Основні матеріали для виготовлення ювелірних виробів - історія дорогоцінних металів

Матеріали, з яких виготовляють ювелірні вироби, є вирішальними факторами, що визначають їх споживчу цінність (красу, надійність, довговічність, безпеку, гігієнічність, зручність користування і ін.). У виробництві ювелірних виробів використовують дорогоцінні метали і їх сплави, природні та штучні ювелірні камені, а також емаль, кераміку, скло, пластичні маси, кістка і інші матеріали.

Дорогоцінні метали - це золото, срібло, платина і метали платинової групи (паладій, іридій, родій, рутеній і осмій).

Золото - метал жовтого кольору, з сильним блиском, пластичний (один грам золота може витягуватися в нитку до трьох кілометрів), володіє значною механічною міцністю, не взаємодіє з киснем повітря, не змінюється від дії сірководню, стійкий до більшості кислот і лугів. Золото розчиняється тільки в царській горілці. Щільність - 19320 кгмі, температура плавлення - 1064С. золото дуже м'який метал, його твердість за шкалою Мооса становить 2,5. У природі золото зустрічається в самородному вигляді і вигляді золотоносних руд (сплав золота, срібла, міді та інших металів). Незважаючи на те, що золото має високу ковкістю, в'язкість і тягучість, в чистому вигляді для виробництва ювелірних виробів воно не застосовується, а використовується тільки у вигляді сплавів. [27, с. 57]

Срібло - білий, блискучий, дуже ковкий і тягучий метал; має найвищу відбивну здатність (94%), хороший провідник електрики і тепла, прокочується в тонкі листи товщиною до 0,00025 мм і витягується в найтоншу дріт. Срібло чорніє при наявності в повітрі або воді сірководню, переходячи в сульфит. Щільність - 10500 кгмі, температура плавлення - 961,9С. твердість за шкалою Мооса - 2,7.

У природі срібло зустрічається в самородному вигляді, входить до складу свинцево - цинкових руд. У виробництві ювелірних виробів застосовують сплави срібла.

Платина - сріблясто - білий ковкий метал, не розчинний в кислотах (крім царської горілки); має високу питому масу - щільність 21450 кгмі і температуру плавлення 1772С. твердість за шкалою Мооса - 4,2. У природі платина зустрічається в самородному стані.

Іридій - метал білого кольору, з сірим відтінком, дуже твердий, але крихкий. Хімічно стійкий - на нього не діють кислоти і луги. Має дуже високі показники щільності (22420 кгмі) і температури плавлення (2450С), твердість за шкалою Мооса - 6,5. У сплавах з платиною і родием використовується для виготовлення хімічного посуду. Родій - крихкий метал блідо - блакитного кольору. За зовнішнім виглядом схожий на алюміній; розчиняється в концентрованої сірчаної кислоти. Царська горілка на родій не діє. Завдяки високій відбивної здатності (коефіцієнт відбиття 75 - 80%) застосовується для покриття металів, в тому числі срібла і виробів з «білого золота» для захисту від потускнения.

Щільність - 12420 кгмі, температура плавлення - 1960С. твердість за шкалою Мооса - 6,5.

Рутеній - сріблясто - білий метал, за зовнішнім виглядом схожий на платину, але твердіший і крихкий, щільність - 12370 кгмі, температура плавлення - 2950С. застосовується як компонент платинових сплавів.

Осмій - білий, з сіро - блакитним відтінком метал, тугоплавкий, температура плавлення найвища з металів платинової групи - 3047С, важкий, щільність - 22480 кгмі, твердий, крихкий, механічній обробці не піддається, хімічними властивостями не відрізняється від рутенію, додається в платинові сплави для додання їм твердості і пружності.

Чисті дорогоцінні метали є або порівняно м'якими і не володіють достатньою зносостійкістю, особливо золото і срібло, або крихкими, як іридій або осмій. Крім того, при певних видах ювелірних робіт вони не володіють необхідною технологічністю внаслідок високої температури плавлення. Нарешті, дорогоцінні метали порівняно дороги. Сукупності цих причин і зумовлюють те, що в чистому вигляді ці метали рідко використовуються при виготовленні ювелірних прикрас та інших побутових виробів. Виняток становить нанесення покриття з золота або срібла на вироби з недорогих сплавів для надання їм більш красивого зовнішнього вигляду.

При виробництві ювелірних виробів використовують різні сплави, одержувані шляхом додавання до дорогоцінних металів в певних пропорціях інших металів, званих легирующими, а їх суміші - легатурой. Легуючими можуть бути як дорогоцінні, так і недорогоцінні метали, але отримані сплави завжди вважаються дорогоцінними.

Сплавів за допомогою підбору легуючих компонентів можна надавати різні наперед задані властивості, наприклад, колір, твердість, пластичність, температуру плавлення, ливарні якості, стійкість при хімічній обробці і т.п. цим досягається більш висока технологічність при виготовленні і обробці виробів і зносостійкість їх при експлуатації. Як легуючі металів при створенні різних ювелірних сплавів найчастіше застосовують срібло, платину, паладій, іридій і родій (благородні метали), а також звичайні кольорові метали (мідь, нікель, кадмій і цинк). При виготовленні деяких видів виробів можуть використовуватися сплави, в яких в якості легуючих добавок застосовують і інші метали.

Наприклад, срібло в якості легуючого металу надає золотим сплавів м'якість, гнучкість, знижує температуру плавлення і змінює колір золота. У міру збільшення частки срібла колір сплаву зеленішою.

Платина різко підвищує температуру плавлення сплаву, робить його твердим і пружним. Додавання платини змінює колір золотого на білий.

Додавання міді підвищує твердість золотого сплаву, зберігаючи при цьому гнучкість і тягучість. Сплав набуває червонуваті відтінки, що посилюються в міру збільшення вмісту міді. Однак мідь знижує корозійну стійкість сплаву.

Паладій, так само як і платина, підвищує температуру плавлення сплаву і змінює його колір на білий, хоча і не так різко, як платина. При цьому сплав стає менш твердим і більш зручним (технологічним) при ручному ювелірної обробці.

Цинк, навпаки, різко знижує температуру плавлення сплаву, але підвищує його плинність, надає сплаву крихкість і зеленуватий відтінок.

Кожен легуючий матеріал грає свою роль у встановленні характеристик сплаву. Тому завжди можна підібрати такий сплав, при використанні якого ювелірний виріб в більшій мірі буде відповідати вимогам, що пред'являються відповідно до функціонального призначення.

Зазвичай назва сплаву визначається назвою основного дорогоцінного (благородного) металу (наприклад, сплав золота, срібла, платини і паладію). Основна характеристика кожного сплаву - його складу або проба.

У Укаїни прийнята метрична проба - це кількість дорогоцінного металу, що міститься в 1000 частинах (частках) сплаву.

У наш час в більшості країн запроваджено так званий метричний карат (200 мг), що полегшує перерахунок каратів в грами.

При цій системі метрична проба зі значенням 1000 відповідає 24 каратів.

Цією ж постановою допускається виготовлення виробів із золота 583-ої проби на замовлення громадян з належним їм ювелірним та інших побутових виробів із золота цієї проби.

Характеристики сплавів приведені у відповідність до вимог міжнародного стандарту (ІСО 9202), згідно з яким проба дорогоцінного металу не повинна мати відхилень в меншу сторону, тобто вводиться тільки плюсовий допуск. [12, с. 9]

У ГОСТ 51152 - 98 «Сплави на основі благородних металів ювелірні. Марки », також представлені властивості зазначених сплавів і рекомендації щодо їх застосування при виготовленні ювелірних виробів. Домішки в процентах в кожній марці сплаву нічого не винні перевищувати: заліза - 0,005; свинцю - 0,004; платини - 0,05; золота - 0,05; всього - 0,16.

Жовте золото найбільш часто використовується за кордоном в ювелірній справі (сплави 750-ї проби). Біле золото в основному типово для ювелірних виробів з діамантами, так як воно гармонійно виглядає з цим каменем.

Для золочення металів, гіпсу, дерева, мармуру, багетів, меблів використовують сусальне золото - листи чистого золота товщиною 0,0001 мм розміром 120х70 мм. Для кріплення до декоруємої поверхні застосовують різні клейові склади і гаряче тиснення.

Сплави 958-ї проби - так зване червоне золото - за кольором не відрізняється від природного. Сплав має найбільш високу хімічну стійкість, але низькі механічні властивості. Використовується для виготовлення обручок. Дуже м'який, в результаті чого полірування на виробі тримається недовго.

Сплави 750-ї проби мають в своєму складі мідь і срібло, в деяких випадках можуть бути використані паладій, нікель і цинк. Колір сплаву змінюється від жовтувато - зеленого через червонуваті відтінки білого. Сплав добре піддається пайку і лиття, є підходящою основою для нанесення емалей, проте при утриманні в сплаві більше 16% міді колір емалі стає тьмяним.

Рекомендується використовувати при виготовленні виробів з тонкої рельєфною вибиванням, філігранню і оправ для тендітних самоцвітів, напружених діамантів.

Більшість ювелірних виробів в нашій країні випускається зі сплавів 585-ї проби, яка в останні роки витіснила 583-ю. Колір сплаву може змінюватися в залежності від лігатури від червоного, рожевого через жовто, - зелені відтінки до білого. Вид лігатури впливає також на температуру плавлення і твердість. Цей сплав має гарну паяемости.

Сплави 375-ї проби мають червонуватий приглушений колір, при втраті полірування набуває сірого відтінку; використовується для виготовлення обручок, а також ритуально - обрядових виробів. Вироби із сплавів 375-ї проби відносяться до найбільш дешевим.