Моря и океаны, реки и ручьи за сотни лет превращают остроугольные камни в гальку. Нечто подобное можно получить за относительно короткое время с помощью шлифовальных средств. Этот процесс называется галтовкой.
Для галтовки неправильных природных камней применяют станки с шлифовальными барабанами.
Галтовочный станок и принцип его действия: а - станок (в разобранном и собранном виде); б - начало работы станка; в - работа станка при пониженных оборотах барабана; г - работа при оптимальных оборотах барабана; д - работа при повышенных оборотах барабана
Барабаны бывают двух типов - узкие и широкие. У барабанов первого типа длина меньше диаметра, а у второго - наоборот. В узких барабанах шлифование происходит быстрее, поскольку в них камень испытывает значительно большее давление, чем в широком барабане. Шлифовальные барабаны должны работать без перерыва длительное время и быть почти бесшумными. Их делают из резины, пластмассы, текстолита, оргстекла. Барабаны приводятся в движение при помощи электромотора, через клиноременную передачу, с использованием подшипников скольжения. При клиноременной передаче диаметр шкивов и скорость вращения электромотора подбирают таким образом, чтобы галтовочный барабан вращался со скоростью 70-80 об/мин. Иногда для уменьшения числа оборотов электродвигателя применяют редуктор. Для загрузки и выгрузки камней, шлифовального порошка и воды в боковой стенке барабана есть отверстие, плотно закрываемое крышкой.
Вместе можно галтовать только те камни, которые имеют примерно одинаковую твердость, вязкость и хрупкость. Если это условие не выполнить, то одни камни будут почти размолоты, другие едва потеряют грани. Размеры галтовочного барабана зависят от размера, веса и объема камней и представлены в следующей таблице:
| Размер барабана, см | Общий вес камней, кг | Размер камней, см |
|---|---|---|
| 11х8 | 0,5 | до 2 |
| 11х12 | 1,0 | до 2 |
| 16х11 | 1,5 | до 2 |
| 20х11 | 2,0 | до 3 |
| 20х21 | до 4,0 | до 4 |
Барабан заполните камнями, добавьте шлифовочный материал (карборунд или электрокорунд с зернистостью порошка 120 мкм) из расчета 60 г на 1 кг камней и налейте воды до 3/4 объема барабана. Иногда вливают еще слабый раствор стирального порошка, который смягчает режущую способность абразива и облегчает удаление ненужного материала.
Галтовка твердых камней ускорится, если положить в барабан стальные шарики. Их должно быть вдвое больше, чем камней. Чаще всего применяют шарики диаметром 3-8 мм. Мельче брать невыгодно, т. к. давление их на камни незначительно, галтовка затянется. Камни и шарики должны заполнять не более 60 % объема барабана.
Хорошую полировку можно получить за 2-3 суток. Раз в сутки барабан нужно остановить (а если применять металлические шарики, - чаще), открыть, удалить образовавшийся шлам и осмотреть обрабатываемые камни.
При галтовке мелкого янтаря вместо шлифпорошка можно применять мытый кварцевый песок.
Перед полировкой камни и барабан тщательно отмойте от шлифпорошка, чтобы избежать при полировке царапин, загрузите камни в барабан, залейте их водой, добавьте стиральный порошок и засыпьте полировочный материал из расчета 50 г на 1 кг камней.
Для предупреждения скола мягких и хрупких камней барабан иногда на 20% заполняют обрезками кожи, войлоком, бумагой, древесными опилками или мелкой пробкой.
Прежде чем попасть в витрину магазина, украшения должны пройти через множество этапов производства. Сегодня мы расскажем вам о том, куда попадают изделия после литейного участка.
Шлифовка
Отлитые в металле украшения вряд ли можно назвать безупречными. Именно для этого они отправляются на участок шлифовки, где умелые руки ювелиров ещё на один шаг приближают изделие к совершенству.
Шлифование нужно для того, чтобы придать поверхности металла определённую чистоту и точные размеры. Так, мастера равняют место обрезанного литника́, которым изделие прикреплялось к восковому стержню ёлки, или убирают обло́й - то есть излишки металла, которые могли образоваться в процессе литья.
Для этого используется специальный станок со шлифовальным кругом, состоящим из мелких карборундовых кристаллов. Шлифовщик подносит изделие к кругу, «снимая» лишний металл. Для проработки мельчайших деталей используется ручной инструмент - бормашина со множеством насадок, отличающихся размером и твёрдостью, или напильник.
Только после ручной шлифовки изделие проходит на участок галтовки.
Этот участок ювелирного производства напоминает огромную кухню, где в каждой «кастрюле» что-то готовится под чутким руководством опытного шеф-повара. Правда, вместо «кухонной утвари» в галтовке огромные вращающиеся барабаны, а в роли шеф-повара - ювелиры.
На самом деле галтование - это процесс очистки ювелирных изделий, который совмещает шлифование и полирование. Изделия помещаются в крутящиеся барабаны со специальными полирующими средствами или реагентами. Обычно галтование включает два этапа: сырую шлифовку и сухую полировку - но для некоторых изделий достаточно только сухой обработки.
Сначала украшения помещаются во вращающийся барабан, в который заливается буферный раствор с реагентами. В качестве реагентов могут выступать моющие и полирующие средства, а также раствор едкого натра, гашённой извести, кальцинированной соды и некоторых других веществ, которые ускоряют процесс очистки. Вместе с этим в барабан помещаются специальные стальные шарики небольшого размера.
По прошествии определённого времени содержимое барабанов выливается в ёмкость, похожую на огромное сито. Всё, что не нужно, уходит, а очищенные украшения остаются.
Второй этап - сухая полировка. Принцип галтования такой же, только вместо растворов в барабаны засыпаются сухие абразивы: керамика, фарфор, пластик, корунд и даже скорлупа грецкого ореха, которую, по словам ювелиров-галтовщиков, не сравнить ни с каким синтетическим материалом. Засыпанные фигурки имеют форму пирамиды, конуса, цилиндра или шара.
Специалисты не только загружают и вынимают изделия, но и следят за временем: важно правильно выставить параметры работы оборудования, не повредить металл и элементы дизайна украшений.
Полировка
Для «наведения блеска» изделие отправляется к полировщикам.
С помощью полировочного станка или вручную, бормашинкой со специальными насадками, ювелиры делают украшения невероятно гладкими и блестящими.
В противоположность шлифованию при полировании не применяются жёсткие абразивы, а используются исключительно гладкие или мягкие материалы, такие как войлок, фетр или шерсть. Перед началом работы изделие должно быть обезжирено. Чтобы уменьшить трение и отвести возможные тончайшие стружки, применяется так называемая полировальная вода (мыльный раствор с нашатырным спиртом).
Сначала изделие обрабатывается с внутренней стороны (если это необходимо), а затем снаружи. Полировщик как бы проводит по поверхности металла штрихи, сначала в одном направлении, а потом «поперёк», чтобы не было полос.
Только после этого украшение приобретает блеск, достойный драгоценного металла. Нужно сказать, что некоторые изделия полируются не только на этом этапе производства, но и позднее, после закрепки камней.
Галтовка металла представляет собой один из методов обрабатывания металлических изделий и предусматривает очистку поверхностей от загрязнений, коррозии и окалин. Итоговый результат схож с эффектом от полирования. Технология галтовки заключается в том, что в емкость оборудования, вместе с заготовкой, которую требуется обработать, загружается абразивный материал. В отдельных случаях, с целью улучшить качество обработки, в емкость также добавляют воду и компаунд (термопластическая полимерная смола). Применение разнообразных химических составов позволяет обрабатывать большой спектр материалов.
Виды галтовки
Существует несколько видов галтовки:
- роторная (взаимодействие абразивных элементов и материала, подвергаемого обработке, во вращающемся барабане. Продуктивность и скорость обработки при таком методе не очень высокие, зато довольно хорошее качество обработки металлов);
- вибрационная (по сравнению с роторным методом, обрабатывание получается более качественным и быстрым, также возможна обработка элементов любого размера и конфигурации);
- сухая (с применением обычного абразивного наполнителя);
- мокрая (в емкость оборудования добавляется вода, что способствует более качественной очистке и позволяет отполировать поверхность).
Виды оборудования
Оборудование для галтовки подразделяется на: - барабанная галтовка – при вращении барабана с наполнителем и деталями происходит буксирная галтовка, и галтовочные элементы полируют неподвижное изделие; - вибрационная – в таком агрегате происходит хаотичное движение деталей и галтовочных тел в барабане за счет вибрации, создаваемой двигателем; - электромагнитная – при которой наполнитель осуществляет движение за счет магнитного поля, создаваемого ротором. Такой способ обработки позволяет отполировать детали даже в малодоступных местах.
Наполнители
Галтовочные наполнители – это основа в финишной обработке поверхностей различных изделий. Современные наполнители для галтовки отличаются долговечностью и эффективностью, имеют различную абразивность, размеры и геометрическую форму. При выборе наполнителя следует учитывать такие факторы, как:
- форма абразивного тела (для сглаживания поверхностей, например, используются конусные абразивы, а для скругления краев – форма призмы);
- требуемые абразивные свойства;
- размер материала (зависит от степени обработки);
- тип материала (могут использоваться абразивы из дерева, пластика, фарфора, стекла и пр.).
Галтовка – метод финишной обработки изделий в среде сыпучих абразивных тел. Абразивные тела могут называться галтовочный наполнитель или галтовочный абразив.
В зависимости от способа перемешивания галтовочного наполнителя в барабане галтовочной машины можно говорить о нескольких видах галтовки. Рассмотрим различные типы галтовочных машин, их достоинства и недостатки.
1. Галтовочные барабаны.
Наиболее простой вид галтовочного оборудования. Машина представляет собой барабан цилиндрической или многогранной формы. Барабан может располагаться относительно оси вращения горизонтально, вертикально, под наклоном и приводится во вращение электродвигателем. Галтовочная обработка осуществляется за счет свободного перемешивания изделий и галтовочных тел при вращении барабана.
К несомненным достоинствам этого типа галтовочного оборудования относится дешевизна и простота. В тоже время большое количество недостатков, присущих барабанной галтовке, приводят к постепенному вытеснению этого типа обработки другими более совершенными методами галтовки.
Недостатки барабанных галтовочных машин:
- Низкая скорость обработки по сравнению с вибромашинами и роторными галтовочными машинами.
- Проблема с сепарацией (разделением) изделий и галтовочных тел после завершения обработки.
- Сложность реализации мокрого типа обработки.
- Невозможность деликатной обработки изделий сложной конфигурации, тонкостенных и легкодеформируемых изделий.
- Невозможность визуального контроля за процессом галтовочной обработки.
- Неравномерная обработка поверхностей в изделиях сложной конфигурации.
- Высокий шум при работе барабанной галтовки и необходимость дополнительной шумоизоляции или выноса галтовочного оборудования в отдельные помещения.
Все вышеперечисленное в результате привело к тому, что барабанная галтовка на сегодняшний день используется, как правило, только для простых и нетребовательных к качеству поверхности галтовочных процессов. Например, устранение следов литья (облоя, литников и т.д.) после литейных процессов.
Наиболее популярный на сегодняшний день тип галтовочного оборудования. Представляет собой рабочую область в виде барабана (ванны, тубы и т.п.) с прикрепленным виброприводом. В рабочую область вперемешку загружаются детали и галтовочные тела. Очень часто дополнительно в рабочую область добавляются растворы компаундов (мокрый или физико-химический тип галтовочной обработки).
Принцип работы виброгалтовочной машины заключается в следующем. При помощи электродвигателя с виброприводом рабочей области машины (с загруженными в нее галтовочным наполнителем и деталями) придаются колебательные движения. Эти колебания приводят изделия и наполнитель в относительное перемещения друг относительно друга. Вследствие этого абразивные галтовочные тела начинают наносить микроудары по поверхности изделий, что приводит к микросъему материала с поверхности изделия.
В настоящее время выпускается огромное количество различных по объему и конструкции виброгалтовочных машин. Например, для ускорения процесса галтовочной обработки, изделия могут жестко закрепляться на шпинделе и во время виброобработки этим изделиям сообщаются дополнительные вращательные движения.
Достоинства виброгалтовочных машин.
- Универсальность. При смене номенклатуры обрабатываемых изделий, как правило, достаточно поменять галтовочные тела на более подходящие для новых изделий.
- Возможность одновременной обработки больших партий изделий загрузкой «в навал».
- Высокая скорость обработки по сравнению с барабанными галтовочными машинами.
- Возможность обработки тонкостенных изделий.
- Возможность равномерной финишной обработки изделий сложной конфигурации.
- Возможность деликатной галтовочной обработки изделий из мягких материалов.
- Возможность визуального контроля процесса обработки.
Специфический тип галтовочного оборудования, получающий в последнее время все более широкое распространение. Принцип действия роторных (или центробежных) галтовочных машин заключается в следующем. Рабочая камера представляет собой неподвижный, вертикально установленный барабан. В нижней части барабана находится вращающаяся тарелка с лопостями (т.н. актуатор). Изделия и галтовочные абразивы загружаются в рабочую камеру «навалом». После приведения актуатора во вращательное движение, он сообщает вращение всей смеси из галтовочных тел и изделий.
Причем для повышения эффективности обработки внутренняя поверхность неподвижной рабочей зоны имеет специальный профиль, который задает планетарно-торообразную траекторию движения галтовочной смеси.
К основным недостаткам роторных машин можно отнести невозможность обрабатывать тяжелые и объемные детали, а так же высокий уровень износа внутренней поверхности барабана и места сопряжения барабана с актуатором (особенно при мокрой обработке).
Достоинства роторных машин.
- Самая высокая производительность среди галтовочных машин в среде свободного абразива.
- Возможность одновременной обработки большого числа деталей.
- Возможность задавать конечную шероховатость поверхности изделий, регулируя частоту вращения актуатора. Принцип «меньше частота — чище поверхность».
- Высокое качество получаемой поверхности (достигаемый параметр Ra 0,30-0,35)
4. «Буксирная» галтовка (шпиндельная галтовка, drag finishing).
Специфический и редко используемый тип галтовочного оборудования, отличающийся очень высокой эффективностью обработки.
Принцип действия: обрабатываемое изделие (или несколько изделий) прикрепляется к шпинделю. Далее шпинделю придается вращательное движение и он вместе с деталью опускается в рабочую чашу с галтовочным абразивом. В зоне контакта поверхности изделия и абразива происходит быстрый съем материала с поверхности обрабатываемого изделия. Для обновления абразива в зоне контакта либо шпинделю придают медленные дополнительные движения (влево-вправо,вверх-вниз относительно чаши с галтовочными телами) , либо к рабочей чаше подключают вибропривод (по аналогии с виброгалтовочными машинами).
Основным недостатком буксирной галтовки является единовременная обработка небольшого числа изделий.
В тоже время буксирная галтовка позволяет получить очень высокое качество поверхностной обработки при минимальном времени обработки. Это привело к тому, что буксирные галтовочные машины получили распространение в высокотехнологичных отраслях (авиастроение, точная механика, медицинское протезирование, производство инструмента и т.д.) промышленности, где требования к качеству поверхности изделий очень высоки.
. .Приветствуем вас на странице, посвященной галтовке натурального камня! Можно ли обрабатывать камень дома своими силами и как в этом поможет специальное оборудование? Технологический процесс очистки и шлифовки для получения полированной поверхности с закругленными краями называют галтовка камня, под которым подразумевают плиты всевозможных параметров и формы.
Обработка твердых материалов для получения обтекаемых граней проводится на специальном галтовочном оборудовании. В домашних условиях процесс наладить непросто, но возможно, если выбрать подходящий вариант оборудования и четко следовать инструкции по использованию.
Уровень сложности обработки натурального камня зависит от типа материала, его прочностных показателей. Учитывая, что степень жесткости большинства видов натуральных камней превосходит показатель прочности абразивных чипсов, манипуляция требует использования проверенного специализированного оборудования, сложного для реализации своими руками дома.
Абразивные чипсы (используют как наполнитель в оборудование по обработке) или как их еще называют притирочные тела, могут иметь разную форму:
- призмы;
- конуса;
- куба;
- цилиндра и пр.
Отлично с задачей по шлифовке натуральных камней с помощью притирочных тел разной формы справляются центробежные виброустановки. Ими легко управлять, регулируя силу трения, а вместе с ней и улучшая декоративные параметры камушков.
Технология и виды галтовки
Итак, галтовка – это финишная обработка натуральных камней для создания ювелирных изделий. В процессе используются специальные галтовочные наполнители.
Тип галтовки зависит от варианта перемешивания абразивного наполнителя внутри барабана машины, принципа работы и вариантов крепления изделий. Основные виды установок для обработки материала с плюсами и минусами в описании ниже.
Галтовочный барабан: принцип работы и особенности
Речь идет о самой примитивной и доступной машине для финишной отделки материала. Она выполнена в виде барабана многогранной формы или в форме цилиндра. По отношению к оси может находиться как стандартно горизонтально или вертикально, так и под определенным углом.
Запускается барабан с помощью электродвигателя. Отделка и очистка камня проводится в результате перемешивания материалов и абразивных чипсов в свободном пространстве во время работы установки. Такая машина считается самым доступным вариантом для частных ювелиров. Она простая в использовании и достаточно малогабаритна – в этом главные преимущества. Из недостатков стоит выделить несовершенство процесса, на смену которому успели прийти более современные технологии.
Главные минусы барабанной галтовочной машины:
- Низкие показатели скорости по сравнению с более обновленными версиями оборудования, например, вибромашинами или роторными.
- Сложности с разделением абразивных чипсов и готовых изделий (особенно мелких) после окончания отделки.
- Проблемы в реализации финишной полировки мокрым методом.
- Невозможность работать с изделиями и материалами, нуждающимися в деликатной отделке из-за особой конфигурации.
- Полностью закрытый для наблюдения процесс обработки.
- Неравномерная шлифовка материалов сложной конфигурации.
- Шумная работа, требующая обязательного устройства шумоизоляции, либо выделения отдельного помещения.
Вышеперечисленные недостатки подтверждают, что барабанная галтовка подходит только для незначительных по сложности галтовочных процессов. Так, например, машина идеально справится с очисткой следов литья после соответствующих процессов.
Галтовочная вибрационная установка – что такое и как работает
Оборудование этого типа пользуется наибольшим спросом среди ювелиров любого уровня. Машина представляет собой все тот же барабан определенной формы с виброприводом, закрепленным на корпусе. Вовнутрь барабана загружают галтовочную смесь и материалы для обработки. Дополнительно могут добавлять растворы компаундов для обработки мокрого типа.
Технология работы машины состоит в следующем. Электродвигатель с виброприводом барабана с абразивом и обрабатываемым материалом запускает машину. В результате колебательных движений материалы для обработки и наполнители перемещаются внутри с определенной скоростью. Итогом движения становятся микроудары по поверхности камня со съемом верхнего слоя с поверхности – шлифовка и полировка.
Виброгалтовочное оборудование сегодня доступно в различных конфигурациях с вариантами объема. Некоторые модели предусматривают фиксацию ювелирных изделий на шпинделе. Такой подход позволяет увеличить скорость обработки за счет сообщения изделиям дополнительных вращательных движений.
К преимуществам виброгалтовочной установки относятся:
- универсальность – смена галтовочных тел позволяет экспериментировать с номенклатурой обрабатываемых камней;
- загрузка «под завязку» с возможностью обрабатывать крупные партии материалов;
- скоростная работа, особенно ощутимая после использования вышеописанного галтовочного барабана старого образца;
- совместимость с хрупкими изделиями, требующими особого подхода;
- равномерная обработка изделий;
- отделка мягких материалов;
- возможность следить за работой машины с контролем на каждом этапе.
Из недостатков можно выделить лишь более высокую по сравнению с обычным барабаном стоимость, не всегда доступную для частного ювелира с небольшими объемами работ и продаж.
Ротационные центробежные машины для галтовки
Самый современный вариант отделочного оборудования – центробежная роторная машина. Алгоритм работы построен на использовании вертикально зафиксированного неподвижного отсека с вращающейся тарелкой и лопостями в нижней части. Отсек полностью заполняют галтовочной смесью и запускают машину. Как только актуатор начинает вращаться, в движение приходит и галтовочная смесь вместе с обрабатываемыми изделиями.
Для усиления эффекта неподвижная зона внутри оснащена специальным профилем для создания правильного планетарно-торообразной траектории движения абразива.
Минусами считаются:
- невозможность работы с массивными деталями;
- быстрый износ внутренней части барабана в месте его контакта с актуатором.
Плюсов значительно больше:
- Высокий уровень производительности. Машина справляется быстрее вышеперечисленных разновидностей с задачей по обработке натуральных материалов.
- Возможность обрабатывать крупные партии деталей одновременно.
- Возможность регулировки частоты вращения актуатора для получения особого эффекта на поверхности изделий.
- Высокий уровень финишной обработки.
Также, как и в случае с предыдущими машинам, цена ротационной не является общедоступной.
«Буксирная» установка для галтовки
Оборудование этого типа используется реже предыдущих и является достаточно необычным при демонстрации высокого уровня эффективности работ.
Машина работает по следующему принципу. Изделие фиксируют на шпинделе, после чего приводят его в движение и опускают в рабочую поверхность с подготовленным абразивным наполнителем. При контакте наполнителя с изделием снимается тонкий слой материала с последнего за короткий промежуток времени. С целью дополнить или обновить наполнитель шпиндель запускают в новом направлении относительно чаши с телами, либо подсоединяют к ней вибропривод.
«Буксирная» установка не предназначена для одновременной обработки крупной партии материала и это ее основной недостаток. К достоинству стоит отнести высокий уровень качества финишной отделки за короткое время.
Оборудование такого типа считается незаменимым в высокотехнологичных отраслях, включая медицинское протезирование и авиастроение, где предъявляются особые требования к уровню конечной обработки изделий.
Команда ЛюбиКамни