Исследование факторов, формирующих качество ювелирных изделий на примере золотых цепочек

   Введение

   Ювелирное искусство – один из древнейших и широко распространенных видов  декоративно-прикладных направлений. Долгое время ювелирное дело оставалось преимущественно ручным трудом, знания о котором передавались от мастера к его подмастерью. Необходимый рост производства, вызванный массовым спросом на ювелирные изделия в XX веке, дал необходимый толчок к развитию технологий массового выпуска ювелирной продукции. До сих пор сохранились все те же основные технологические процессы, однако оборудование, рецептуры сплавов и масштаб производства существенно изменились.

   Со  временем ужесточались требования к  качеству драгоценных украшений.  Появились стандарты, закрепляющие эти требования. На сегодняшний момент основными документами, действующими в сфере ювелирных украшений, являются ГОСТ 30649-99 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки» и ОСТ 117-3-002-95 «Изделия ювелирные из драгоценных металлов. Общие технические условия». 

   Согласно  этим документам, основными факторами, влияющими на качество ювелирных изделий, являются факторы, формирующие качество – качество сырья и технология производства – и факторы, сохраняющие качество – маркировка и упаковка. Так же к последней группе факторов относятся условия транспортировки, хранения и эксплуатации, но они не будут рассматриваться в данной работе.

   Качество  изделий в современном мире выносится  на первый план, поэтому в данной работе будут устанавливаться и  исследоваться основные критерии качества, факторы его формирования и сохранения на примере выбранных образцов. 

   1. Литературная часть

   1.1. Классификация и ассортимент ювелирных изделий 

   По  назначению ювелирные изделия подразделяют на следующие группы: предметы личных украшений, предметы сервировки стола, предметы украшения интерьера, предметы туалета, принадлежности для часов, письменные принадлежности, курительные принадлежности, сувениры.

   По  материалу изготовления различают  золотые, серебряные, платиновые, мельхиоровые и другие ювелирные изделия. Ювелирные  изделия из сплавов драгоценных  металлов классифицируют по пробам. Изделия из сплавов золота подразделяют по оттенку цвета на изделия из белого, желтого, розового, зеленого и голубого золота. По способу производства выделяют литые, штампованные, монтированные ювелирные изделия; по отделке — позолоченные, посеребренные, анодированные, филигранные, гравированные, черненные, инкрустированные и др.; по наличию и виду вставок — изделия без вставок и со вставками из природных и искусственных камней и другим признакам. Изделия со вставками различают по виду вставок, огранке, способу закрепления в изделии.

   Предметы  личных украшений — самая распространенная группа ювелирных изделий, которая  включает предметы украшения головы, шеи и платья, рук, других частей тела, а также гарнитуры.

   К предметам украшения головы относятся серьги и диадемы. К предметам украшения шеи и платья - цепочки, бусы, гривны, колье, кулоны, броши, медальоны, ожерелья.

   По  форме звеньев и конструкции  цепочки подразделяют на панцирные, якорные, ленточные, фантазийные и  др.

   Бусы  представляют собой шейное украшение в виде элементов любой формы, нанизанных на нить или соединенных проволочными звеньями.

   Гривна  — это шейное украшение в виде жесткого обруча с подвесками или  без них.

   Шейное  украшение, декоративные элементы которого зафиксированы в его центральной части, называется колье, а украшение, декоративные элементы которого зафиксированы по всей его длине — ожерельем.

   Кулоны  и медальоны относятся к шейным украшениям в виде подвески. Используются в сочетании с цепочкой, шнуром или лентой.

   К предметам украшения рук относят кольца и браслеты. Кольца изготовляют гладкие без вставок (обручальные) и декоративные со вставками. Кольца различают по форме, ширине и внутреннему диаметру шинки (ободка). Размеры (номера) колец определяют по внутреннему диаметру шинки в миллиметрах — от 15 до 22,5 с интервалом в 0,5 мм.

   Браслеты  по конструкции бывают жесткие и  мягкие. Они могут иметь подвески и вставки из различных материалов. Выпускают их длиной от 130 до 195 мм с  интервалом в 5 мм.

   Гарнитуры представляют собой группу разных по назначению предметов личных украшений, имеющих единое художественное решение. Гарнитуры обычно состоят из серег, броши и кольца или серег, колье, браслета и кольца, изготовленных из одного материала, имеющих одинаковые фасон, отделку, вид и цвет вставки.

   К предметам сервировки (оформления) стола относятся художественно  оформленные приборы и посуда, изготовленные из сплавов драгоценных  или цветных металлов и имеющих  покрытие из золота и (или) серебра. Ассортимент  их представлен в виде отдельных предметов или наборов, предметы которых имеют единое художественное оформление.

   К столовым приборам относят ложки (столовые, десертные, чайные, кофейные, для специй, для заварки чая и др.), вилки (столовые, десертные, сервировочные), ножи, лопатки сервировочные и другие предметы.

   К столовой посуде относятся чайники, кофейники, молочники, сахарницы, сливочники, подстаканники, креманки, вазы, подставки  для столовых приборов, рюмки, бокалы и другие изделия.

   К предметам украшения интерьера  относятся изделия, эстетически обогащающие интерьер помещения — вазы для цветов, настенные панно из цветных камней, скульптуры, настенные декоративные блюда.

   Ассортимент предметов туалета включает пудреницы, расчески, шкатулки, зеркала в оправе, имеющей ювелирное исполнение, булавки для шляп и галстуков, заколки для волос, запонки, зажимы для галстуков, пряжки для ремней.

   К принадлежностям для наручных и  карманных часов относят браслеты и бортовые цепочки.

   Принадлежности  для письма включают перьевые ручки  с золотым пером, чернильницы из цветных камней (яшмы, малахита, мрамора), ножи для резки бумаги, подставки для ручек.

   К курительным принадлежностям относятся  предметы для хранения табака и табачных изделий (портсигары), для держания табачных изделий (мундштуки, трубки курительные), для высекания огня (зажигалки), пепельницы и машинки для набивки папирос.

   К сувенирным ювелирным изделиям относятся  изделия, отражающие национальные или  региональные особенности культуры и искусства, памятные даты или обозначающие какой-либо образ: кинжалы, сабли, скульптуры, брелоки и т. п. [6] 

   1.2. Состояние рынка ювелирных изделий 

   Российский  рынок ювелирной продукции был  основательно подорван во времена преобразований 90-х годов. Однако последующие несколько лет рынок динамично развивался, его прирост составлял около 30% в год, что объяснялось во многом ростом благосостояния населения, а так же привычкой людей вкладывать сбережения в ювелирные украшения. Так, например, общий объем российского рынка ювелирных изделий в 2006 году составил $ 3,8 млрд., а по итогам 2007 года – уже более $ 4 млрд. 

   Но  уже к 2009 году по данным гильдии ювелиров России, выпуск изделий из драгоценных металлов упал на 38%, а розничные продажи уменьшились примерно на 30% - разница в объемах обусловлена реализацией складских запасов. Например, в это же время количество магазинов самого крупного розничного оператора, ювелирной сети "585" уменьшилось на четверть - до 346 штук. И хотя эта компания остается первой в пятерке ведущих торговцев украшениями, сокращение оборотов здесь было самым значительным. В итоге сеть "585", занимающая 5-7% рынка, не только перестала развиваться, но и заметно сократилась, хотя еще в 2007-м она входила в число лидеров по обороту, который составлял около $ 200 млн. Чтобы выжить, компания регулярно вынуждена была проводить распродажи со скидками в 50% или даже по схеме "две покупки по цене одной", точно так же поступали и другие продавцы драгоценностей. К концу 2009 г. сеть «585» ликвидировала 20% своих салонов. "Адамас", являющийся самым крупным производителем в этой отрасли, сократил свою розничную сеть на 14%.

   В январе 2010-го впервые за два года отмечен рост оборотов в торговле. В настоящее время нет никаких предпосылок к дальнейшему закрытию магазинов, продающих драгоценности, а спад производства уже остановлен.

     На сегодняшний день "массовый" ассортимент занимает более 90% российского рынка изделий из драгметаллов. Однако как минимум три крупных игрока пытались выйти в сегменты "люкс" или "верхний средний". В настоящее время ведущие отечественные производители предлагают продукцию среднего класса и очень дорогие аксессуары на заказ. Переход к серийному выпуску товаров категории люкс, где цены начинаются от $ 5-10 тыс. за изделие, для этих компаний осложнен тем фактом, что Россия еще не полностью избавилась от репутации страны подделок, которые встречаются и на ювелирном рынке. [7]

   Существует  еще  несколько причин, тормозящих развитие российского рынка ювелирных изделий:

   • В последнее время резко увеличилось  число импортных ювелирных изделий на прилавках. За последние 2 года существенно вырос объем официального импорта, а объем «серого», контрабандного импорта составляет порядка 40% от общего числа. Известно, что при выборе любого товара потребитель ориентируется по двум основным критериям - это качество товара и его цена. Известно, что в качественном отношении российские ювелирные изделия, как массового производства, так и эксклюзивные, не уступают продукции из Турции, Таиланда, Китая и других стран Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии (а именно оттуда идет львиная доля как легальной, так и контрабандной продукции). Следовательно, остается ценовой критерий, по которому российские производители полностью проигрывают коллегам из названных регионов мира. Изделия иностранных производителей сегодня обходятся намного дешевле, поскольку за рубежом ниже налоги. Сегодня российский рынок защищен от импорта 20-процентной пошлиной. Кроме того, дизайн отечественных ювелирных изделий часто оставляет желать лучшего и не может конкурировать с западными аналогами.

   • Рост производства ювелирных изделий  отстает от роста импорта в 2-3 раза. Это существенно подрывает  ювелирное производство в России. Разрушительным для отечественной  ювелирной промышленности может  стать отмена квот на импорт в связи  со вступлением нашей страны в ВТО.

   • Усилия отечественных ювелиров по поднятию престижа своей продукции может  подорвать отмена обязательного  клеймения золотых ювелирных  изделий. По мнению ювелиров, необходимо "законодательно закрепить возможность  для производителей ставить на ювелирные изделия свои клейма", ведь многие россияне отдавали предпочтение отечественным ювелирным изделиям только по тому, что на них стояла проба. В глазах потребителей этот знак был гарантией подлинности изделия. Для ювелиров же клеймо представляло собой бренд. По мнению ювелиров-производителей, отказ от клеймения сделает отечественные изделия еще менее конкурентоспособными.  

   1.3. Факторы, формирующие  качество золотых цепочек

   1.3.1. Сырьевые компоненты 

   Согласно  Федеральному закону от 26.03.1998 №41-ФЗ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях» к драгоценным (благородным) металлам, используемым в настоящее время для изготовления ювелирных изделий, относят золото, серебро, платину и пять металлов платиновой группы: палладий, иридий, родий, рутений, осмий. [1]

         Вместе с рутением, родием, палладием, осмием, иридием  и платиной золото входит в группу благородных металлов, получивших свое название из-за весьма стойкого «нежелания»  подвергаться химическим воздействиям и вступать в реакции. 
Золото интересно тем, что в его характеристиках весьма часто употребляется слово «очень», но редко «самый», так как до «самого» этому металлу практически всегда немного не хватает. Золото очень тяжелое, но платина все-таки тяжелее. Плотность золота 19,32 г/см куб. Это значит, что золотой шар диаметром всего лишь 46 мм будет иметь массу, равную 1 кг. Тяжесть золота – весьма благоприятное свойство для его добычи. Самые простые технологические процессы, такие, как, например, промывка на шлюзах, могут обеспечить весьма высокую степень извлечения золота из промываемой породы.

   Золото – достаточно мягкий метал. Мягкость всегда делала золото очень удобным для обработки материалом. Но в то же время, она никогда не доставляла радости владельцам золотых украшений, которые легко царапаются, теряют свой блеск и привлекательность. Поэтому при изготовлении ювелирных изделий в золото добавляют для крепости другие металлы, обычно медь или серебро.

   Золото  очень легко истирается, превращаясь  в тончайшую пыль. Благодаря этому  свойству оно рассеяно везде и, таким образом, широко распространено в природе.

   Золото  очень ковко и тягуче, что, конечно, является результатом его мягкости. Однако ковкость и тягучесть золота принято рассматривать отдельно, поскольку благодаря этим свойствам  оно обладает такими возможностями для его обработки, которые могут поразить даже весьма осведомленного человека. Золото можно расковать до такой малой толщины, что оно станет прозрачным и будет на просвет зеленого цвета. Толщина такого золотого листка составляет 1 мкм (0,001 мм). 1 грамм золота можно превратить в проволоку длинной более 300 метров, а одним килограммом золотой фольги можно покрыть поверхность площадью 530 квадратных метров.

   Золото - хороший проводник тепла и  электрического тока, опять-таки очень  хороший, но не самый. По этим качествам оно уступает четырем металлам, в частности серебру. Температура плавления золота 1063 градусов по Цельсию, оно обладает большой летучестью, которая возрастает при повышении температуры.

     В чистом виде золото имеет  красивый соломенно-желтый цвет с сильным металлическим блеском. В данном случае можно сказать, что золото – самый желтый из всех металлов. В природе золото в чистом виде не встречается, а металлы-примеси (прежде всего медь и серебро) придают ему различные цвета и оттенки - от бледно-желтого (даже зеленоватого) до яркого желто-красного. Примесь палладия окрашивает золото в белый цвет («белое» золото).[9]

   Так как золото является мягким металлом, поэтому все золотые украшения, которые мы видим на прилавках ювелирных салонов — это сплавы золота с другими металлами. В связи с чем основной характеристикой золотого украшения является проба. Под этим понятием подразумевается, сколько граммов золота содержит украшение на тысячу граммов сплава. В России наибольшее распространение получили 956, 585 и 750 пробы. (Хотя ГОСТом 30649-99 «Сплавы на основе благородных металлов ювелирные. Марки» рекомендовано 27 золотых проб.)

   Золотые украшения 956 пробы, хоть изделия и высокой пробы, но в практическом плане не совсем удобны, они не прочны и не держат своей формы, полировка достаточно быстро сходит на нет. В основном золото 956 пробы идет для обручальных колец, и содержит помимо золота — серебро и медь. Золотые украшения этой пробы можно узнать по яркому жёлтому цвету.

   Золотые изделия 585 пробы могут иметь разные оттенки. Это зависит от содержания в них других металлов. К примеру: если серьги или пусеты имеют зеленоватый цвет, то значит в них золота 58,5%, серебра примерно 36% и около 5,5% меди. Если же золотая подвеска 585 пробы или другое украшение красноватого цвета тогда в нем соответственно 33,3% меди, а серебра 8,2%. Розовый оттенок получается, когда в составе изделия: 23,3% меди, а серебра 18,2%.

   В состав сплава 750 пробы, также входит серебро, медь, но также может быть и палладий, никель, цинк. При добавлении палладия золотое украшение приобретает белый цвет, получается так называемое: «белое золото». В последнее время белое золото приобрело большую популярность за свою схожесть с платиной. Белое золото часто используют для ювелирных украшений с бриллиантами. Цвет драгоценного камня в этом случае не подавляется желтым цветом.

   Для изготовления ювелирных изделий  кроме основных материалов необходимы и вспомогательные, без которых невозможны основные производственные операции. К ним относятся различные защитные покровы, флюсы, раскислители, огнеупорные материалы, монтировочные и фиксирующие массы.

   Огнеупорные материалы – необходимые вспомогательные  материалы ювелирного производства при процессах, связанных с нагреванием (асбест, кварцевое стекло, глина огнеупорная, каолин, шамот, графит и др.).

   Фиксирующие пасты – материалы, служащие для  удержания изделия в процессе закрепки в него камней или гравировки изделия, предохраняет изделие от деформации (основные компоненты - канифоль, отмученный мел)

   Монтировочная масса – огнеупорный материал, используемый при сборке или пайке  ювелирных изделий и сложных  деталей (смесь из каолина, молотого асбеста).

   Защитные  покровы. При плавке драгоценных металлов и сплавов для предохранения расплавов от окисления, насыщения кислородом и другими газами из окружающей среды, а также для верхней теплоизоляции расплавов (для сокращения расходов, теплоты на плавку) используют древесный уголь, буру, борную кислоту, хлористый кальций, хлористый натрий, хлористый калий, хлористый барий

   Флюсы очищают расплавы от нежелательных  компонентов, загрязнений и примесей путем окисления и перевода оксидов  в шлаки. В большинстве случаев  в качестве флюсов используются те же вещества, что и для защитных покровов.

   Раскислители  восстанавливают окисленные компоненты расплава до металлов для повышения  его жидкотекучести и качества отливаемых слитков. Для драгоценных сплавов  раскислителями являются цинк, фосфористая медь и марганцовокислый калий. [5] 

   1.3.2. Технология производства 

   Полный  технологический цикл изготовления цепочек включает в себя подготовку лигатуры, литье, изготовление проволоки  с требуемыми характеристиками, цепевязание, пайку цепочек, их обработку и финишную отделку.

   1) Подготовка сырья. Природное золото  никогда не бывает чистым. Извлеченное  из различных источников (руд,  россыпей, попутно), оно содержит  множество примесей  и является  исходным продуктом для получения  чистого золота. Продукцию приисков принято называть шлиховым золотом. Чистота шлихового золота различна  и может колебаться от 50 до 97% чистого золота в металлической массе. Поскольку шлиховое золото состоит из частиц разной пробы и разного содержания, оно требует отчистки от примесей до однородно высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки, рафинирования) на специальных аффинажных предприятиях.

   Методы  аффинажа зависят от характера исходного  продукта и требуемой чистоты  золота. Весь золотосодержащий металл, подготовленный для аффинажа, подвергают приемной плавке, для того чтобы в полученном слитке определить содержание золота, других примесей и выбрать метод очистки. Наиболее высокая степень очистки достигается электролитическим методом. Аффинированное золото выпускается в слитках различной массы. Степень чистоты по специальным техническим условиям может достигать 99,99%.[5]

   2)  Плавка - это технологический процесс, при котором слитки металла переводят из твердого состояния в расплав при воздействии соответствующих температур, и при добавлении необходимого количества лигатуры получают сплавы строго установленной пробы. Другими словами, суть процесса в том, чтобы из высокопробного слитка получить слиток установленной пробы, необходимый для производства.

   Материал, поступающий в плавку, называется шихтовым, или шихтой. Шихта может быть в виде чистых металлов, бракованных слитков и изделий, лома, обрезков, стружки и опилок и других отходов ювелирного производства. 
Шихтовый материал в зависимости от степени и характера загрязнения подвергается различной обработке.

   При плавке однородного металла шихту  можно загружать в тигель одновременно, если плавильная печь обеспечивает быстрый  нагрев шихты. В противном случае сначала загружают крупные куски  или брикеты, а по мере расплавления их добавляют мелкие обрезки и другие отходы. Расплав из золота нагревают до 1200... 1250 °С, серебра - до 1100...1 150 °С

   На  данном этапе добавляют защитные покровы, флюсы, раскислители.

   Перед загрузкой шихты в тигель следует  проверить исправность плавильной системы и подготовить для отливки слитка изложницы. Тигель перед загрузкой в него металла прогревают, на дно прогретого тигля засыпают флюс из расчета 1% от массы шихты. Затем в тигель загружают шихту и задают нужную температуру. После расплавления шихты расплав покрывают небольшим количеством свежего флюса и перемешивают. Не понижая температуры нагрева, расплаву дают отстояться, чтобы флюс отшлаковал ненужные оксиды и примеси, вводят раскислитель. Изложницы, нагретые до 100°С для удаления следов влаги, натирают технологической смазкой и устанавливают для отливки.

   3) Литье - это технологический процесс формирования изделия из жидкого расплава в форме. Литьем получают как отдельные детали ювелирных изделий для последующей монтировки, так и целиковые изделия. В технологии производства цепочек литьем отливаются слитки, которые идут на дальнейшие этапы механической обработки.

   Современным оборудованием литья по выплавляемым моделям является комплекс, состоящий  из нескольких блоков (установок). В  такой комплекс входят: вулканизационный пресс, инжекционная установка, компрессор, установка для вибровакуумирования, плавильно-заливочная установка. Плавильно-заливочные установки бывают двух типов с центробежной принудительной заливкой жидкого металла в форму и вакуумного всасывания.

     Литье в форме неизбежно дает  литейную усадку, поэтому образец  изготовляют с поправкой на  усадку, т. е. толщину металла  делают во всех пропорциях  «полнее» истинных размеров на 5-6%. [6]

   4) Вальцевание. Производство почти любого ювелирного изделия, если только оно не изготавливается методом литья в специальную форму, начинается с обработки полуфабриката в виде слитка. Отлитый пруток диаметром 8-10 миллиметров должен превратиться в тончайшую проволоку, сохраняя при этом превосходные механические характеристики.

   Вальцевание — горячая или холодная механическая обработка при помощи вальцев  с двумя или более вращающимися валками с гладкой или профилированной  поверхностью.

   Вальцы  для изготовления пластины имеют  два горизонтальных валка из закаленного чугуна или стали. Нижний валок вращается вокруг неподвижной оси, верхний — перемещается по вертикали, расстояние между валками при этом уменьшается или увеличивается.

   Целью вальцевания является сближение  кристаллических зерен, прежде всего  внутренних, и компенсация эффекта, возникающего при затвердевании и охлаждении металла — это помогает облегчить последующую механическую обработку. Уменьшение сечения должно быть максимально возможным для конкретного сплава, в противном случае упрочнение материала ограничивается только поверхностным слоем.

   Для получения приемлемых результатов  вальцевания необходимо учесть множество  факторов — его начальную и  конечную толщину, качество, состояние  поверхности, диаметр валков, скорость работы и мощность станка. Другим важным фактором является геометрия слитка — при сильном сжатии широкого и короткого слитка может появиться ее нарушение. Сильное сжатие, кроме уменьшения времени необходимого для обработки, делает металл более однородным, компактным, плотным.

   Вальцы  для проволоки представляют из себя валки с уменьшающимися по размеру проточенными канавками. Канавки имеют квадратное сечение и проволока последовательно пропускается через каждый из них. Иногда, при использовании определенных сплавов, возникает необходимость в двойном проходе проволоки через одну и ту же канавку, увеличивая, а затем уменьшая зазор между валками.

   Конструктивная  прочность клети станка должна гарантировать  постоянство диаметра проволоки  и сводить к минимуму возникновение  дополнительного зазора между валками, который может появиться, когда проволока проходит одновременно несколько раз между валками.

   Необходимо, чтобы тип используемого сплава соответствовал регулировке вальцев  и во время вальцевания не было проскальзывания или повышенного  сжатия прутка.

   Проволока, изготовленная на вальцах, должна иметь  высокую точность, на ней должны отсутствовать заусеницы, она должна обладать хорошей пластичностью  и иметь высокую ковкость.

   5) Волочение. Проволоку небольшого  диаметра невозможно изготовить  только при помощи вальцевания. Для ее производства прибегают к волочению через фильеры. Наиболее стойкими фильерами являются алмазные. Использование алмаза связано не только с его твердостью и прочностью, но и с его высокой теплопроводностью и низким коэффициентом трения. Благодаря этому, алмаз очень мало нагревается и металл не прилипает к нему во время обработки. Улучшенной фильерой является фильера с "поликристаллическим" или "изотропическим" алмазом.

   В кристаллах алмаза в строго определенных направлениях твердость максимальна, в других — минимальна, в третьих имеет среднее значение. Это означает, что в одних направлениях кристалла материал обрабатывается с большей легкостью, чем в других. В алмазе существует три направления максимального сопротивления резке — это стороны куба. Воздействие, вызываемое прохождением проволоки, является большим в одних направлениях и меньшим в других. Вследствие этого отверстие теряет круглую форму и становится овальным. Для того чтобы избежать такого эффекта, был изобретен и изготовлен изотропический алмаз. В таком алмазе свойства одинаковы во всех направлениях. Синтетические алмазы позволяют изготовить проволоку более высокого качества.

   На  практике лучшие волочильные станки позволяют вести обработку проволоки  диаметром до 0,15 мм, станки среднего класса гарантируют продукцию проволоки диаметром до 0,30 мм.

   6) Промывка является важной операцией  на всех стадиях процесса производства  цепей. Грязь, оставшаяся на  поверхности проволоки, например, при проведении вальцевания, вдавливается в металл, нарушает его структуру, способствует образованию микротрещин и в конечном итоге вызывает необратимые изменения поверхности, которые невозможно восстановить никакой финишной обработкой. Трудно переоценить значение этой операции.

Исследование факторов, формирующих качество ювелирных изделий на примере золотых цепочек