|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Рынок технологий / Актуальные изобретения и модели / Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2191704
СПОСОБ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОФОРМАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ
МЕЛКОЙ
ФРАКЦИИ ПРИРОДНОГО ЯНТАРЯ
Имя заявителя: Общество с ограниченной ответственностью "Янтарная Орхидея"
Имя изобретателя: Чернохацкий О.Н.
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Янтарная Орхидея"
Адрес для переписки: 103735, Москва, ул. Ильинка, 5/2, ООО "Союзпатент", пат.пов. В.С.Ткаченко, рег.№ 0639
Дата начала действия патента: 2001.01.31
Способ изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря предусматривает предварительный отбор кусочков янтаря с крупностью фракции ~ 10 мм, загрузку сырья в подогретые пресс-формы, нагрев его в пресс-формах без доступа воздуха до температуры не более 140oС и прессование при давлении не более 100 атм с последующим охлаждением в естественных условиях. Это обеспечивает создание изделий, которые бы сохраняли физические, химические, эстетические и целебные свойства натурального монолитного янтаря.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к изготовлению изделий из природных материалов и более точно касается способа изготовления крупноформатных изделий, в частности посуды, из мелкой фракции природного янтаря.
Янтарь - это минерал органического происхождения, который с доисторических времен использовался почти исключительно, как материал для изготовления ювелирных украшений, предметов культа, декоративных изделий.
В настоящее время растет интерес к посуде из природного янтаря, что объясняется высокими художественными, эстетическими и некоторыми целебными свойствами этого минерала.
Однако удовлетворение растущего спроса сдерживается, главным образом, тем, что в природных условиях достаточно большие монолитные куски янтаря, необходимые для производства посуды, столовых приборов и других декоративных изделий, встречаются весьма редко. Известно, что только 15% добываемого янтаря непосредственно пригодно для изготовления ювелирных изделий, остальное служит сырьем для получения так называемого прессованного янтаря или направляется в плавильни для переработки на технические продукты (янтарная кислота, масло, канифоль и пр.).
В настоящее время известен способ изготовления изделий из янтаря путем склеивания эпоксидными смолами или другими клеящими веществами подогнанных друг к другу мелких кусочков или пластинок янтаря.
Известен, кроме того, способ изготовления изделий из кусочков природного янтаря - способ Требича (Савкевич С.С. Янтарь, - Л.: Недра, 1970), при котором в цилиндрическую пресс-форму, имеющую в дне мелкие отверстия, помещают предварительно измельченный янтарь и подвергают его прессованию. Проникающие через отверстия струйки размягченного янтаря попадают во внутренний цилиндр и еще раз подвергаются спрессовыванию. Прессование производят при температуре нагрева до 220oС и при удельном давлении 2400-2700 атм.
И, наконец, известен из того же источника способ изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря - способ Шпиллера, состоящий в том, что осуществляют предварительную обработку исходного сырья с учетом требуемой крупности фракций, в частности, очищают кусочки янтаря от окисленной корки и измельчают практически до порошкообразного состояния, загружают подготовленное сырье в плоскую стальную пресс-форму с плотно пригнанной крышкой для обеспечения герметизации, после чего погружают пресс-форму в горячий глицерин или парафин. При этом происходит разогрев янтарного сырья до температуры 220-250oС и его размягчение. Разогретый и размягченный таким образом янтарь прессуют под давлением 400-500 атм и затем охлаждают.
Описанные выше способы позволяют получать стержни и пластины различных размеров и форм. Однако при измельчении исходного янтарного сырья на стадии подготовки до порошкообразного состояния приводит к нарушению естественной инфраструктуры и цвета янтаря в готовом изделии, в результате чего теряются его эстетическое восприятие и неповторимое своеобразие. Все известные способы требуют значительных затрат труда и времени, при этом полученные готовые изделия характеризуются недостаточной прочностью.
В основу изобретения поставлена задачасоздать способ изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря, который не требовал бы больших затрат труда для своего осуществления, а полученные этим способом изделия сохраняли физические, химические, эстетические и целебные свойства натурального монолитного янтаря.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря, состоящем в том, что осуществляют предварительную подготовку сырья с учетом требуемой крупности фракций, загружают сырье в герметичные пресс-формы, нагревают и подвергают прессованию с последующим охлаждением, согласно изобретению на стадии предварительной подготовки отбирают кусочки янтаря с крупностью фракции ~10 мм, перед загрузкой сырья осуществляют предварительный подогрев пресс-форм, нагревают сырье до температуры не более 140oС и прессование осуществляют при давлении не более 100 атм.
Предпочтительно сырье нагревать до температуры 120oС.
Желательно для облегчения извлечения изделия из пресс-формы на внутреннюю поверхность последней перед загрузкой сырья нанести слой геля.
Целесообразно прессование осуществлять при плавном изменении давления от 0 до 100 атм.
Желательно и на стадии предварительной обработки отбирать фракции круглой, овальной или пластинчатой формы, предпочтительно белого или облачного цвета.
Для придания изделию более темного оттенка возможно в пресс-формы добавлять янтарную пыль или термически переработанный янтарь.
Целесообразно охлаждение осуществлять естественным путем при температуре окружающей среды.
В предпочтительном варианте осуществления способа изделия после извлечения из пресс-форм подвергают шлифовке и полированию.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его осуществления и чертежом, на котором схематически изображена пресс-форма, используемая при осуществлении способа изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря, согласно изобретению.
 | Представленная на чертеже пресс-форма, предназначенная в данном случае для изготовления бокала, содержит цилиндрическую матрицу 1, конфигурация внутренней стенки 2 которой определяет форму наружной поверхности изготавливаемого изделия - бокала, и пуансон 3, наружная поверхность 4 которого выполнена по форме внутренней поверхности этого изделия. В нижней части матрицы 1 предусмотрена цилиндрическая донная вставка 5 обратного хода. Способ изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря, согласно изобретению, осуществляют следующим образом. Для изготовления крупноформатных изделий, в частности посуды, используют натуральный природный янтарь (succinum), преимущественно добываемый Калининградским янтарным комбинатом. |
Сначала отбирают подходящее сырье и осуществляют его предварительную подготовку. В частности, отбирают фракцию круглой и овальной формы диаметром около 10 мм, а и пластины толщиной до 5 мм и размерами порядка 10·10 мм. Кроме того, важную роль играет цвет сырья - предпочтительно отбирают костяной, пенистый, бастард и белый или облачный. Известно, что белый цвет или облачность янтаря обусловлены наличием в массе минерала микроскопических пустот, преимущественно сферической и реже эллипсоидной формы.
Затем отобранное сырье подвергают обработке с помощью струи песка высокого давления для удаления внешнего слоя - корки окисленного сукцинита.
После этого подготовленное сырье помещают в металлические емкости, обеспечивают их герметизацию и устанавливают в печь для предварительного подогрева сырья. Одновременно с этим в печь и помещают предварительно очищенные пресс-формы. Температуру печи на этой стадии поддерживают на уровне 550oС и обеспечивают предварительный подогрев пресс-форм и сырья до 50-60oC. Использование муфельной печи с термостатом и таймером позволяет обеспечить равномерный прогрев сырья и пресс-форм и поддержание необходимой температуры в течение всего производственного процесса.
Далее на внутреннюю поверхность предварительно прогретой пресс-формы, в частности, на внутреннюю поверхность 2 матрицы 1 наносят тонкий слой геля, например, силиконовой смазки для пресс-форм при термообработке ТУ 2389-016-455-18-510-99. Затем в емкость пресс-формы укладывают предварительно прогретые пластинки янтаря, которые были на стадии предварительной обработки подобраны по цвету и форме в зависимости от требуемого в итоге цвета готового изделия.
Для придания более темного (коньячного) оттенка в пресс-формы добавляют янтарную пыль или ранее термически переработанный янтарь.
После этого матрицу 1 герметично закрывают для исключения доступа кислорода воздуха и помещают в печь для последующего нагревания. Нагрев осуществляют до температуры, не превышающей 140oС, предпочтительно до 120oС. При такой температуре уже достигается необходимая (минимальная) пластичность янтаря, по меньшей мере по всей поверхности периферии пластинок, однако еще не исчезает его облачность.
Далее в разогретую матрицу 1 с пластинками янтаря опускают пуансон 3, который имеет ту же температуру, что и матрица 1, пресс-форму помещают в пресс, где подвергают воздействию давления, которое предпочтительно плавно повышают от 0 до 100 атм. Прессование осуществляют с использованием гидравлического пресса с усилием до 25 т с ручным приводом для обеспечения возможности плавного изменения давления. Кроме того, пресс должен быть оснащен приспособлением для удерживания заданного усилия в течение заданного промежутка времени. При появлении излишков янтаря в предусмотренных для этого в пресс-форме канавках повышение давления прекращают. Одновременно обеспечивают постепенное и медленное охлаждение пресс-формы при температуре окружающей среды в естественных условиях.
В результате описанной выше обработки янтарные пластинки "спекаются" между собой и принимают заданную пресс-формой конфигурацию. Соединение (спекание) пластинок между собой происходит на молекулярном уровне и только по их поверхности, при этом глубина (около 3 мм) взаимодействия зависит от степени нагрева и особенностей структуры минерала.
Способ, согласно изобретению, не требует обязательного при осуществлении известных аналогичных способов измельчения исходного сырья до порошкообразного состояния, благодаря чему первичная химическая и физическая структура янтаря сохраняется в первоначальном природном виде, что придает готовому изделию высокие эстетические качества.
После того, как пресс-форма остывает до температуры 30-40oС из нее выдавливают обратным ходом донную вставку 5, которая, в свою очередь, выталкивает готовое изделие.
Для придания изделию еще более привлекательного вида его после извлечения из пресс-формы обрабатывают на шлифовально-полировальном станке. Для шлифования используют мелкозернистую шлифовальную бумагу и круги. Для окончательной полировки используют полировальные круги из хлопчатобумажной ткани, на которые наносят полировочную пасту.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ изготовления крупноформатных изделий из мелкой фракции природного янтаря, предусматривающий предварительную подготовку сырья с учетом требуемой крупности фракций, загрузку сырья в герметичные пресс-формы, нагрев и прессование с последующим охлаждением, отличающийся тем, что на стадии предварительной подготовки отбирают кусочки янтаря с крупностью фракции ~10 мм, перед загрузкой сырья осуществляют предварительный подогрев пресс-форм, нагревают сырье до температуры не более 140oС и прессование осуществляют при давлении не более 100 атм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сырье нагревают до температуры 120oС.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность пресс-формы перед загрузкой сырья наносят слой геля.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что прессование осуществляют при плавном изменении давления от 0 до 100 атм.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что отбирают фракции круглой, овальной или пластинчатой формы.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что отбирают кусочки янтаря белого или облачного цвета.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в пресс-формы добавляют янтарную пыль или термически переработанный янтарь для получения более темного оттенка изделия.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что охлаждение осуществляют естественным путем при температуре окружающей среды.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что изделия после охлаждения извлекают из пресс-форм и подвергают шлифовке и полированию.
Версия для печати
Дата публикации 09.12.2006гг
Created/Updated: 25.05.2018