядит с этим камнем.

Для золочения металлов, гипса, дерева, мрамора, багетов, мебели используют сусальное золото – листы чистого золота толщиной 0,0001мм размером 120х70мм. Для крепления к декорируемой поверхности применяют различные клеевые составы и горячее тиснение.

Сплавы 958 –й пробы – так называемое червонное золото – по цвету не отличается от природного. Сплав имеет наиболее высокую химическую стойкость, но низкие механические свойства. Используется для изготовления обручальных колец. Очень мягкий, в результате чего полировка на изделии держится недолго.

Сплавы 750-й пробы имеют в своем составе медь и серебро, в некоторых случаях могут быть использованы палладий, никель и цинк. Цвет сплава меняется от желтовато – зеленого через красноватые оттенки белого. Сплав хорошо поддается пайке и литью, является подходящей основой для нанесения эмалей, однако при содержании в сплаве более 16 % меди цвет эмали становится тусклым. Рекомендуется использовать при изготовлении изделий с тонкой рельефной выколоткой, филигранью и оправ для хрупких самоцветов, напряженных бриллиантов.

Большинство ювелирных изделий в нашей стране выпускается из сплавов 585-й пробы, которая в последние годы вытеснила 583-ю. Цвет сплава может меняться в зависимости от лигатуры от красного, розового через желто, – зеленые оттенки до белого. Вид лигатуры влияет также на температуру плавления и твердость. Этот сплав обладает хорошей паяемостью.

Сплавы 375-й пробы имеют красноватый приглушенный цвет, при потере полировки приобретает серый оттенок; используется для изготовления обручальных колец, а также ритуально – обрядовых изделий. Изделия из сплавов 375-й пробы относятся к наиболее дешевым.