авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 ||

Применение трансферной методики технологических процессов эмалирования в ювелирной промышленности при реализации современных дизайнерских решений

-- [ Страница 3 ] --

Изменение цветового тона и насыщенности деколей с повышением температуры обжига на графиках равноконтрастного цветового пространства МКО в полярных координатах C, h представлено для оранжевой деколи 64058 (рис. 3).

На рис. 4, а и б показаны соотношения насыщенности цвета (С) деколей при различных температурах обжига. Из рис. 4, а видно, что уже при 780 °С 42 % деколей теряют свою насыщенность, следовательно, повышать температуру до 780 °С нежелательно.

Анализ результатов исследования показал, что изменение цветовых характеристик изделий при обжиге наиболее точно отражают две величины –насыщенность и яркость, принятые в виде критериев при определении оптимальной температуры обжига, равной 750 °С. При этом яркость дает завышенную оценку для температуры 780 °С, а насыщенность наиболее точно отражает изменение цветовых характеристик и может быть использована на практике для определения температуры обжига, при которой максимально достигаются заданные цветовые характеристики деколей.

Рисунок 3 – Изменение цветового тона (h) и насыщенности (C) деколи 64058 оранжевой от температуры обжига

а б

Рисунок 4 – Соотношения насыщенности (С) цвета деколей при различных температурах обжига: 1 – 750; 2 – 780; 3 – 830 и 4 – 880 °C ; а – минимальные значения насыщенности: 1 – 11; 2 – 42; 3 – 5; 4 – 42 %; б – максимальные значения насыщенности: 1 – 10; 2 – 32; 3 – 5; 4 – 53 %

Результаты исследований показали возможность разработки практических методик, позволяющих получать заданные колористические свойства декоративных эмалевых покрытий и управлять этим процессом.

На основе проведенных экспериментов создана база данных для двухслойных покрытий изделий, образованных исследуемыми деколями и ювелирными эмалями по цветовым характеристикам при температуре обжига 750 °C. Изменение коэффициента отражения в зависимости от длины волны при эмалевых подложках различных цветов представлены на примере голубой деколи 64030 (рис. 5).

Выявлены две группы деколей на основе коричневых и зеленых цветов, которые оказывают влияние на толщину эмалевого покрытия. Определение толщины покрытия осуществлялось электромагнитным толщиномером.

Длина волны

Рисунок 5 – Изменение коэффициента отражения голубой деколи 64030 в зависимости от длины волны при подложках разного цвета при температуре 750 °С: B – зеленый; C – желтый; D – темно-зеленый; E – коричневый; F – транспарантный; G – красный; H – черный; I – голубой; J – синий

При температуре 750 °С толщина всего покрытия составляла 0,60 мм; при температуре 780 °С в области теплой коричневой 64098, коричневой 64186, темно-коричневой 64218 и черной 64804 деколи (группа 1) толщина покрытия равномерно изменилась до 0,55 мм; при температуре 830 °С для группы 1 толщина покрытия составила 0,5 мм, а в области сине-зеленой темной 64266, темно-зеленой 64150, сине-зеленой 64418 деколи и деколи зеленый мох 64447 (группа 2); при температуре 830 °С толщина покрытия составила 0,57 мм; при температуре 880 °С толщина покрытия в области деколей группы 1 составила 0,45 мм, группы 2 составила 0,52 мм (рис. 6).



Анализ результатов исследований показал, что температура обжига 780 °С деколи группы 1 и 830 °С деколи группы 2 приводит к браку изделия в виде изменения толщины эмалевого покрытия. Это происходит из-за повышения смачиваемости эмали и уменьшения поверхностного натяжения для деколей группы 1 и 2, что приводит к растекаемости эмали по металлической поверхности и уменьшению ее толщины.

Данные результаты подтвердили правильность выбранной температуры обжига 750 °С для деколей серии H64.

 Температура, °С -10

Температура, °С

Рисунок 6 – Изменение толщины покрытия в области деколей: группа 1 – 64098 теплый коричневый, 64186 коричневый, 64218 темно-коричневый, 64804 черный; группа 2 – 64266 сине-зеленый темный, 64150 темно-зеленый, 64418 сине-зеленый, 64447 зеленый мох

Эксперимент на взаимодействие деколи на основе кадмиевых красок (64103 алый) с деколями синего, желтого и зеленого цвета (64115 королевский синий, 64023 желтый, 64447 зеленый мох), определил их совместимость. Изменение размеров периферийной зоны между деколями определяли посредством оптической микроскопии. Варьировался порядок нанесения деколей. В первом варианте на деколь 64103 наносили деколи 64115, 64023 и 64447, во втором деколь 64103 наносили на деколи 64115, 64023 и 64447, после чего деколи обжигались при температурах 750, 780, 830 и 880 °С.

Результаты эксперимента выявили, что при температуре 750 °С контур деколей остается стабильным. При температуре 780 °С заметны искажения периферийной зоны, причем при контакте с деколью 64447 деколь 64103 приобретает тенденции к сжатию независимо от последовательности наложения. Это происходит за счет разницы в коэффициентах смачиваемости, а при контакте с деколью 64115 деколь 64103 в первом варианте имеет тенденции к растекаемости, во втором варианте к сжатию. С возрастанием температуры установленные тенденции увеличиваются и при 880 °С достигают следующих значений: на деколи 64447 деколь 64103 сжимается на 0,5 мм, на деколи 64115 деколь 64103 в первом варианте растекается на 0,4 мм, во втором варианте сжимается на 0,3 мм. При контакте с деколью 64023 периферийная зона остается стабильной при температурах 750, 780, 830 и 880 °С (рис. 7).

По полученным результатам можно сделать вывод, что кадмийсодержащую деколь 64103 следует наносить в два слоя с деколями 64115, 64023, 64447 в любой последовательности и подвергать обжигу без искажения периферийной зоны при температуре 750 °С.

Результаты исследования выявили факторы, позволяющие изменять цветовые характеристики в процессе деколирования.

Рисунок 7 – Тенденции периферийных изменений кадмиевой и бескадмиевых деколей при различном порядке их нанесения на белой эмали при температуре 780 °С: 1 – 64447 зеленый мох; 2 – 64014 королевский синий; 3 – 64023 желтый; 4 – 64055 алый. Ряд А – первый слой алая деколь; ряд Б – второй слой алая

деколь

В четвертой главе «Влияние технологических параметров нанесения трансферов и двухкомпонентных компаундов на цветовые характеристики покрытий» рассматривались экспериментальные исследования по технологическим и физико-химическим параметрам методики деколирования двухкомпонентных компаундов. Для проведения эксперимента изучались двухкомпонентные холодные эмали на основе продуктов полимеризации дифенилпропана, соединений с фенольными группами и эпихлоргидрина, а также на полиуретановой основе.

С целью исследования цветовых характеристик безобжиговых трансферов эксперимент проводили на эмали с эпоксидной основой Cavallin (F. lli Cavallin, Италия). Основными критериями выбора были ее физико-технологические и химические свойства, такие как высокие значения адгезионной прочности, отсутствие летучих паров при отверждении, способность отверждаться в широком температурном интервале от –20 до 200 °С, в слоях любой толщины, незначительной по сравнению с другими термореактивными полимерами усадкой, химической стойкостью к действию агрессивных жидкостей, атмосферостойкостью, хорошей окрашиваемостью и совместимостью с другими материалами, в частности, лаком L 414 Heraeus и красками LC – 41 Color, PG – 40 Black, Canon.

Отверждение эпоксидных смол может происходить в результате поликонденсации с полифункциональными соединениями – катализаторами, или в процессе ионной полимеризации по эпоксидным группам. В качестве катализаторов используются амины (алифатические и ароматические), дикарбоновые кислоты и их ангидриды, кислоты Льюиса, третичные амины, комплексы трифторида бора и др. В эксперименте применялись аддитивно смешанные катализатор Cavallin 9085 и белая опаковая эмаль CO. 9002, в соотношении 100/40, которые наносились при помощи пневматического диспенсера на медную металлическую основу марки М1, толщина покрытия составляла 1 мм. Сушка проходила в низкотемпературной печи с принудительной конвекцией при температуре 60 °С в течение 45 мин.

Далее на эмаль переносили печатное изображение посредством трансферной технологии, изготовленное следующим образом: на гуммированную бумагу, покрытую слоем декстрина, наносили изображение бесконтактным способом печати, применяя краски для струйной печати LC – 41 Color, PG – 40 Black, Canon и покрывали safe-лаком L414 Heraeus.

Для фиксации трансфера на эмалевом покрытии верхним слоем наносили аддитивно смешанные катализатор Cavallin 9085 и бесцветную прозрачную эмаль TR. 9005 в соотношении 100/40.

Методика проектирования свойств безобжиговых деколей во многом зависит от качества печати и требует полиграфических решений. Управление цветом может проходить на предпечатной подготовке, калибровке оборудования и прочих этапах, описанных в специальной литературе.

Сравнительный анализ проведенных экспериментов выявил значение контура safe-лака, который должен совпадать с внутренним контуром декорируемого изделия, так как при изготовлении ювелирных украшений с использованием двухкомпонентных компаундов исключается операция обжига, следовательно, выгорания органических компонентов.

В результате проведения эксперимента были установлены технологические особенности методов печати и нанесения трансфера на холодные эмали, влияющие на цветовые и качественные характеристики покрытий. Эксперименты подтвердили предположение, что подогрев образца во время сушки изделия до 60 °С не влияет на цветовые характеристики трансфера.

В пятой главе «Методика практического применения трансферных технологий» рассмотрены методики практического применения трансферных технологий в проектировании ювелирных украшений.

Описаны возможности и закономерности моделирования ювелирных изделий посредством систем прототипирования на основе программного обеспечения – 3D Max, Art Cam, Rinoseros, SolidWorks, Auto Cad, Maya Persona l, с учетом известного спектра техник эмалирования, таких как перегородчатая эмаль (cloisonne), выемчатая эмаль (champleve), эмаль по рельефу, витражная эмаль (plique-a-jour) и эмаль по основе.

Среди перечисленных техник следует выделить эмаль по основе, так как при проектировании ювелирных изделий с эмалью по основе необходимо учитывать наличие кастовых систем крепления эмалевой вставки. Это могут быть глухие и царговые касты с перфорацией, ажурные крапановые касты, позволяющие не допускать деформационных процессов эмалевой вставки при ее креплении в изделие.

Далее рассматривались принципы моделирования форм при помощи аддитивных технологий (Additive Fabrication, AF) по принципу наращивания материала и неаддитивных на примере фрезерно-гравировального оборудования. Для создания мастер-моделей в системе AF могут использоваться жидкие, порошковые, нитевидные полимеры; литейные воски; листовые материалы – металлопрокат, бумага, ПВХ-пленка; гипсовые композиции; плакированный литейный песок и ряд других материалов. Исследованы методы создания мастер-модели в следующих системах:

SLA – Stereo Lithography Apparatus, стереолитография;

SLS – Selective Laser Sintering, селективное лазерное спекание;

MJM – Multi Jet Modelling, построение модели путем нанесения расплавленного литейного воска или акрилового фотополимера с помощью многосопельных головок;

PSL – Plastic Sheet Lamination, построение модели путем послойного склеивания ПВХ-пленки.

Макет для деколи может быть изготовлен из следующего перечня программ, включающих в себя программы редактирования растровых изображений: Adobe Photoshop, Corel Painter, Focus Photoeditor, Gimp, Ulead PhotoImpact, Wizard Brush и др. Программы редактирования векторной графики: Adobe Illustrator, Corel Draw, Corel Xara, Macromedia Freehand и др.

На основании рассмотренных возможностей и экспериментов, описанных в главе 2–4, был предложен перечень рекомендаций по разработке и внедрению трансферной методики в технологических процессах эмалирования в массовое производство ювелирных украшений. Методика имеет перспективу развития в ювелирной, сувенирной и бижутерийной промышленности, а также для производства объектов дизайна.





В шестой главе «Примеры реализации результатов исследования» рассмотрены примеры ювелирных изделий, выполненные с применением разработанной методики, внедренные с положительным эффектом в промышленное производство. Разработаны эксклюзивные и тиражные ювелирные украшения, колористические решения которых построены на сочетаниях отдельных цветов или цветовых множеств, с применением драгоценных и цветных металлов. Изделия экспонировались на выставках и биеннале современного искусства.

На Московской Международной ювелирной и часовой выставке «Ювелир» (Сокольники, Москва, 2006) была представлена серия колец «Улей», созданная с использованием технологии нанесения керамических красок на горячую эмаль. Коллекция получила диплом в номинации костюмные украшения. Также изделия экспонировались в рамках ювелирной выставки «Ярославль. Отражением в сердце» (выставочный зал им. Нужина, Ярославль, 2007), на Международном конкурсе молодых дизайнеров ювелирных украшений «Образ и форма» (РЭМ, СПб., 2007) и др.

Работы опубликованы в журналах и каталогах современного искусства.

Материалы и результаты исследования использовались в учебном процессе в курсе «Специальные технологии» (специальность «Технология художественной обработки материалов»).

В заключении отражены основные результаты работы, сформулированы общие выводы и перспективные направления развития темы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Теоретически и экспериментально подтверждена эффективность применения трансферного метода для создания цветных покрытий на эмалевых поверхностях ювелирных изделий.

2. На основе комплексного анализа влияния температуры на цветовые характеристики деколей и оптимизации технологических параметров процесса деколирования доказана возможность получения покрытий с точным воспроизведением заданного цвета.

3. Определена оптимальная температура (750 °С) обжига деколей на эмалях. При этом установлено, что изменение их цветовых характеристик в данном процессе определяется показателями яркости и насыщенности, первый из которых преимущественно оценивает цветовой результат при температурах выше 780 °С, а второй наиболее точно отражает изменение цвета и может быть использован для определения температуры обжига, при которой максимально достигаются колористические показатели эмалевых покрытий.

4. Выявлены две группы деколей на основе коричневых и зеленых цветов, оказывающих влияние на толщину эмалевого покрытия. Отмечено, что для первой группы деколей на основе коричневых цветов изменение толщины покрывного слоя происходит при 780 °С, а для второй – при 830° С.

5. Показано, что кадмийсодержащую деколь (64103) можно наносить в два слоя с другими деколями (64115, 64023, 64447) в любой последовательности и подвергать обжигу при 750 °С без искажения периферийной зоны. Отмечено, что при проведении процесса обжига при 780 °С наблюдаются периферийные изменения кадмиевых и бескадмиевых деколей при их различном нанесении на белую эмаль.

6. Создана база данных цветовых характеристик для двухслойных покрытий, образованных исследованными деколями и ювелирными эмалями при условии проведения процесса обжига при 750 °С.

7. Установлено, что прогрев образцов на основе исследованных двухкомпонентных компаундов до 60 °С в процессе сушки ювелирных изделий не оказывает влияния на цветовые характеристики трансфера.

8. На основании проведенных исследований даны рекомендации по разработке, применению и внедрению трансферного метода для технологических процессов эмалирования при производстве ювелирных изделий, высокая эффективность которого подтверждена результатами производственной апробации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

Статьи в журналах, входящих в «Перечень…» ВАК РФ

  1. Агалюлина, Ю. К. Исследование керамических пигментов на эмалированной поверхности [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Дизайн. Материалы. Технология. – 2009. – № 4 (11). – С. 31–32.
  2. Дмитриев, В. А. Об историческом значении грузинских средневековых эмалей [Текст] / В. А. Дмитриев, Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Дизайн. Материалы. Технология. – 2009. – № 3 (10). – С. 66–68.

Статьи, опубликованные в сборниках научных трудов

  1. Агалюлина, Ю. К. Виды брака, причины появления и способы его устранения в технологии горячего эмалирования [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Сб. докл. XIV Международ. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии». – Томск: ТПУ, 2008. – С. 459–461.
  2. Агалюлина, Ю. К. Оптимизация технологии эмалирования металлических поверхностей [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Дни науки: Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической пром-ти. – СПб.: СПГУТД, 2008. – С. 483–490.
  3. Агалюлина Ю. К. Исследование свойств керамических красок на силикатных поверхностях [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Сб. докл. XV Международ. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии». – Томск: ТПУ, 2009. – С. 369–371.
  4. Агалюлина Ю. К. Исследование основных факторов изменения колористических показателей эмалевой миниатюры [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Дни науки: Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической пром-ти. – СПб.: СПГУТД, 2009. – C. 330–334.
  5. Агалюлина Ю. К. Технология и виды горячего деколирования в силикатной промышленности [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова, А. К. Гуделайтис // Дни науки: Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической пром-ти. – СПб.: СПГУТД, 2009. – C. 316–319.
  6. Агалюлина Ю. К. Моделирование ювелирного гарнитура для особых торжеств [Текст] / Ю. К. Агалюлина, Л. Т. Жукова // Дизайн. Теория и практика – М.: МГУПИ, 2009. – С. 57–80.

Оригинал подготовлен автором

Подписано в печать 26.02.2010. Печать трафаретная.

Усл. печ. л. 1,0. Формат 6084 1/16. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии СПГУТД

191028, Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26



Pages:     | 1 | 2 ||
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.