Юрий Подольский - Гравировальные работы. Техники, приемы, изделия
Флахштихель – еще один резец с плоской режущей кромкой («флах» в переводе на русский язык означает «плоский», «ровный»). Его задняя плоская грань всегда параллельна спинке. Используется как для нанесения широких (от 3,5 до 5 мм) и плоских линий, так и для выравнивания плоскостей, удаления материала с площади между строчками, буквами, с углубленного поля на рисунках, а также для выемки и выравнивания фонов, шабрения поверхности, глянцевой подрезки.
Болтштихель – полукруглый резец (радиус закругления лезвия – 0,3–5 мм). Применяется для выполнения строгих шрифтов различной ширины, при гравировании всех букв, цифр и других знаков, имеющих круглые, овальные и полукруглые формы (например в буквах О, В, Э, Ф), при гравировании углублений, при круглой и полукруглой выборке металла, а также для подчисток. На рис. 3, в-8 изображен так называемый полуовальный болтштихель; существует и его овальная разновидность (рис. 3, в-9) – с двумя выпуклыми режущими поверхностями.
Шатирштихель (он же фаденштихель) – нитяной резец, по форме похожий на флахштихель (плоский, клиновидной формы). Задняя грань и режущая кромка имеют острые выступы (зубцы), вследствие чего дает сразу несколько параллельных штрихов. Шаг насечки 0,1–0,4 мм. Оба названия этого резца, принятые в гравировании металла, отражают ту или иную особенность инструмента. «Фаден» и переводе на русский означает «нить» – это значит, что резцом можно проводить нитевидные штрихи. В другом названии инструмента первая часть слова – «шатир» – означает «тушевать», «оттенять». Такое название ему дано потому, что он используется при нанесении на металл теней и полутонов и штриховых гравированных рисунках.
Вышеперечисленные штихели являются основными инструментами, однако номенклатура штихелей гораздо шире и зависит от профиля работы гравера, вида изделия и требований к гравированным линиям. Так, широко применяются следующие виды резцов.
Фасетштихель (фасочный штихель) – используется для проведения точных широких и неглубоких линий, выполнения узоров плоскостной гравировки и чистовой обработки рисунка. Боковые стенки – параллельные или трапециевидные, лезвие резко заостренное, клинок прямолинейный с углом заострения 60–120°.
Юстирштихель (юстировочный штихель) – применяется в ювелирном деле для подгонки оправы с целью обеспечения надежной опоры для камня, а также для подправок и подчисток в шрифтовых работах. Выпуклые боковые поверхности штихеля, пересекаясь, образуют остроовальное поперечное сечение. Его режущая грань затачивается наклонно к продольной оси клинка.
Грабштихель в поперечном сечении имеет форму ромба с углом между режущими кромками от 30 до 90°. Клинок выгнут. Стрела прогиба посредине составляет 3–8 миллиметров.
Для гравирования рисок различных профилей применяются штихели со специально заточенной режущей кромкой нестандартной формы.
При гравировании в углублениях и на вогнутых поверхностях работать прямым клином штихеля неудобно. В таком случае штихель нагревают в средней части докрасна и изгибают до необходимой кривизны.
Клинок штихеля изготавливают из инструментальных сталей. Чаще всего граверы используют штихели, изготовленные из высококачественных тонкоструктурных сталей. Отлично зарекомендовали себя резцы из стали У12А (инструментальная сталь улучшенного качества, содержащая 1,2 % углерода) и специальных легированных сталей ХВГ, 5X12Ф. Кроме этих сталей, можно использовать прутковую сталь (серебрянку), надфили, опасные бритвы, рессорные полоски и наружные кольца шарикоподшипников, которые предварительно отжигают, разрезают и выправляют, Эти полосы заготовок длиной 120 мм предварительно обрабатывают, после чего клинки укладывают в плоскую железную коробку, засыпанную углем, и герметически закрывают крышкой. Затем эту коробку помещают в печь, нагревают докрасна и оставляют там же до охлаждения. После этого профиль штихеля (клинка) окончательно обрабатывают, придавая ему требуемую форму (рис. 4).
Рис. 4. Изготовление штихелей: а – закалка рабочей части; б – отпуск клинка; в – е – формы доведенных режущих граней.
Каждый клинок должен иметь плавный изгиб, благодаря которому кончик его будет слегка приподнят. Верхняя грань у клинка называется спинкой, а нижняя – задней гранью. Для передней части клинка выбирают продолговатую наклонную или дугообразную заточку – так называемый аншлиф.
В процессе обработки профиля необходимо следить за тем, чтобы режущая кромка, которая является направляющей при гравировании, была расположена в одной плоскости. Затем приступают к закалке штихеля. Штихель нагревают до светло-малинового цвета и быстро опускают в воду или масло под наклоном (рис. 4, а), чтобы избежать разрушения режущей кромки в результате появления внутренних напряжений, возникающих при быстром охлаждении. Когда штихель будет закален, оселком зачищают его боковые поверхности. Обычно после закаливания металл становится очень твердым, но хрупким, склонным к выкрашиванию. Поэтому его нужно отпустить, т. е. снять возникшее в нем межкристаллическое напряжение. Клинок берут плоскогубцами и подводят к нему пламя спиртовой горелки или стеариновой свечи так, чтобы он не коптился (рис. 4, б), и равномерно нагревают до появления на его поверхности желто-соломенного цвета побежалости. Затем штихель снова быстро охлаждают в воде.
После этого приступают к доводке режущих кромок штихеля. Для этого локоть правой руки держат на весу неподвижно, пальцами захватывают клинок и, прижимая ручку к ладони, ставят режущую кромку штихеля на чугунную плиту (предварительно смазанную пастой, содержащей порошок карбида бора, растворенного в керосине) и доводят под соответствующим углом его нижнюю поверхность. При этом кисть руки направляют к себе и от себя, плотно прижимая штихель к плите, чтобы нижняя режущая поверхность штихеля доводилась точно под нужным углом (рис. 4, в). При правильной доводке стандартный угол заострения штихеля должен быть равен 45°, в этом случае его режущая кромка будет резать основные материалы, применяемые в гравировании, легко и на нужную глубину. При дальнейшей доводке передняя поверхность штихеля может быть укорочена, а угол изменен. Доведенные формы штихелей показаны на рис. 4, в – е.
Хранить штихели нужно на деревянной подставке. Наиболее распространены круглые подставки с вращающимися деревянными дисками, позволяющие быстро найти нужный инструмент. Можно также сделать несколько подставок для каждого вида штихелей. В одной такой подставке можно держать, например, шпицштихели, в другой – болтштихели и т. д. Подставки размешают на рабочем столе, обычно с правой стороны.
Специальный граверный инструмент
При обработке поверхностей в гравируемой детали, имеющей большую площадь, наиболее трудоемкая операция – выборка лишнего металла между рисунками, буквами или цифрами. Особенно много усилий требуют обронные работы, когда металл приходится удалять на большую глубину. Для облегчения этой работы применяют специальные зубильца разных форм и размеров. На рис. 5, а изображено такое зубильце. Профиль его должен соответствовать форме выборки. Например, при выборке плоской площадки используют зубильце типа флахштихеля, при выборке полукруглой канавки – типа болтштихеля и т. д. Заточка и правка зубилец ничем не отличаются от заточки и правки штихелей. На рис. 5, б показана схема работы таким инструментом при удалении металла с гравируемой заготовки детали: зубильце направляют левой рукой, а правой наносят по его затылку короткие удары молотком. Толщину срезаемой стружки регулируют наклоном зубильца относительно поверхности гравируемого изделия.
Сечки (рис. 5, в) – это специальные молоточные подборники, которые используют для тех же работ, что и штихели. Разница заключается в том, что штихелями режут, прикладывая только усилие руки, а сечкой орудуют, нанося по ее затылку удары молотка, что также значительно ускоряет процесс удаления больших объемов металла. С помощью сечек выполняют не только граверные работы, но и делают выборку сложных фигур в пресс-формах и штампах, а также производят насечку специальных надфилей. Молоточные граверные сечки изготавливают из прутковой инструментальной стали У8 диаметром 8–10 мм и длиной 120–130 мм. На заготовке на расстоянии 20–40 мм от конца обрабатывают боковые стороны режущей части, а на токарном станке делают накатку на хвостовой части. Затем сечки термически обрабатывают до твердости HRС 52–54, после чего слегка затачивают, создавая требуемую форму. Длина режущих граней сечек не должна превышать 8–10 миллиметров.
