Cтаринные способы изготовления форм для колоколов
Из учебника по художественному литью В.Н.Иванова и В.М.Карпенко
В старину при отливке больших колоколов применялся комбинированный способ формовки, включающий формовку по шаблонам вращения, изготовление форм и стержней из сырых и сухих песчано-глинистых смесей, частей формы литьем по выплавляемым (удаляемым) моделям. Подготовка к изготовлению форм и получение самой формы длились месяцами и требовали применения специальных, в отдельных случаях нетрадиционных материалов. Формовку обычно производили в яме (кессоне) возле плавильной печи.
Последовательность операций при изготовлении форм сводилась к следующему.
1. На дне ямы из глины и кирпича делали мощное основание, способное выдержать вес будущего колокола без деформирования. Основание тщательно просушивалось разведенными на нем кострами.
2. По диаметру отливаемого колокола на основании чертили круг, в центре которого устанавливали стойку 1, закрепленную в нижней и верхней частях. К ней прикрепляли шаблон 2, по которому из кирпича выкладывали болван-стержень 3 с таким расчетом, чтобы между кирпичной кладкой и шаблоном оставался зазор 4 примерно в 25 — 30 мм. Внутри стержня выполняли полость 5 и канал 6 для выхода воздуха и газов. Выкладывали половину стержня (по высоте).
3. Снимали стоику с шаблоном. На верхнюю часть стержня устанавливали железный крест 9 с отверстием, в которое вставляли шток 7 с шаблоном 8. По последнему доканчивали выкладывать кирпичом стержень с теми же требованиями, что и к нижним частям кирпичного стержня. На кирпич послойно наносили песчано-глинистую смесь, ее заглаживали окончательно по шаблону 8 и сушили, разводя костер 10.
Высушенный стержень окрашивали краской, состоящей из тонко размолотого кирпича, разведенного квасным суслом или золой, в свою очередь разведенной мыльной водой и пивом. После этого его просушивали окончательно и на сухой стержень наносили слой, состоящий из сала, мыла и воска. Таким образом изготавливали стержень, оформляющий внутреннюю поверхность колокола.
4. На подготовленный стержень наносили слои глины 12, смешанной с мелко толченным кирпичом и песком. Каждый слой обматывали веревками и сушили. Количество слоев доводили до общей толщины 25 - 30 мм (в зависимости от толщины тела колокола). С помощью шаблона 11 слой глины окончательно обрабатывали и сушили. Шаблон соответствовал наружному профилю колокола.
5. Отформовав последний наружный слой, для которого обычно брали очень жирную глину, его подсушивали и на поверхность наносили слой, состоящий из сала, мыла и воска. Поверхность тщательно выглаживали шаблоном и давали высохнуть на воздухе.
6. На высушенную поверхность тела колокола накладывали в соответствующих местах рельефные детали (надписи, орнаменты и прочее). Они готовились отдельно в гипсовых ящиках из состава, содержащего 28% воска, 56,5 канифоли, 14 сурика, 1,5% сала. Как правило, эти украшения делались по возможности более плоскими, так как высокий рельеф увеличивал толщину колокола, отчего изменялось его звучание.
7. После укрепления украшений приступали к изготовлению кожуха — верхней части колокола. На тело (рубашки) колокола прежде всего наносили кистью слой разведенной глинистой формовочной смеси. Эту операцию проводили несколько раз, пока не получали слой 15 толщиною 5 — 7 мм. Нанесенному слою давали возможность хорошо просохнуть и затвердеть (10 — 16 ч). После этого наносили второй и последующие более густые слои из той же смеси. Чтобы глина при высыхании не трескалась, в слои рубашки закладывали льняное волокно, направляя волокна по окружности формы. Внутри тела устанавливали металлический каркас 14. С помощью шаблона 13 форме придавали требуемый профиль.
8. Внутри стержня разводили огонь и приступали к нанесению наружных слоев кожуха. Между отдельными слоями прокладывали льняные волокна н телячью шерсть, обвивали проволокой и веревкой в целях предупреждения растрескивания формы при сушке.
9. Для того чтобы придать кожуху достаточную прочность, в тело его вставляли железные полосы — ребра и обручи, которые связывались проволокой. Таким образом получался железный каркас, заменяющий опоку. На внешнюю поверхность законченного кожуха накладывались более толстые ребра 17; верхние концы их были загнуты в виде крючков для захвата подъемным устройством. Поверх ребер нагонялись обручи, стягиваемые болтами 18.
10. По окончании сушки кожух снимали с рубашки, устанавливали его на козлах и осматривали, тщательно исправляя повреждения, полученные при съеме. Затирали трещины, красили отремонтированные места и подсушивали.
11. В это же время разрезали острым ножом рубашку, удаляли ее по частям, снимая со стержня. Осматривали обнажаемые слон, исправляли их, заглаживая неровности и затирая трещины.
12. Затем приступали к окончательной отделке верхней части стержня: удаляли шток, выкладывали из кирпича свод, отделывая его тощей глиной. При этом заделывали в свод железную петлю для языка. Все это попутно подсушивали огнем, разведенным внутри стержня.
13. На отделанный стержень надевали кожух с таким расчетом, чтобы он точно встал на прежнее место. Вслед за этим замазывали глиной шов между кожухом и стержнем.
14. Последней операцией технологического процесса была установка в коническое гнездо наверху кожуха приготовленной заранее формы коронки 16 колокола. Модель коронки отливали из смеси воска и сала в гипсовой форме, заформовывали отдельно слоями, как при изготовлении кожуха.
15. Форме на модели давали возможность просохнуть. Попутно отделывались литники и выпор.
16. Пространство между опущенной в яму формой колокола и стенками ямы засыпали землей и плотно утрамбовывали слоями толщиной 60—75 мм.