В производстве используется серебряный сплав 925-й пробы( стерлинговое серебро). Стерлинговое серебро и сегодня считается наилучшим материалом для изготовления украшений, предметов искусства и быта.

Вставка изделия- ювелирный камень циркон(гиацинт). Прозрачная разновидность циркона красного, розового и оранжевого оттенков. Hyacintos - так древние греки именовали цветок гиацинт (темно-синий, фиолетовый, пурпурный цвета).

Пригодный для ювелирных целей материал встречается лишь в немногих местах, из которых наиболее важным является Цейлон. Здесь, в богатых самоцветами галечниках, найдены цирконы практически всех возможных для этого драгоценного камня окрасок, включая красновато-коричневые, желтые и зеленые различных оттенков.



Глава 3

1. Способы получения изделия

Кольцо можно изготовить штамповкой, литьем или ковкой. Для небольших предприятий два последних способа наиболее приемлемы. Недостатком литья является то, что вначале должна быть изготовлена модель и, кроме того, существует опасность появления пор в металле.

Ковка, наоборот, улучшает структуру металла. Оптимальным методом изготовления таких колец является отливка заготовок с последующей их ковкой. В этом случае имеется возможность получить бесшовное кольцо с хорошей структурой металла.

Для своего производства я выбрала метод литья, т.к. применение этого метода значительно повышает производительность труда, расширяет ассортимент изделий и сокращает потери драгоценных металлов.

Литьё - процесс изготовления заготовок (реже -- готовых изделий), заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы (опоки) жидким материалом (металлом, сплавом, полимерным материалом, стеклом, гипсом, бетоном т.п.) с последующим его затвердеванием.

Для стекла, металлов и сплавов с температурой плавления выше 450С применяются одноразовые огнеупорные формы, изготовленные на основе гипса и керамики (Формомассы). Такие формы могут быть оболочковыми и блоковыми (опоки).[8]

2. Технологический процесс

Последовательность операций изготовления изделия :

1. Разработка эскиза

2. Выполнение эскиза на компьютере с помощью программы 3D Matrix6 .

3. Изготовление модели на 3D-принтере

4. Отливка по готовой модели изделия в литейной установке

5. Нанесение отдельных элементов орнамента на изделие с помощью лазерной установки (если это требуется)

6. Нанесение эмали

7. Вставка камней

8. Шлифовка, полировка

9. Обработка эмали

1.Эскиз создает дизайнер, в соответствии с пожеланиями заказчика (если изделие на заказ), требованиями предприятия, учитывая модные тенденции и возможности производства.

Когда выбран основной дизайн изделия, следует установить точные размеры, как его самого, так и всех его компонентов.

2.Дизайнер переносит рисунок на компьютер с помощью программы3D Matrix6.

3D Matrix6 - это редактор трехмерной графики, позволяющий создавать трехмерные модели. Трехмерную модель можно вращать, рассматривая с разных сторон. Модель является прототипом изделия. Все размеры соответствуют нужным размерам будущего изделия.[25]

Работа в трехмерной графике создается в несколько этапов:

1.Создание шинки кольца заданными параметрами: размер кольца-16,5

высота- 10мм

толщина- 2мм

2. Создание плоского эскиза орнамента, расстановка камней, диаметром 3мм.

3. Наложение плоского цветного эскиза на поверхность шинки.

4. Создание перегородок под эмаль (толщина перегородки 0,3 мм)

5.Присвоение материалов (серебро, цветная эмаль, цирконы).

6.Визуализация модели.

Готовую работу теперь можно печатать на 3D-принтере.

3. Создание заготовки на 3D принтере.

Точность создания прототипов различными 3D принтерами находится в диапазоне между 0,05 мм и 0,2 мм по каждой координате. Точность создания прототипов увеличивается при уменьшении толщины слоя, но при этом падает скорость печати и повышается её себестоимость. В свою очередь, себестоимость прототипа зависит от его объёма. В зависимости от выбранной технологии 3D печати цена 1 см3 модели составляет от 1$ США до 5$ США.

Лазерное спекание порошковых материалов - оно же Selective Laser Sintering или просто SLS является единственной технологией 3D печати, которая может быть использована для изготовления металлических формообразующих для металлического и пластмассового литья. Пластмассовые прототипы обладают хорошими механическими свойствами, благодаря которым они моту быть использованы для изготовления полнофункциональных изделий. В SLS печати используются материалы, близкие по своим свойствам к конструкционным маркам: металл, керамика, порошковый пластик. Порошковые материалы наносятся на поверхность рабочего стола и запекаются лазерным лучом в твёрдый слой, соответствующий сечению 3D модели и определяющий её геометрию. Обзор технологий 3D печати :

3D печать - это выполнение ряда повторяющихся операций, связанных с созданием объёмных моделей путём нанесения на рабочий стол установки тонкого слоя расходных материалов, смещением рабочего стола вниз на высоту сформированного слоя и удалением с поверхности рабочего стола отработанных отходов. Циклы печати непрерывно следуют друг за другом: на предыдущий слой материалов наносится следующий слой, стол снова опускается и так повторяется до тех пор, пока на элеваторе (так называют рабочий стол, которым оснащён 3D принтер) не окажется готовая модель.

4. Отливка изделия.

Готовые модели напаивают в виде елочки. Сборный модельный блок обезжиривают в спирте или четыреххлористом углероде и просушивают в естественных условиях. Для обезжиривания можно использовать и мыльный раствор, промыв затем блок в холодной воде и обсушив его в естественных условиях.

Подготовка шихтовых материалов

1) Измельчить шихту на куски с размерами 10*10*40 мм (отдельно легированные и отдельно оборотные слитки). Запрещается использовать в качестве шихтовых материалов на литейном участке: отходы монтировки, закрепки, алмазной обработки, электрохимполировки отходы штамповки, отходы литейного участка (облои, корольки и т.п.)

2) Произвести грануляцию шихты на установке Neutec J-z согласно инструкции на данную установку. В ходе операции гранулирования не смешивать легированные и оборотные слитки.

3) Ссыпать гранулы в металлическое сито и произвести их обезжиривание.

Обезжиривание шихты

4) Обезжирить гранулы в растворе спирта 30% в течение 4-6 мин.

5) Промыть гранулы в проточной воде

6) Просушить гранулы в печи при температуре не превышающей 105-120 С.

Литье изделий из сплавов золота и серебра

1) Проверить состояние поверхности тигля, керамических подставок, графитовых прокладок.

2) Включить подачу защитного газа (аргон, азот) и воду для охлаждения индуктора.

3) Включить литейную установку и убедиться в правильности показаний термопары.

4) Установить машину в режим литья (см. инструкцию по эксплуатации)

5) Установить температуру литья для заливаемого шифра изделий согласно данным указанным в шихтовой ведомости

6) Произвести заливку форм с изделиями указанными в шихтовой ведомости см. инструкцию по эксплуатации литейной установки. Все недостатки, возникшие при литье изделий (облои, недоливы, недостаточный вакуум, прорыв опоки и т.д.) записать в «Журнал контроля литья» и уведомить об этом технолога

7) Поставить опоку в шкаф для охлаждения

8) Выдержать опоку после заливки металла в шкафу для охлаждения в течении 2-х - 4-х минут.

9) Произвести вымывку опоки

Литье изделий с камнями

1) Проверить состояние поверхности тигля, керамических подставок, графитовых прокладок.

2) Включить подачу защитного газа (аргон, азот) и воду для охлаждения индуктора.

3) Включить литейную установку и убедиться в правильности показаний термопары.

4) Установить машину в режим литья

5) Установить температуру литья для заливаемого шифра изделий согласно данным указанным в шихтовой ведомости

6) Произвести заливку шифров изделий указанных в шихтовой ведомости см. инструкцию по эксплуатации литейной установки.

7) Все недостатки, возникшие при литье изделий (облои, недоливы, недостаточный вакуум, прорыв опоки и т.д.) записать в «Журнал контроля литья» и поставить в известность технолога участка

8) Охладить формы до комнатной температуры и произвести их выбивку.

Очистка химическая

1) Опустить блоки отливок в водный раствор лимонной кислоты

2) Очистку производить до разрушения формовочной массы.

3) Промыть блок в ванне с проточной водой до полного смыва формовочной массы

Сушка

Поместить блок отливок в сушильный шкаф для просушки. Температура сушки 105-120 С. Время выдержки 30-60 мин.

1) Обрубка (откуска) отливок со стояка

2) Отделить отливки от стояка

3) Произвести контроль формы и линейных размеров отливок, качества их поверхности,

4) Передать годную продукцию в кладовую по накладной (наряду)

5.Нанесение орнамента, клейма, ремонт изделия с помощью лазерной установки

Основное отличие процесса сварки от процесса пайки в том, что при сварке материал, подлежащий свариванию, тоже плавится. При плавке основного материала для сваривания важно проникнуть в шов с правильной энергией луча и ее распределением, чтобы должным образом соединить две детали.

Используемые в нашей промышленности лазеры имеют подобные настраиваемые возможности, управляющие различными аспектами совокупной энергии лазера и способом ее подачи.

Первое, что должен осуществить лазерный луч - это физическое проникновение в сварочный шов. Лазер должен соединить вместе два фрагмента металла.

Для этого могут потребоваться разные характеристики энергии. Проникновение достигается управлением физической силой лазерного пучка, обычно регулируемой в доступных на рынке лазерных установках через напряжение. Напряжение регулирует силу фотонов (материи) в световом пучке. Напряжение - это лишь одна из характеристик выходного лазерного пучка. Лазер должен обладать достаточной энергией для достижения пучком места сварки, а для этого нужно преодолеть сопротивление металла вокруг сварочного шва и проникнуть сквозь сопротивляющийся металл для доступа к внутренним поверхностям шва.

После проникновения к месту действия, лазерный пучок должен сохранять достаточную мощность для осуществления собственно сварочного действия (плавки окружающего металла). Другая управляемая характеристика мощности лазера - это продолжительность облучения металла в течение одного импульса (продолжительность импульса). Она регулируется на большинстве установок отрезками, измеряемыми и выражаемыми в миллисекундах. Металл, по мере облучения лазером, нагревается до точки плавления и растекается по шву, заполняя его и соединяя фрагменты способом, не оставляющим шов. Продолжительность импульса можно использовать для проникновения через плавку, вместо силового проникновения, достигаемого через большое напряжение. Однако, более продолжительные импульсы могут выжечь некоторые металлы, оставляя ямки и делая их более хрупкими. Увеличение продолжительности импульса делает область плавки глубже и шире.

Высокая температура, достигаемая при концентрации энергии, достаточна для локального разогрева металла до точки его плавления и выше.

Фактически на локальное плавление металла затрачивается очень малая часть энергии лазера. Лазер - идеальный инструмент для работы со всеми видами изделий из драгоценных металлов и сплавов, включая изделия с драгоценными вставками, чувствительными к температурным воздействиям.

Лазер, используемый в ювелирной промышленности, является твердотельным лазером и функционирует по классической схеме. Конденсаторная батарея используется для накопления энергии, которая расходуется на генерацию сильного светового импульса в лампе накачки. Этот свет попадает на Nd YAG-кристалл. Кристалл преобразовывает белый свет от лампы накачки в когерентный лазерный луч, который многократно умножается в резонаторе (кристалл, отражающее зеркало, отклоняющее зеркало). Процесс управляется бортовым микрокомпьютером. Через систему линз лазерный луч попадает в рабочую камеру. Процесс сварки контролируется непосредственно через стереомикроскоп.

Энергия лазерного луча расплавляет металл в точке его контакта с металлом.

Размер пятна и глубина проникновения луча в металл зависят от трёх основных параметров:

Напряжение (мощность) - чем выше, тем глубже проникновение;

Время (длинна) импульса - чем дольше, тем шире и глубже, тем больше расплавленного металла;

Диаметр луча - чем больше, тем больше площадь сварки (пятна) но и ниже концентрация энергии на единице площади поверхности.

Для различных металлов эти параметры определяются в зависимости от их физико-химических свойств. Например, низкопробные золотые сплавы (белого и желтого цвета) просто и легко свариваются.

Высокопробные сплавы желтого золота (22К и выше), серебряные и медные сплавы свариваются намного хуже из за высокой отражательной способности и высокой теплопроводности.

Сварочный лазер должен иметь качественный (хорошо отьюстированный) луч. В этом случае результат сварки будет оптимальным, даже тогда, когда область сварки выходит за фокальную плоскость оптических приборов лазера.

6. Нанесение эмали

Весь процесс эмалирования можно разделить на четыре этапа: подготовка изделия под эмаль; наложение эмали; обжиг эмали; отделка изделия.

Подготовка изделия под эмаль. Металлы только тогда связываются с эмалью, когда они абсолютно чисты и обезжирены. Готовую работу отжигают и протравливают. Затем ее обрабатывают на латунной щетке и окончательно чистят под постоянным током воды стеклянной щеткой и сушат в опилках. До тех пор пока на верхней поверхности капельки воды взаимно сливаются, металл еще жирный и, следовательно, не готов к эмалировке. Рабочее место должно содержаться в абсолютной чистоте. В цехе, где производят полировку и шлифовку, нельзя вести работы с эмалями; у рабочего места должен быть водопровод; всегда должно иметься чистое полотно, на которое можно положить изделие. Чистота -- основа успешного достижения эмалировки.

Наложение эмали. В продажу эмаль поступает обычно в виде плиток. Для эмалирования ее необходимо превратить в порошкообразное состояние. Порошок должен быть достаточно мелким, так как крупные частицы трудно распределять ровным слоем по поверхности металла, однако очень тонкое раздробление эмали тоже нежелательно, так как после обжига на таких эмалях образуются мутные пятна (особенно это относится к прозрачным эмалям). Очень важно, чтобы величина зерен в размолотой эмали была приблизительно одинакова, так как при неоднородности зерен мелкие из них плавятся гораздо скорее и успевают выгореть, пока начнут плавиться наиболее крупные из зерен; в результате цвет эмали становится тусклым, а иногда и грязным (особенно при прозрачных эмалях).

Для удаления чрезмерно мелких (пылевидных) частиц, образующихся при размалывании эмали, ее промывают водой. Размолотая эмаль несколько раз взмучивается в воде -- крупные частицы быстро оседают на дно, а мелкие--пылевидные -- в виде мути сливаются.

Глухую (непрозрачную) эмаль растирают до тонкого порошка, а прозрачную до мелких зерен, так как благодаря этому усиливается сила свечения. В каждом случае эмаль должна быть так отмыта, чтобы вода на ней оставалась чистой; при глухой эмали она может быть немного мутной. Затем наполняют эмалевой массой маленькие фарфоровые чашечки, на которых пишут номера, чтобы избежать перепутывания. Если эмаль не используют в тот же день, остаток хранят в дистиллированной воде. Чашечки помещают под стеклянный колпак, чтобы не запылилась эмаль.

Размалывание эмали в условиях крупного производства осуществляют на шаровых мельницах, а в лабораториях -- путем толчения в ступках, которые делают из прочных материалов -- яшмы, агата.

Песты для ступок также делают из камня (яшмы или агата), но можно применить и стеклянные, но они быстро царапаются, хотя частицы стекла, попадающие в эмаль, не вредят. Можно пользоваться также фарфоровой ступкой. Существует два способа наложения эмали на изделие: ручной и машинный.

Ручной способ наложения эмали заключается в следующем: размолотую эмаль размешивают с водой и в виде кашицы накладывают на изделие при помощи кистей или специального инструмента -- узкого металлического шпателя. Для разравнивания слоя эмали изделие слегка встряхивают. Ручной способ обычно применяют при наложении эмали на небольшие поверхности сложных конфигураций и профилей, например, в ювелирном деле. Работу выполняют в следующем порядке.

Влажной кистью берут немного эмали из фарфоровой чашечки, наносят на металл и там ее распределяют. Степень влажности зависит от рода работы. Если эмаль слишком сырая, то добавляют немного эмалевого порошка; если она сухая, то добавляют немного воды -- иначе ее не нанесешь на изделие.

На тонких пластинках начинают с обратной стороны. Сначала накладывают контрэмаль и дают ей немного подсохнуть, осторожно поворачивают и то же делают с передней частью. Как при перегородчатой, так и при ямочной эмали (см. ниже) углубления или ячейки не должны быть заполнены полностью, так как некоторые сорта эмали делаются мутными и тусклыми, если они нанесены слишком толстым слоем. Полная высота эмалевого слоя достигается путем постепенного наполнения ячейки и требует иногда от двух до четырех последовательных обжигов. В иных случаях отдельные краски могут изменяться; так, например, красная после многих обжигов может стать черной.

Значение коэффициента расширения эмали очень велико. Он должен по возможности соответствовать коэффициенту расширения металла или сплава, на который накладывают эмаль; в противном случае при остывании эмаль отслаивается от изделия, несмотря на тщательность соблюдения технологического процесса. Отслаивание наблюдается и в случае, если коэффициент расширения эмали больше, чем у металла, и в другом случае, если коэффициент расширения эмали меньше, чем у металла.

После наложения эмали изделие тщательно просушивают, иначе при обжиге эмали оставшаяся вода закипит и изделие получит брак в виде пузырей, пустот и т. п. Желательно, чтобы обжиг эмали производился непосредственно после ее наложения, так как необожженная эмаль хрупка и непрочна. Сначала удаляют воду (отсасывают), которая нужна была при нанесении эмали, приложив к краю изделия кусок пропускной бумаги. Затем предметы подсушивают в подогретом муфеле или в маленькой печи до тех пор, пока порошок не станет сухим (перестанет выделяться пар). Если при подсушивании или при посадке в печь отпадет кусочек эмали, нельзя добавлять сырой эмали, так как на этом месте получатся мутные пятна. Нужно поправить это место сухим эмалевым порошком или обжечь весь предмет и поправить после обжига, или же снять весь порошок и нанести его вновь.

Обжиг эмали. Обжиг эмали требует температуры нагрева 600-- 8 00°. Для этого лучше всего применять электрические печи с открытыми спиралями. Такие печи очень производительны и экономичны. Мелкие ювелирные изделия помещают в обычные электрические муфели лабораторного типа с закрытой обмоткой. Для обжига эмали можно пользоваться и газовым пламенем, и другими источниками тепла. Однако во всех случаях пламя не должно соприкасаться с эмалевой поверхностью, так как копоть, попадая в эмаль, может испортить изделие. Поэтому обычно при нагреве открытое пламя направляют на оборотную левую сторону изделия. Каждый предмет, который обжигают в печи, необходимо класть на специальную подставку, от качества которой во многом зависит успех обжига. Подставка должна отвечать следующим требованиям:

а) не изменять формы при нагреве;

б) не вступать в соединение с расплавленным эмалевым покровом;

в) не прилипать к эмали;

г) не образовывать на своей поверхности окалины.

Асбестовые формы горят в эмали. Их можно применять только в случае, когда на поверхности нет эмали, а она находится внутри. На формах из простой стали в жаре образуются частички окиси железа (окалина), которые легко вплавляются в эмаль и оставляют черные пятна.

Различные эмали имеют неодинаковую температуру плавления. Поэтому, прежде чем приступать к наложению эмали на изделие, нужно проверить температурный диапазон плавления самых легкоплавких и самых тугоплавких эмалей, выбранных для работы.

7.Вставка камней

Для того чтобы вставка в ювелирном украшении держалась и не выпадала, ее необходимо закрепить. В ювелирной работе существуют различные способы фиксации вставок из драгоценных камней в изделие. Сам процесс установки камня в гнездо или оправу называется закрепкой. Получившееся в результате работы украшение должно быть не только красивым, но и удобным в ношении. Поэтому закрепке уделяют особое внимание при изготовлении ювелирных украшений. Гнездо должно быть подогнано под размер драгоценного камня, оправа должна оптимально сочетаться со вставкой и выгодно обрамлять камень.

Для фиксации вставок из прозрачных камней используют царговый или ободковый каст. Данный способ закрепки делят на несколько видов: камейная, зеркальная оправы, оправа венчиком. Чаще всего при создании ободкового каста используют ажурные узоры и плетения. Камень оказывается освещенным не только сверху, он подсвечивается и снизу. Опорный поясок обеспечивает его надежную фиксацию. В верхней части ободкового каста внутри изделия вырезают полочку с помощью специального инструмента. На данное место устанавливают камень, ободок надежно охватывает камень по окружности или по периметру, в зависимости от огранки материала.[18]

8.Шлифовка и полировка.

Для обработки поверхности (металл, пластик) используют шлифовальные и полировальные компаунды, которые наносят на специальные круги и с их помощью выводят поверхность до необходимого уровня гладкости. Если у изделия необработанная или грубо обработанная поверхность, требующая дополнительной обработки и выравнивания, то применяются шлифовальные компаунды. Они содержат в себе абразив, и при воздействии на поверхность сдирают выступающие неровности и позволяют выводить ее до уровня, когда царапины и заусенцы различимы только под лупой. Абразивные частицы, содержащиеся в шлифовальном компаунде, попадают в царапины и зазоры на поверхности, а все лишнее абразив снимает.

После абразивной обработки применяют полировку - выводят поверхность до финишного блеска готового изделия. Важное отличие шлифовки от полировки заключается в том, что при полировке практически не происходит съем металла.

Большинство паст и абразивных компаундов выводят поверхность металла от уровня обработки наждаком 180 зерна до полного финиша за 4-6 этапов, мы можем предложить выведение поверхности до финишного глянца за 1-2 этапа.

Шлифовка и полировка изделий с помощью шлифмотора или бормашины осуществляется готовыми абразивными кругами и дисками либо кругами с нанесением шлифовальных и полировальных компаундов.

Готовые абразивные насадки могут быть различного размера (от 1 мм в диаметре), и представляют собой металлические, пластиковые, полиуретановые, волосяные, бумажные, фетровые диски и круги, а также насадки различной формы для съема обрабатываемой поверхности или для финишной доводки изделий.

Круги под нанесение компаундов и паст представляют собой хлопковые, муслиновые, фетровые, фланелевые, бязевые диски различного размера (от 50 мм в диаметре). Чаще всего они состоят из нескольких десятков слоев одинакового диаметра, сшитых между собой у центра либо прошитых равномерно по всей длине. Хлопковые круги бывают различных цветов (желтые, оранжевые, синие, зеленые), что означает, что данные круги пропитаны крахмалом для обеспечения высокой температуры нагрева компаунда при вращении круга. Хлопковые круги белого цвета не содержат никакой пропитки и идеально подходят для низкотемпературных компаундов

9.Обработка эмали

Шлифование. Перегородчатую, выемчатую и филигранную эмали после окончательного обжига шлифуют брусками из карборунда различной зернистости (предпочтительно квадратными).

Так как художественная эмаль должна соприкасаться с кислотами как можно меньше, ее перед шлифованием не протравливают; окислы металлов при шлифовании удаляют механически.

Покрытое эмалью изделие укладывают на мягкую подстилку (бумагу или ткань), поверхность эмали и металлические перегородки обрабатывают шлифовальным бруском с водой. Шлифовальный брусок необходимо обязательно время от времени промывать водой. В противном случае удаляемые частицы эмали задерживаются в порах шлифовального бруска, вследствие чего на поверхности эмали появляются царапины и не происходит непрерывного съема эмали. Кроме того, частицы абразива могут внедриться в мельчайшие поры эмали.

Начинают обработку наиболее грубым абразивом и обрабатывают изделие до тех пор, пока не покажутся все металлические перегородки. Затем изделие промывают, убирают рабочее место и шлифуют абразивными брусками средней зернистости до тех пор, пока перегородки и другие металлические части не будут блестеть. После этого изделие снова тщательно промывают и подвергают полированию до тех пор, пока все царапины и видимые следы шлифовки не будут ликвидированы.

Как и при обработке металла, напильником, в данном случае следует при каждой последующей более тонкой обработке менять направление шлифования. Необходимо помнить, что при шлифовании снимается не только излишняя эмаль и обнажается металл, но могут также обнажиться лежащие ниже слои эмали другого цвета и яркости. Задуманная заранее такая прошлифовка может создать интересный эффект, но если она не предусмотрена художественным замыслом, то вся проделанная ранее работа будет сведена к нулю.

Таким образом, операция шлифования заслуживает большего внимания, чем ей обычно уделяется. Необходимо вовремя перейти к более тонкому шлифованию. Особенно осторожно должна шлифоваться тонкая, заполненная эмалью гравировка, где выемки очень неглубоки. Особую осторожность следует также соблюдать при шлифовании краев пластинок с перегородчатой эмалью и перегородок, которые близко расположены к наружному краю, чтобы не сорвать эмаль шлифовальным бруском. В этих случаях шлифование рекомендуется осуществлять от края к середине.

Эмали можно обрабатывать также на шлифовальной машинке с вращающимся карборундом, но очень осторожно, так как процесс шлифования в этом случае еще труднее контролировать.

Промывка. Эту работу часто недооценивают. Если после промывки на поверхности эмали останутся частицы абразива, то при последующем обжиге они вжигаются в эмаль в виде серых точек и их почти невозможно удалить. Остатки абразива с эмалевой поверхности после шлифования удаляют стеклянной (или зубной) щеткой под струей воды, удерживая изделие в вертикальном положении. При необходимости его кипятят в воде со стиральным порошком шлифовальной поверхностью вниз и затем промывают. После промывки изделие протирают бязью или фильтровальной бумагой. Иногда серые включения, т. е. абразив, застрявший в расширяющихся к низу порах, при промывке не могут быть полностью удалены. Тогда поры осторожно прочищают иголкой и промывают изделие еще раз. Промывка требует терпения. Заключительный контроль следует производить под лупой. То, что после шлифования не так отчетливо бросается в глаза, проявляется после блестящего обжига.

Глянцевое шлифование. Непрозрачные эмали, прошедшие огненное полирование( в муфельной печи), выглядят зачастую слишком грубыми и шероховатыми. Чтобы получить блестящую эмалевую поверхность с шелковистым мерцанием, необходимо предварительно отшлифованные карборундовыми брусками эмали доработать шлифовальной бумагой с водой: сначала крупнозернистой, а затем с более мелким зерном. При смене шкурки следует менять и направление шлифования. Этот процесс должен производиться с обильным добавлением воды, чтобы удалялись отходы шлифования. После глянцевого шлифования изделие тщательно промывают и просушивают. От зернистой бумаги, которой производилось заключительное шлифование, зависит качество эмалевой поверхности.

Сухую эмалевую поверхность можно слегка нагреть, и мягкой салфеткой втереть немного парафина. Благодаря этому закроются оставшиеся мельчайшие поры, поверхность приобретет шелковистый блеск, а металлические части будут защищены от окисления.

Глянцевое полирование. Для некоторых изделий огненное полирование опасно или из художественных соображений нежелательно. В таких случаях изделие подвергают только глянцевому шлифованию.

Использование порошка корунда значительно облегчает полирование. Из этого порошка и воды замешивают кашицу, которую намазывают на свиную кожу, и затем под легким нажимом эмалированную пластинку полируют до тех пор, пока не будет достигнута желаемая степень полировки.

Если во время огненного полирования могут остаться легкие неровности, то после глянцевого полирования образуется гладкая, как зеркало, поверхность. Для всех видов обработки эмалевой поверхности не следует использовать употребляемые для металлов шлифовальные и полировальные пасты, так как их остатки из-за высокого содержания жира прочно удерживаются в порах, оставляя на поверхности эмали черные пятна, которые довольно сложно удалить.

3. Описание оборудования

· Компьютер. Графическая станция Hyper GS3000

Компактная графическая станция для 3D-графики. Рабочая станция в компактном корпусе, нацеленная на работу с графикой, 3D визуализации и моделирования, в таких программах как 3dMax,3dsMax 2014. Сборка основана на абсолютно новой графической архитектуре, нацеленной на нужды самых требовательных профессионалов.

· 3D принтер Freeform Pico

Freeform Pico - это профессиональный 3D принтер, предлагающий высокое разрешение, надежную конструкцию и наилучшую в мире цену в компактной упаковке. Pico - это идеальное решение для стоматологии, ювелирного производства, медицины, анимации, электроники, архитектуры и промышленного дизайна, где высокое разрешение, низкая стоимость и исключительная надежность особенно важны. Маленькая настольная система Pico использует разработанную компанией Asiga технологию формирования нового слоя за счет бокового сдвига “sliding separation”. Это позволяет строить очень точные модели с гладкой поверхностью. Pico - это первая система быстрого прототипирования на фотоотверждаемом полимере, использующая ультрафиолетовый LED источник излучения с надежной работой до 50,000 часов. Результат - стабильная технология, позволяющая работать день за днем, год за годом и не требующая замены ламп, печатающих головок или лазерных компонентов.

Поле построения X,Y,Z 40 x 30 x 75мм 50 x 31.2 x 75мм 42.5 x 26.5 x 75мм 35 x 21.8 x 75мм

Размер пикселя X,Y 39 микрон 39 микрон 33 микрон 27 микрон

Точность по оси Z Произвольная высота слоя с шагом в 1 микрон

Источник света UV LED

Форматы файлов STL и SLC

Размер установки 220 x 225 x 505мм

Размер в упаковке 350 x 350 x 650 мм

Вес в упаковке 15 Кг

Питание 110 ~ 240В (50~60 Hz) 10A Макс

Софт Asiga Composer включен в комплект поставки

· Литейная установка Neutec J-zP

Neutec J-zP - установка высочайшей производительностью и возможностями. Neutec J-zP более совершенна и предлагает больше возможностей, чем любая другая аналогичная установка, но при этом она спроектирована таким образом, что по праву считается самой простой в обращении и техническом обслуживании среди установок своего уровня.

Технология динамического компьютерного контроля ADC исключает случайности и интуицию из процесса литья - это полностью подконтрольный машине процесс. Технология динамического изменяемого компенсирования DVC автоматически создает самую быструю и наиболее эффективную программу для расплавления любой навески любого сплава - все происходит без вмешательства оператора. Цикл литья составляет в среднем 4 минуты, что позволяет производить отливку 15 опок в час. Технология ADC обеспечивает наиболее стабильные результаты. Пористость и другие дефекты литья, вызванные наличием кислорода в атмосфере плавки, а также в самом металле, практически отсутствуют. Контролируемая атмосфера азота или аргона в процессе плавки, не дает кислороду из воздуха приблизиться к расплаву металла, а графитовый тигель связывает любой кислород, растворенный в металле. Преимущества системы очевидны при контроле качества литья. Высококачественное литье на установках Neutec достигается с одновременным снижением трудозатрат и удешевлением стоимости эксплуатации оборудования.

Нет необходимости завышать пробу металла.

ADC контроль использует также систему PPS - пульсирующего силового перемешивания металла для того, чтобы избежать расстаивания компонентов сплава в процессе плавки. PPS перемешивание включается непосредственно перед заливкой металла в опоку - Вам больше не понадобиться расходовать излишний металл для того, чтобы изделия гарантированно проходили пробирный надзор. Содержание золота одинаково сверху до низу елки.

Литье с камнями.

Точность и прецизионный контроль всех параметров рабочего цикла литья с помощью ADC делает установку Neutec J-zP идеальной для технологии литья с камнями, так как позволяет производить литье при минимально возможной температуре металла, обеспечивая более щадящую температуру для камней. Установка позволяет использовать для этой технологии не только общеизвестные камни - бриллианты, цирконы, сапфиры и рубины, но и новые группы камней - искусственные опалы Gilson, выращенные изумруды, а также многие другие камни, которые считались непригодными для данной технологии, позволяющей сэкономить время и деньги. [26]

Параметры установки Neutec J-zP:

89 см (высота) х 56 см х 97 см

Вес 132 кг

Электропитание 200-240 В, 50-60 гц, 45 А

Емкость тигля 184 куб.см (1439 г золота 585 пробы, 1151 г серебра)

Максимальный размер опоки 127 мм диаметр х 229 мм высота (5" х 9")

Время цикла плавки 4 минуты

Максимальная температура 1510 С

Вещества, которые можно использовать в сплавах- золото, серебро, медь, цинк, кобальт, никель, палладий, олово, индий, иридий, галлий, кремний, бор, цирконий, рутений.

· Напольный лазер Laserstar iWeld 970

Т.к. будет идти работа с эмалями, клеймо,

подварку, ремонт дефектов лучше всего

делать лазером.

Параметры напольного лазера:

Платформа Напольный

Класс опасности излучения Class 1

Класс опасности системы Class 4

Длина волны 1,064мкм

Энергия пульсации 0,5 - 150 Дж

Пиковая мощность 10.0 кВт

Внутренний блок питания 400 В

Средняя мощность 60 вт

Длительность пульсации 0,5 - 50 мс.

Частота 0,5 - 30 Гц

Взрывной режим Оптимизируемый

Диаметр пучка 0,05мм - 2,00мм

Система охлаждения Встроенная вода \ воздух

Напряжение питания 230В (+/-10%), 50/60Гц 20 Амп, Одна фаза

Бинокуляры 15x (возможно 25x, 40x)

Подсветка рабочей камеры LED Натуральный свет (2 лампы.)

Память 99 ячеек

Система оповещения о неисправностях Да

Подключение к компьютеру EZ-LINK™

Выбор языка Да (дополнительные языки по запросу)

Автоматическая система регулировки диаметра пучка Да

Подача защитного газа в рабочую камеру Встроена

Размеры рабочей камеры 254мм x 508мм x 229мм

· Шлифмотор Foredom BL2-CE

В комплекте: шпиндели ТМ5 и ТМ6; BL-2CE

Диапазон скоростей: 500-7,000 Об/мин

· Печь Клио V-60

Печи прокалочные предназначены для плавки и термообработки.

Технические характеристики:

Внешние габариты (без подставки и приборного ящика)

ширина: 645мм

глубина (с дверцей): 645+160мм

высота: 755мм

Габариты камеры (полезные)

ширина: 380мм

глубина: 570мм

высота: 300мм

Габариты приборного ящика 150х150х250

Электропитание 380Вольт

Мощность 7,5кВт

Максимальная температура 850°С

Фактическая емкость камеры 65 литр

· Печь муфельная Лассо-МИКРО

В конструкции печи применены современные непылящие материалы для футеровки камеры нагрева на основе высокотемпературного волокна. Нагревательные элементы встроены внутрь керамического муфеля, исключая выделение частиц окалины, что особенно важно при проведении лабораторных исследований.

Кварцевое стекло-иллюминатор позволяет визуально отслеживать процесс термообработки. В задней стенке имеется трубка-дымоход для пассивного удаления дыма, газов и других летучих продуктов, образующихся при прокаливании. Это, в частности, позволяет использовать печь для прокалки опок высотой до 90 мм. Контроллер-программатор нового поколения способен довольно широко варьировать температурно-временные характеристики цикла термообработки различных материалов и поддерживает точность до одного градуса.

Основные параметры "ЛАССО-МИКРО":

Напряжение питания 220 в

Частота 50 Гц

Потребляемая мощность 0,9 Квт

Потребляемый ток 6 А

Тип контроллера многоступенчатый (имеет 8 температурных программ по 8 ступеней ( полок) каждая, с возможностью их частичного или полного объединения). При необходимости контроллер может быть подключен к компьютеру через специальное гнездо.

Данное подключение позволяет визуально наблюдать температурно - временной график, с возможностью его записи и вести внешнее управление печью.

Максимальная температура 900 єС

Минимальное время разогрева до 900 єС 30 минут

Размеры камеры В 90 x Ш 90 x Г 160

Габариты 360 х 300 х 270

Вес печи 10 кг

· Французские эмали

Лиможские прозрачные, опаловые эмали



Вывод

В современном мире, время, затраченное на производство товара, является важнейшим фактором успеха бизнеса.

Производитель должен оперативно подстраиваться под динамично изменяющиеся потребности рынка, максимально эффективно развивая свое производство. Для этого на производстве необходимо сочетание компьютерного проектирования в 3D CAD, 3D сканирования, 3D прототипирования. Для успеха в совеем деле нужно идти в ногу со времем, знать все новинки производства и технологий.

В главе описывается выбор оборудования, обоснование этого выбора. Подробно описана технология нанесения эмали. Весь процесс эмалирования можно разделить на четыре этапа: подготовка изделия под эмаль; наложение эмали; обжиг эмали; отделка изделия. А также указан весь технологический процесс изготовления изделия.



Глава 4

1. Закупка оборудования

Наименование	Цена (руб.)
Графическая станция Hyper GS3000	78700
3D принтер Freeform Pico	263500
Литейная установка Neutec J-zP	1793616
· На Напольный лазер Laserstar iWeld 970	800000
Шлифмотор Foredom BL2-CE	8600
· Печь Клио V-60	138600
Печь муфельная Лассо-МИКРО	36000
Итого:	3 119 016

Закупка эмали

Для изделия будут использоваться 4 цвета прозрачной горячей эмали:

Наименование	Цвет	Цена(гр/руб.)
Эмаль горячая французская прозрачная P2002 Rubis (750-800C)	Рубиновый	14,50
Эмаль горячая французская прозрачная P0251 Bleu (750-820C)	Голубой (светло-синий)	14,50
Эмаль горячая французская прозрачная P0189 Vert (800-840C)	Темно-зеленый	14,50
Эмаль горячая французская прозрачная P0032 Marron (750-800C)	Желто-коричневый	14,50

Эмали подобраны в соответствии с температурами обжига.

Закупка оборудования-компании «ЛАССО» и «Клио»

Закупка эмалей- компания «ЛАССО»

2. Закупка сырья

Учетные цены ЦБРФ на аффинированные драгоценные металлы, действующие с 24.05.2014

Металл	Учетная цена(руб.)
Золото	1 425,36
Серебро	21,58
Платина	1 637,17
Палладий	921,19

Наименование сырья	Компания-поставщик	Цена руб./шт(гр.)
Медь бескислородная 99,99% в прутках 25х2,5 мм	ООО»Сапфир»	1030
Серебро аффинированное в слитках 99,99 СрА-1, ГОСТ 28595-90	Tender.pro профессиональные закупки	21,58
Лигатура для серебра Magic 5AG (Cu-91%, Zn-7%, In-1 %, Si-1%)	ООО «Сапфир»	5290
Камни природные- Желтый циркон 0,10 карата	интернет-магазин Gem Lovers	340-680 руб./ карат



3. Закупка инструментов и приспособлений

Наименование	Цена
Приспособления для механической откуски	359
Рукавицы защитные	680
Халат х/б	800
Перчатки резиновые	60
Очки защитные	2400
Фартук прорезиненный	700
Коврик резиновый (возле каждой единицы)	5600
Клещи	430
Ящик стальной	3470
Отбел для серебра	199
Ножницы гильотинные	750
Линейка измерительная	88
Весы	10970
Пинцет	120
Ведро 12 л	200
Сито для гранул (двойное)	1360
Тара для сушки гранул	1450
Спирт 30%	78
Емкость для обезжиривания	540
Средство для чистки и ухода за ювелирными изделиями	1250
Ванна для вымывки смеси	9650
Совок для гранул.	1988
Кислота лимонная	215
Вода питьевая	150
Аргон (Азот)	370
Пасты для шлифовки LUXI	1000
Микрометр	600
Пальцемер металлический	175
Кольцемер пластик	1300
Штангенциркуль электронный	1980
Упаковка камней и изделий	4500
Лупы	555
И Итого:	53987



4. Определение объема товара

Тип производства ориентировочно может быть определен в зависимости от массы изделия и объема выпуска. Объем выпуска составляет 240 шт/мес, годовой выпуск изделий составляет 2880 шт. Проектируемое изделие является легким, его вес стоит в пределах 20 кг. Масса проектируемого кольца с эмалью равна 7,50 гр.

При таком количестве продукции в год приемлемо среднесерийное производство. Такое производство не требует огромных затрат.

Среднесерийное производство заключается в выпуске продукции небольшими партиями, оно не требует большого числа работников и огромного производственного помещения. Для старта своего бизнеса - самая подходящая форма.[16]

Тип производства (серийность производства)	Годовая программа выпуска, N, шт
	Тяжелые (M>100кг)	Средние (10<M<100кг)	Легкие (M < 10 кг)
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелскосерийное	5 .. 100	10 .. 200	100 .. 500
Среднесерийное	100 .. 300	200 .. 500	500 .. 5000
Крупносерийное	300 .. 1000	500 .. 5000	5000 .. 50000
Масссовое	Более 1000	Более 5000	Более 50000

Если продукция будет пользоваться спросом, то смело можно будет развивать и расширять производственные мощности. Но вначале среднесерийный выпуск поможет определиться с тем, что именно хочет потребитель. Исследования показывают, что преимущество среднесерийных производств, также заключается в их более быстрой окупаемости, согласно расчетам, как правило, затраты на внедрение и обслуживание подобных производств полностью окупаются за 1,5-2 года. В то время как крупносерийное производство - за 2,5-3 года.



5. Нормирование технологического процесса изготовления изделия

Норма времени - это календарное время, затрачиваемое на изделие, единицы изделия в определенных технических условиях предприятия.

Для определения составляющих нормы времени был использован метод фотографии рабочего дня. В этом случае инженер - нормировщик с помощью секундомера фиксирует все работы, выполняемые рабочим в течение нескольких смен.

Тшт=Т0+Твсп+Тдоп ,

где Тшт - штучное время - это время на изготовление одного изделия.

Т0 - основное время - время, связанное непосредственно с изменением свойств предмета труда, время на выполнение основной работы. Время Т0 определяется методом «самофотографии рабочего дня»

Твсп - вспомогательное время - время, затрачиваемое исполнителем на действия, обеспечивающие выполнение основной работы.

Тдоп - дополнительное время - время, которое необходимо для выполнения работ, регламентированных основным и вспомогательным временем.

Включает время наблюдения за оборудованием и время регламентированных перерывов при выполнении операций, небольшой отдых.

Топ - оперативное время.

Топ = Т0 + Твсп

Тп.з. - подготовительно - заключительное время - время, которое затрачивается на подготовку рабочего места к выполнению задания.



№	Технологическая операция	Т0	Твсп	Тдоп	Т шт
		Составляющие нормы времени
1. Изготовление кольца
1.1	Создание модели на 3D принтере	240	25	20	285
1.2	Отливка по мастер-модели	90	20	10	120
1.3	Механическая обработка	25	8	5	38
1.4	Лазерная пайка	20	10	5	35
1.5	Отделочная обработка	20	4	2	26
2. Нанесение эмали
2.1	Подготовка эмали	20	3	1	24
2.2	Наложение и обжиг	40	15	7	62
2.3	Отделочная обработка	15	5	2	22
3.Вставка камней
3.1	Вставка цирконов	30	15	5	50
3.2	Финишные операции	20	10	7	37
Общее затраченное время	699

№	Наименование операции или перехода	Норма времени мин
1	Компьютерное проектирование	180
2	Выращивание модели на 3D принтере	285
3	Отливка изделия	45
4	Лазерная пайка	35
5	Шлифовка, полировка	38
6	Нанесение эмали	87
7	Обработка эмалированной поверхности	22
8	Вставка камней	50
9	Финишные операции	37
	Итого :	779

6. Технологический маршрут изготовления изделия

Время изготовления партии изделия сократится при конвейерном производстве.

Когда одна партия отливается, другая эмалируется и.т.д. норма времени на изготовление колец в день сократится, следовательно поднимется производительность.

7. Технико-экономическое обоснование разработанного процесса

Себестоимость продукции - это совокупность издержек организации на производство и реализацию продукции.

Себестоимость изделия можно рассчитать по формуле :

С_т = С_м+ С_э + 3 _Тшт + Со + З_пз + С_то, руб

С_м -затраты на материал;

С_э -затраты на силовую энергию;

3 _Тшт - расходы по оплате штучного времени;

Со -затраты, связанные с работой оборудования;

С_то -затраты на технологическую оснастку;

З_пз - расходы по оплате подготовительно-заключительного времени;

Стоимость материала

Серебро: стоимость 21,58 руб./грамм, m=10 гр., С_мин=21,60*10=216 руб

Необходимо предусмотреть, что при литье часть драгоценных металлов угарает (1,5%).

Эмаль: стоимость 1 компонента для изделия =116руб.

Стоимость 4 компонентов- С_эм =464 руб.

Камень:

Стоимость 1 камня диаметром 3мм(0,10) =64 руб.

В изделии 8 камней (цирконов) = 512руб

Стоимость пластика на одно изделие для 3D принтера = 460руб.

Технологическая себестоимость изделия:

С_т=С_м+С_тех1=216 + 464+512+460=1652 руб

Производственная себестоимость изготовления изделия:



С_пр = С_т * (1 + К_пр /100+ К_цр /100 ) , руб.

К_пр - коэффициент производственных расходов, %;

К_пр = 20%

К_цр =10%

Значения коэффициентов имеют свое значение на каждом предприятии.

С_пр = 1,3*1652= 2147,6 руб.

Цена продажи изделия в магазине:

Цм = К_тн *Ц_п + С_тр, руб ;

где К_тн - торговая наценка

Торговая наценка определяется в соответствии с конъюнктурой рынка, качеством и потребительскими свойствами товаров. Величина торговой наценки может варьироваться. К_тн =2,5

Стр - транспортные расходы, руб. (принимаем С_тр= 300 руб);

Цена продажи изделия в магазине:

Ц_м = 2,5 *2147,6 + 300 = 5669 руб.

Конечная стоимость изделия при серийном производстве составит 5699 руб.

При изготовлении изделия при серийном производстве цена уменьшится, т.к. мастер-модель для литья повторно изготавливать не надо. При отливке металлических элементов изделия, возможно одновременное изготовление партии колец, что уменьшает нормы времени, а так же технологическую себестоимость изделия.



Вывод

Основу экономической эффективности предприятия составляют поиск и закупка необходимых материалов удовлетворительного качества по минимальным ценам.

В изучении рынка, которое проводится соответствующими отделами фирм вопрос цен -- главный, но существенную роль также играет анализ других факторов, в том числе возможных расходов и сроков поставок. Для оптового покупателя такое положение дел требует точного расчета издержек. Расчет затрат на приобретение сырья и материалов во многом определяет дальнейшую стратегию производства и сбыта конечной продукции.

Количество материалов, дата начала поставок и продолжительность периода их поступления зависят от производственных программ компании, которые в свою очередь определяются результатами изучения рынков сбыта.

Для эффективного функционирования логистики закупок необходимо знать, какие именно материалы необходимы для производства продукта, составить план закупок, обеспечивающий согласованность действий всех отделов и должностных лиц предприятия по решению следующих задач снабжения.

- анализ расчет количества заказываемых материалов;

- определение метода закупок;

- согласованность цены и заключение договора;

- установление контроля за количеством, качеством и сроками поставок;

Эффективное планирование и информационное обслуживание позволяют бесперебойно снабжать производство и оптимизировать складские запасы.



Глава 5

1. Определение площадей производственного участка

Основная площадь производственного цеха определяется, исходя из габаритов технологического оборудования и стандартных норм его размещения, норм проектирования складов сырья и готовой продукции, а так же площадей рабочих мест для вспомогательных операций и ремонтно-монтажных работ.

Проектируемый участок включает в себя , литейную мастерскую, эмальерную и сборочное отделение.

Площадь, занятая станочным оборудованием, рассчитывается по формуле:

S _ст. = ? S_i*n₁*v _об, м²

S_i - площадь на единицу оборудования;

n₁- количество данных единиц оборудования;

v _об - переходной коэффициент, который учитывает дополнительную площадь, которую нужно присоединить к основному оборудованию, v_об= 5.

S_лит=9*5= 45 м² ;

S_3D ⁼ 1,4*5 = 7 м²;

S_полир =1,8*5= 9 м²;

S_эм =2*5=10 м²

Площадь, отводимая для хранения инструмента, приспособлений:

S_инстр. = 0,05 * S_3D +0,05 * S_лит =0,05 * 7 +0,05 * 45= 2,6 м²

Расчетная площадь участка, включая площади складиро...