Сварка ювелирных изделий. Применение лазера в ювелирном производстве

В производстве очень важным процессом является сварка. Такой аппарат, где лазер используется как энергетический источник, называется лазерная сварка, которая применяется для соединения одинаковых и разнородных металлов. Это наиболее современный способ для сварки металлических частей, который в последние годы все больше привлекает к себе внимания.

Такая сварка была создана в 60-е годы ХХ века. Плюс излучения лазера — высокое скопление энергии. Это позволяет соединить различные металлы и сплавы толщиной от микрометра до одного сантиметра.

Лазерное излучение создает сварной шов таким способом: наводится в фокусирующую систему, где преобразуется в меньший пучок, поглощает, нагревает и расплавляет свариваемые материалы. Для фокусировки энергии в сварке лазером используются направляющие зеркала.

Микросварка соединяет материал толщиной до 100 мкм, мини-сварка проплавляет на глубине от 0.1 до 1 мм, макросварка способна спаять детали толщиной более 1 мм. В зависимости от положения деталей и лазерного луча, схема спайки может быть:

• встык;
• внахлест;
• угловая;
• прочие варианты.

Типы используемых лазеров

Установки для сварки лазером бывают твердотельные и газовые.

В твердотельной используется стержень из розового рубина, в котором ионы хрома нагреваются при облучении и отдают запасенную энергию.Концы рубинового основания покрывают серебром, которое имеет свойство отражать свет. Образуются полупрозрачные и прозрачные зеркала, от которых ионы хрома отбиваются и перемещаются вокруг рубинового стержня по спирали, задействуют следующие ионы и формируют беспрерывное действие. Случается энергетический взрыв, который движется через наполовину прозрачное стекло и собирается линзой в точку сварочного аппарата. Минус твердотельного лазера — работа только в беспрерывном режиме, а в импульсном очень низкий КПД (от 0.01 до 1%).

Если сравнивать газовый лазер и твердотельный, то у газового выше мощность и уровень КПД. Устройство такого лазера — круглая трубка, наполненная газом с обеих сторон, прижатая полупрозрачным и непрозрачным параллельными зеркалами. В трубке находятся электроды, между ними под воздействием разряда появляются резвые электроны, которые задействуют частицы газа. Когда они возвращаются в первоначальное состояние, образуются кванты света, которые собираются и направляются в место спайки. Огромным достоинством газовых лазеров является то, что они функционируют в обоих режимах: импульсном и беспрерывном.

Сварка сплавов большой толщины осуществляется с глубоким проплавлением, то есть формируется парогазовый канал, что весьма отличается от соединения металлов меньшей толщины. Для того чтобы при сварке не появлялись недостатки и шов был хорошего качества, подбирается необходимая мощность. Скорость 0.2-0.3 см/с обеспечивает высокую продуктивность и качественное скрепление деталей без дефектов.

Вернуться к оглавлению

Применение сварки лазером

Лазерные сварочные аппараты используются все чаще из-за качества, экологичности и скорости процесса.

Аппарат для лазерной сварки применяется:

1. Для соединения стали. Такая сварка стали обеспечивает высокую прочность соединений, аккуратность швов, минимизацию коррозий, высокую скорость охлаждения. Перед началом сваривания конструкций необходимо подготовить кромки деталей: очистить от ржавчины окалины и удалить влагу. Подгоняют детали и части конструкции под сварку с наибольшей точностью. Как защитный газ используют чистый гелий или его смесь с аргоном.
2. Для спайки металлических конструкций. Лазерная осуществляется с глубоким проплавлением. Важным приемом для этого является применение присадочного материала, что обеспечивает возможность регулировать состав шва, а также снизить требования к точности сборки частей конструкции под спайку. Особенность в том, что используется присадочная проволока в диаметре до 1 мм и правильная подача ее при помощи специальных механизмов под лазерное излучение. Если работать со скоростью 25-30 мм/с, то снижается количество деформаций, по сравнению с дуговой спайкой металлов. Основные достоинства соединения металла с глубоким проплавлением — мощное излучение, необходимая скорость сварки. Такое сильное излучение увеличивает способность проплавлять и формировать качественный шов. Обратите внимание, что лазерное излучение в диаметре должно быть от 0.5 до 1 мм. Если луч меньше указанного диаметра, это может привести к перегреву металла шва, частичному испарению его и образованию дефектов. Если же луч более 1 мм, то эффективность снижается в несколько раз, что может привести к преломлению шва.
3. Для ремонта очков. Лазерная сварка очков — оптимальный способ починить оправы из различных металлов и сплавов. Место соединения получается крепким и однородным благодаря тому, что в сварке не используется припой. Процедура ремонта длится не более 20 минут, шов не загрязнен частицами припоя или электродов, а в месте соединения остается небольшой шов, который незаметен после шлифовки. Для ремонта очков необходимо выбрать правильное оборудование с нужной мощностью, так как маломощные лазеры не могут пропаять материалы с высокой теплопроводностью.
4. Для ремонта ювелирных изделий. Лазерная пайка предоставляет возможность ремонта серебряных и золотых изделий максимально аккуратно, без деформации. Украшение не нагревается полностью при проведении работы, а только частично, в местах, которые необходимо соединить. Еще один плюс в том, что не нужно извлекать драгоценные камни из изделия, ведь при использовании лазерного излучения не нарушится целостность украшения.
5. Для соединения алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. выбираются для обеспечения нужной геометрии шва, предотвращения формирования холодных трещин и создания хорошего шва.

Вернуться к оглавлению

Ручная лазерная сварка

Уже существует оборудование для лазерной сварки, которое функционирует в ручном режиме. С его помощью можно производить своими руками:

• точечную спайку;
• ремонт ювелирных украшений;
• уплотнение материалов только поверхностно;
• обработку медицинского оборудования;
• ремонт оправы очков.

Ручной сварочный аппарат может повысить продуктивность, ведь его скорость гораздо быстрее, а сварные изделия более высокого качества. Например, непрерывным лучом стальной лист толщиной 20 мм сваривается за 1 проход со скоростью 100 м/ч, а электрической дугой такой лист сваривают с быстротой в 20 м/ч за 6-8 проходов.

Не стоит забывать о том, что лазеры излучают мощный луч, который бывает видимый и невидимый. В большинстве случаев лазерный сварочный аппарат излучает невидимый луч инфракрасного света. Если не соблюдать меры предосторожности, то такой луч может попасть в глаза или на кожу.

Нужно выбирать качественное оборудование для сварки лазером, которое имеет правильную конструкцию, оснащено крышками для безопасности. Если тщательно соблюдать меры предосторожности, сварочный аппарат не будет опасным для вашего здоровья.

В ювелирном деле многие технологические приемы, открытые давным-давно, долгое время оставались неизменными, словно их обошел научно-технический прогресс. Скажем, сварка не находила признания у ювелиров, предпочитавших соединять части украшений пайкой. Чтобы, например, изготовить изделие с накладной сканью, проволоку сначала скручивали, затем изгибали в виде завитков или спиралей и напаивали на основу, представлявшую собой шарики, тоже напаянные на металлическую поверхность.

Положение стало меняться с развитием электронной промышленности, при которой, совершенствуя сборку полупроводниковых приборов, пришлось решать задачи, свойственные ювелирному искусству. Со временем выяснилось, что лазер, снабженный микроскопом, постоянно используемый в сборке микросхем, весьма удобен и в ювелирном деле. Лазерным лучом можно «дотянуться» до любого труднодоступного места в украшении или, плавно меняя мощность импульса, нанести лучом маленькую, аккуратную сварную точку на локальном участке - в двух миллиметрах от горячего пятна температура не повысится. Лазер также способен выровнять поверхность, «постреляв» по ней расфокусированным лучом и тем самым оплавив ее верхний слой. Наконец, мощные лазерные импульсы способны испарить лишний металл или же пробить микроотверстие в какой-то детали.

Микроэлектроника, где перечень используемых материалов обширнее, чем в любой другой области, потребовала применения самых разных видов сварки - , термокомпрессионной, . Диапазон их возможностей очень широк, и это позволяет выполнить самые разные сборочные операции в ювелирных технологиях.

Очень похоже, что именно специалисты, занимавшиеся микросваркой электронных приборов, стали проводниками своих технологий в ювелирное дело. Сломалась сережка или порвалась цепочка у близких или знакомых, почему бы не исправить поломку, если в распоряжении имеется набор современного прецизионного оборудования. Удалось отремонтировать поврежденное украшение - значит, можно попробовать изготовить простенькую брошь или перстень, а затем - взяться и за более сложное изделие. Примерно по такой схеме развивались события в 90-х годах ХХ века на кафедре «Микросварка» («Технологические автоматизированные комплексы») в Московском институте электронного машиностроения, где накопился большой опыт использования современных методов сварки в ювелирном искусстве.

Особенно привилась в ювелирном деле электрическая контактная сварка, точнее, ее разновидность - сварка конденсаторная. Конденсатор быстро разряжают через трансформатор, и в его вторичной обмотке (один виток толстого провода) возникает мощный импульс тока, он проходит через соединяемые детали, при этом в районе контакта выделяется значительное тепло и, расплавляя здесь соединяемый материал, образует сварное ядро.

При пайке ювелирных изделий обычно приходится выполнять трудоемкую черновую сборку, соединяя все крупные и мелкие детали и закрепляя их так, чтобы они не рассыпались от тепловых деформаций, вспучивания флюса, давления пламени газовой горелки (которой в основном пользуются ювелиры), или просто от неосторожных движений. Поэтому ювелирным изделиям старались придать такие структуры и формы, чтобы подпружинить, упереть друг в друга все их части и детали.

В сложных изделиях выполнялась многоступенчатая пайка, и для каждой последующей операции брали припой с более низкой температурой плавления, что, конечно, весьма осложняло процесс сборки. Кроме того приходилось использовать относительно крупные (по ювелирным масштабам) детали, чтобы соединение пайкой было достаточно прочным. С этой цепью, например, при изготовлении сканых украшений, расплющивали проволоку и припаивали детали к плоской поверхности. Припой затекал в зазоры под детали, и это требовало очень точно выдерживать размеры зазоров.

При конденсаторной сварке детали без труда соединяют последовательно, одну за другой, и это позволяет создавать объемные, довольно сложные ювелирные конструкции, напоминающие, например, деревце. Нагрев при этом происходит только в районе соединения, температура самого изделия повышается настолько незначительно, что во время сварки его можно держать в руках. Это особенно важно для изделий с ювелирными камнями, которые, как правило, не выдерживают высоких температур. Для таких камней готовят особое ноже - каст. На это ложе укладывают камень и подгибают края каста или же используют особые выступы - крапаны. При контактной сварке камни укладывают на предназначенное для них место в самом начале работы, смотрят, как сочетается рисунок камня с общим узором изделия, поправили его части или добавляя новые элементы.

Еще одно достоинство конденсаторной сварки - она способна соединять самые разные металлы, с том числе такие, которые практически не поддавались пайке. И, конечно же, сварка не нуждается в припое, который обычно ухудшает качество соединений.

Правда, установки контактной сварки, выпускаемые промышленностью и используемые в электронной промышленности, оказались неудобны для ювелирных работ. Сотрудникам кафедры пришлось разработать собственный вариант и виде пинцета с гибкими проводами, которым можно произвести сварку в глубине разных ажурных изделий. Там, где требуется более мощная сварка, используют особый стержень (карандаш) с рукояткой и маленький медный столик размером в два спичечных коробка, на который кладут изделие.

На очереди стояло - внедрение в ювелирное дело дуговой сварки. Правда, свойства электрической дуги, используемой в промышленности, и дуги малых токов (менее 5 ампер), которой ведут сварку мелких деталей, существенно различаются. Микродуга обычно капризна, горит неустойчиво, «гуляет» по поверхности изделия, часто обрывается и гаснет. Специалисты кафедры избавились от этих недостатков, используя, в частности, импульсную модуляцию сварочного тока, которая стабилизирует дугу.

Еще одна проблема дуговой сварки состоит в том, что дугу приходится «зажигать» по сути вслепую, касаясь наугад электродом поверхности изделия. Лишь когда дуга зажигается, начинают следить за процессом сварки через защитное стекло. Созданная на кафедре электронная схема отслеживает момент прикосновения электрода к изделию и лишь некотороевремя спустя возбуждает дугу. Этот интервал позволяет установить электрод в нужной точке, подвести защитное стекло, приподнять электрод над поверхностью изделия, и только в момент его отрыва начать сварку. Кроме того электроника строго дозирует энергию, вводимую в сварной шов, и он получается без дефектов.

Остается сказать, что использование микроэлектронной технологии позволяет выполнять украшения со значительно большим, чем при пайке, числом деталей, затрачивая гораздо меньше труда. При этом практически неограниченны возможности наращивания величины изделия и его усложнения.

С украшениями, как драгоценными, так и бижутерией, иногда происходят очень неприятные случайности. Отломавшаяся дужка серьги, замочек броши, трещина на медальоне не дадут носить украшение как раньше. Покупка нового обойдется дорого, а взяться за ремонт согласятся далеко не все ювелиры Москвы. Это действительно сложная и ювелирная работа, которая не каждому под силу, и уж тем более далеко не каждый сможет выполнить ее настолько качественно, чтобы клиент остался доволен.

Лазерная пайка в Москве в мастерской «GoldLazer» решает даже самые сложные проблемы. Все наши специалисты обладают огромным опытом, поэтому произведут ремонт ваших ювелирных украшений даже в том случае, если это очень сложная задача. Мельчайшие поломки и дефекты будут устранены с помощью лазерной пайки, и от них не останется и следа. Более того - если на вашем украшении уже присутствует какой-то шов от предыдущей починки, наши специалисты могут быстро убрать его, и ваше украшение снова будет выглядеть как новое.

Оперативный ремонт ювелирных украшений с помощью лазерной пайки

Обычно ремонт ювелирных изделий требуется срочно. К сожалению, далеко не все ювелирные мастерские Москвы могут предложить достаточно оперативные услуги. В мастерской «GoldLazer» вы можете заказать ремонт ювелирных украшений срочно .

Наши специалисты работают не только качественно, но и быстро. Профессиональное оборудование для лазерной пайки и большой опыт помогают им производить ремонт любых ювелирных изделий в самые сжатые сроки. Как правило, ремонт ювелирного изделия в нашей мастерской занимает не более суток.

Лазерная пайка украшений - задача для профессионалов

Если вам дороги ваши украшения, и вы хотите сохранить их, то ремонт ювелирных изделий стоит доверять только профессионалам, в противном случае результат может оказаться самым плачевным.

В мастерской «GoldLazer» работают ювелиры с огромным опытом работы , которые починят ваши украшения быстро и качественно. На все отремонтированные в нашей мастерской изделия действует гарантия 6 месяцев.

Мастерская ювелирных изделий FullService в центре Москвы. Виды услуг:

Большая часть услуг производятся в присутствии клиента.

Ремонт ювелирных изделий

К сожалению, время беспощадно действует даже на золото, не говоря уже о других драгоценных металлах. Эрозия происходит от трения, накапливается усталость в металле, ослабляются замки, петли, шарниры, штыри, зажимные лапки драгоценных камней. Покрываются царапинами, тускнеют, темнеют камни. От чрезмерной нагрузки на звенья рвутся золотые цепочки.

Решить эти проблемы Вам помогут в FullService.

Ремонт ювелирных изделий в Москве

Лазерная пайка, сварка украшений

Лазерная сварка - самый эффективный, быстрый и современный метод ремонта ювелирных изделий, бижутерии, очков и других изделий из металлов. С помощью лазерной пайки удаляют трещины, восстанавливают порванные, сломанные цепочки, кольца, кулоны, браслеты и т.д. Благодаря точечности зоны сварки, сохраняется целостность изделия. Это позволяет сохранять драгоценные камни в оправе. Непродолжительный контролируемый нагрев металла приводит к нулю риск повреждения и деформации конструкции изделия. После сварки остается едва заметный шов, который удаляется ювелирной полировкой. В результате Вы получаете украшение в первозданном виде.

Чистка ювелирных изделий

Сплавы золота, серебра и другие быстро теряют блеск и полировку. Грязь забивается под драгоценные камни, между звеньями цепей, в местах сочленения и сгибов. При трении о тело, украшения на цепочках, кольцах, браслетах, серьгах оседает налет из пыли и различных жиров, особенно это касается бриллиантов, в результате чего теряется блеск. При попадании разных химикатов: серы, йода, хлора, остаются плохо выводимые пятна. Чистка украшений в мастерской FullService производится с помощью профессиональной ультразвуковой ванны.

Полировка ювелирных изделий

С течением времени все металлы царапаются и тускнеют. Необработанная поверхность украшения под микроскопом напоминает ландшафт горной местности. Полировка проводится поэтапно. В специальной полировальной машине украшения шлифуются с помощью полировочной пасты, затем – с помощью мягкой щетки, а на финише – ювелирное изделие вручную доводится до зеркального блеска.

Уменьшить или увеличить размер кольца

В ювелирной мастерской FullService при уменьшении размера кольца применяют метод вырезки лишнего металла с дальнейшей сваркой и полировкой места извлечения. Уменьшение обручальных и других колец без орнаментов и драгоценных камней – одна из самых востребованных. Наличие камней усложняет процесс. Перед уменьшением или увеличением их извлекают. Для увеличения размера колец применяют методы врезки кусочка драгоценного металла, либо нагрева кольца и растягивания его на специальном конусообразном инструменте до нужного размера. На стоимость работ влияет наличие камней, способ их закрепления, тип драгоценного металла (золото, серебро и др.), наличие орнамента, гравировки на кольце.

Ювелирная закрепка драгоценных камней

Существует несколько видов закрепления драгоценных камней: корнеровая, рельсовая, глухая, паве, крапановая и другие. Если при выпадении камень не потерялся, в мастерской FullService его установят на прежнее место, если же драгоценный камень утерян, то возможно его изготовление. Мы производим вклейку жемчуга, замену сколотых камней..

Родирование золота, ювелирных изделий

Родированием называется нанесение родия (один из самых прочных металлов платиновой группы) на золотые украшения. Он изнашивается гораздо медленнее, чем золото. Родированное изделие становится более устойчивым к царапинам. Более того, его используют для согздания белового фона для драгоценного камня. Используя различные добавки в процессе родирования, золотым и серебряным изделиям можно придать практически любой цвет: традиционный серебристо-белый, ярко желтый, и даже - фиолетовый. Срок действия родиевого покрытия у каждого изделия свой. Например, период истирания колец при интенсивной носке - от 1 до 3 лет, для серег - 5-10 лет.

Напыление золотом или серебром

Золочение или серебрение, как и родирование, применяется для декоративных целей и для увеличения прочности покрытия.

Чернение

Чернение серебряных и золотых колец, цепочек, крестиков и прочих изделий из металла представляет собой процесс нанесения на необходимые части украшения легкоплавкого сплава черного цвета.

Эмалирование ювелирных изделий

Один из видов декоративной отделки ювелирного украшения – нанесение эмали. Есть техника холодного и горячего эмалирования двумя способами:

• Нанесение сухого порошка сквозь сито по трафарету;
• Нанесение влажного порошка.

Эмалирование применяется к драгоценным камням или изделиям с гравировкой. Эмаль используется для заливки фона и для того, чтобы покрыть рельефные изображения и орнамент.

Восстановление деформированной геометрии ювелирных изделий

Изготовление утраченных деталей

Переплавка и переделка ювелирных изделий

Украшения, которые вышли из моды, те, что по каким-то причинам перестали приносить радость, или те, пара которых потерялась, могут снова принести Вам удовольствие. Обращайтесь в салон FullService "Смоленский", здесь по Вашему эскизу мы изготовим новое изделие из драгоценного металла.

Реставрация антикварных ювелирных изделий

После долгих лет эксплуатации детали старинных украшений изнашиваются, истончается золото, теряются важные элементы. Для восстановления антиквариата мастера FullService ищут старинные эскизы соответствующей эпохи. На основе техник изготовления соответствующего периода производят восстановительные работы. Иногда приходится обратиться за советом к специалистам по анктиквариату.

Ремонт, замена замка цепочек, браслетов

При изготовлении ювелирных изделий используют разные типы замков: шпрингель, карабин, коробочка. Ремонт шпрингельных замков почти не производится, мастера прибегают к замене такого типа замка на цепочках, браслетах, колье. В карабинных замках, как правило, осуществляется замена пружины, штифта, либо меняется целиком сам замок-карабин. В замке типа "коробочка" обычно расшатывается или ломается две части: страховка и язычок. Все это возможно как отремонтировать, так и заменить.

Ремонт брендовой бижутерии

Производители бижутерии используют при изготовлении в основном нетвердые металлы, например, сплав алюминия с кремнием. Такие украшения – хрупкие. Часто из них выпадают кристаллы, камешки, стразы. В мастерской FullService осуществляют замену неисправных замков, закрепку страз и камней, лазерную сварку деталей.

Ремонт, чистка столового серебра

Со временем изделия из серебра тускнеют, чернеют и покрываются налетом. В мастерской FullService успешно устраняют грязь и налет с любых серебряных изделий с помощью ультразвука и специальных профессиональных средств.

Изготовление ювелирных изделий на заказ

Гравировка на кольцах и других ювелирных изделиях

Ювелирная мастерская FullService выполняет услуги по гравировке: гравировка на кольцах (в том числе обручальных), гравировка на часах, браслетах, кулонах… Производится как ручная гравировка, так и гравировка с помощью лазерного станка. Начертанный узор, красивые слова, инициалы, логотип придают любому изделию из металла эксклюзивность, соответственно, добавляют дополнительную стоимость украшению. Лазерная гравировка на ювелирных изделиях позволяет нанести любое изображение.

При изготовлении металлических художественных изделий широко применяются дуговые способы сварки. Например, для изготовления несущих конструкций в скульптуре или в металлических скульптурных композициях, а также в металлопластике, в реставрационных работах и т.п. одним из наиболее распространенных методов является ручная дуговая сварка.

В ювелирном производстве нашли применение следующие способы сварки: дуговая точечная сварка неплавящимся электродом, контактная точечная сварка и лазерная сварка. В последнее время свое применение в ювелирной отрасли находит и диффузионная сварка. Эти способы можно использовать для соединения деталей из золота, серебра, платины, меди и ее сплавов и др.

2.2.1. Дуговая точечная сварка неплавящимся электродом

Дуговая сварка – сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой. Дуга – мощный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере газов и паров металла. По способу защиты дуги и расплавленного металла различают сварку открытой дугой, под флюсом и в защитном газе; по виду электродов – сварку плавящимся и неплавящимся электродами; по степени механизации процесса – ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку.

В ювелирном производстве широко применяются аппараты, осуществляющие сварку с помощью неплавящихся электродов в атмосфере защитного газа. Отлично зарекомендовала себя в ювелирной промышленности серия аппаратов точечной сварки PUK компании «Lampert» (Германия) (рис. 2.1а ), а также компактный сварочный аппарат «Orion pulse150i» (США) (рис. 2.1б ).

При касании электродом места сварки происходит замыкание цепи, втягивание электрода в держатель (рис. 2.2) и образование электрической дуги, которая расплавляет металл в точке сварки. При этом очень важно аккуратно касаться изделия кончиком электрода. Изделие должно иметь хороший электрический контакт с аппаратом. Сварку можно осуществлять путем местного расплавления металлов под действием электрической дуги и с применением присадочной проволоки. Сварка выполняется с помощью вольфрамовых электродов. В качестве защитного газа применяется высокочистый аргон.

Рис. 2.1. Аппараты точечной сварки:

а – аппараты точечной сварки PUK компании «Lampert»;

б – сварочный аппарат «Orion pulse150i»

Рис. 2.2. Электрододержатель

Аппараты серии PUK оснащены оптическим устройством, который позволяет точно размещать изделия и подводить кончик электрода к месту сварки. Возможно применение микроскопа «Mezzo 10×» с «рукой» для закрепления держателя. Микроскоп совместим со всеми модификациями аппаратов точечной сварки PUK. Автоматика обеспечивает 100% защиту глаз и комфортное ведение процесса сварки без усталости и нагрузки на сетчатку глаза. Для защиты глаз от излучения микроскоп оснащен закрывающейся шторкой, срабатывающей во время импульса. Под микроскопом видны мельчайшие детали сварки, что позволяет выполнить ее более четко и качественно. Подставка для держателя электрода с фиксаторами очень удобна – при сварке она освобождает руки .

Достоинством аппарата «Orion pulse150i» является то, что интерфейс управления отображается на 9-дюймовый цветной сенсорный экран, который удобно крепится к 3D-микроскопу «Flex» .