Технология художественного литья

ЛИТЬЕ В ДИЗАЙНЕ

Проблема связи техники и эстетики была обозначена еще в XIX в. немецким теоретиком архитектуры и промышленного искусства Готфридом Земпером. Он показал, что в результате развития науки, техники в производство вовлекаются новые материалы и технологии, которые не находят эстетического обоснования. Противоречия между красотой и возможностями техники усугубляются. Причина этих противоречий в том, что до настоящего времени не существует четкого понимания как теории промышленного дизайна, так и эстетики промышленных материалов и технологий, однако в последнее время появился интерес к этим вопросам и ведутся работы по изучению взаимосвязи материалов, технологии формообразования и эстетического восприятия в рамках дизайна (как составных элементов дизайна) с целью открытия как частных, так и общих законов дизайна, позволяющих более осознанно продвигаться по пути освоения и развития окружающего мира.

Считается, что дизайн — это результат технической революции, создавшей на рубеже XIX—XX вв. все условия, для зарождения и развития нового вида проектно-художественной деятельности.

В широком смысле дизайн — это творческая деятельность, направленная на создание условий для оптимального существования человека.

На протяжении тысячелетий человечество стремилось к улучшению условий жизни, формированию комфортной среды обитания. Эта потребность появилась еще у первобытного человека, когда он научился сравнивать и оценивать окружающую среду. Поэтому справедливым может быть утверждение, что дизайн возник и развивался вместе с человечеством.

Следовательно, дизайн — это вид творческой деятельности, направленный на создание объектов или их элементов с новыми, более современными свойствами, отвечающими существующей системе материально-художественных ценностей.

Дизайн следует рассматривать как процесс проектирования и создания изделия. Этапы этого процесса должны отвечать существующим требованиям функциональности, целесообразности, новизны, эргономичности и экологичности проекта. Причем в понятие «дизайн» входят все этапы жизни изделия: идея, проектирование, изготовление, использование, утилизация.

Следовательно, изделия или части их должны быть функционально полезны и обладать некой новизной, которая отличала бы от прототипов и выделяла из рядов существующих аналогов. Важным моментом современных требований является эргономичность в процессе производства и эксплуатации. Высокие требования предъявляются к эстетике новых изделий.

На всех этапах проекта, начиная с выбора материалов при проектировании и заканчивая утилизацией, обязательным условием является экологичность.

Весьма заметной особенностью дизайна, в частности индустриального дизайна, является его связь с технологией. Это даже не просто связь, а связьзависимость. Только передовая технология обеспечивает качественный полноценный дизайн, особенно на заключительных стадиях отделки вещи, придания ей товарного вида. На этом этапе конкурентом новейших технологий может выступать только ручная работа, но это ведет к резкому увеличению себестоимости, т. е. снимает экономический эффект дизайна, а следовательно, и ликвидирует само понятие промышленного дизайна. Поэтому, стремясь к качественности и эффективности, дизайн все время стимулирует развитие технологии и поиски ее совершенствования и оптимизации. Застойная, отсталая технология не дает возможности развития дизайна. Эта взаимосвязь очень четко прослеживается на развитии одного из самых древних видов формообразующих технологий — литья.

При выборе технологии базовым всегда является требование к качеству предмета, объекта: возможность получения требуемой формы, высокое качество поверхности, бездефектность, механизация дополнительных ручных операций. По мере развития общества, технических и технологических возможностей все большее внимание уделяется эргономике и экологичности производства.

В истории развития литейной технологии можно выделить три периода: первый (от появления первых отливок до XIV в.) — период примитивной технологии. Па этом этапе имело место максимально индивидуальное производство в основном оружия, предметов быта и культа.

Второй этап (XIV—XIX вв.) — ремесленный, литье становится самостоятельным ремеслом. Появляются высококачественные изделия, ручная формовка в этот период достигла совершенства.

Третий этап (XIX—XX вв.) — это уже этап промышленных литейных технологий, обеспечивающих массовое производство отливок из разнообразных материалов.

Приведенное деление условно, периоды этапов не имеет четких временных и географических рамок. Во все временные промежутки искусство литья проходило взлеты и падения, исчезало вместе с цивилизациями. Однако еще в давно прошедшие времена создавались уникальные по сложности и красоте литые изделия.

Технологии, которые в настоящее время широко используются для художественного литья, были известны много веков назад. Так, технологией литья по выплавляемым моделям владели в Шумере (XXV в. до н.э.), Древней Греции, Этрусии; были знакомы с ней и древние племена экваториальной Африки (IV—XII вв.).

В Древней Греции в III тыс. до н.э. уже владели технологией литья по восковым моделям.

Появление технологии, способной обеспечить точное воспроизводство модели, явилось толчком развития художественного литья. Качество украшений и художественных изделий говорит не только о высоком мастерстве, но и о художественном вкусе мастеров. Однако с исчезновением древних культур угасало и искусство литья, так как особенности технологий держались в секрете и не было научного обоснования процессов. В основе всего производства лежала эмпирика. Часто богатый опыт и мастерство, достигнутое многими поколениями опытным путем, не осмысленное с точки зрения причин, происходящих процессов, исчезали и терялись для следующих поколений. К таким технологиям, исчезнувшим и возродившимся, относится и литье в кокиль. Скифы применяли эту технологию более 2 тыс. лет назад. Впоследствии она была утеряна и возродилась через тысячелетия, в XVII в. Древние литейщики умели изготавливать полые изделия с помощью стержней (приблизительно III в. до н.э.).

История и культура Западной Европы тесно связаны с историей Египта и других древних культур и естественно сформировались на основе их достижений, технологий, в том числе и литья. Было создано высокоразвитое литейное производство. На это указывают не только художественные достоинства изделий, но и мастерство исполнения отливок.

Ремесленная технология. Начало этапа художественной литейной технологии в определенной степени было вызвано социально-политическими условиями, прежде всего в Европе. Возникла острая потребность в лучших пушках и ядрах, что, в свою очередь, вызвало развитие чугунно-литейного производства, изобретение воздуходувных устройств, позволивших создать более производительные печи для литья чугуна.

Изготовление пушек представляло собой сложный многоступенчатый технологический процесс. Одним из этапов являлась художественная отделка, элементы которой выполнялись отдельно и прикреплялись к поверхности ствола. Такое сочетание функциональности и эстетики характерно для ремесленного периода, тем более что художественные элементы несли в себе историческое или культурное содержание.

Характерными для ремесленной технологии являются литье колоколов, а также скульптурное литье. Литье колоколов — это особая область технологического искусства и производства. Технология сформировывалась веками, учитывая значение колоколов для христианских и католических культур и их влияние на культуру в целом. Однако следует отметить, что за столетия технология в целом не изменилась.

Скульптурное литье — это самостоятельная область литейного производства. Скульптуры делаются из различных материалов, устойчивых к атмосферным воздействиям. К таким материалам относят бронзу, чугун, сталь. В большинстве случаев применяется технология с вековой историей — литье в землю. Литая заготовка скульптуры требует огромной дополнительной отделки. Поэтому производство скульптуры — это всегда процесс очень трудоемкий, требующий больших физических усилий.

Художественное литье и литье в целом не могут развиваться, опираясь на технологии, затратные с точки зрения расхода материалов, физического труда и др.

Новые времена ставят новые задачи, появляются новые материалы, требующие совершенствования известных и создания новых технологий литейного дела. Наибольший интерес могут представлять специальные методы литья, прародителями которых является литье по выплавляемым моделям. Для таких методов характерны высокая степень воспроизводства формы, качественная поверхность, достижение необходимого комплекса свойств изделия.

Эти методы получили развитие в 1950;х гг. К ним относятся: использование одноразовых выплавляемых моделей; литье по газифицируемым моделям (ЛГМ) — для изготовления художественных отливок; литье в резиновые формы (для низкотемпературных сплавов). Современный процесс литья по выплавляемым моделям (ЛПВМ) пришел из далекого прошлого. Его прародителем является способ восковой формовки, который широко применялся для литья предметов быта, оружия, художественных и ювелирных изделий.

Современный процесс ЛПВМ является универсальным методом получения отливок любых размеров из разнообразных сплавов. Метод позволяет получить готовые изделия с минимальной механической обработкой. Сейчас этот способ используют для изготовления художественных, в том числе ювелирных, изделий. ЛПВМ представляет собой также процесс для получения массовых высокоточных отливок в машиностроении.

Основой для получения отливки является прототип или модель. Современные технологии позволяют получить не только визуальное представление о дизайне изделия, но и материальное воплощение его прототипа. Изготовление прототипа возможно с использованием пакета программ на станках с ЧПУ. Также стремительно развивается ЗО-прототипирование, которое позволяет с помощью программных пакетов и ЗО-иринтера выращивать модель будущего изделия. ЗЭ-прототипирование уже сейчас лежит в основе аддитивных технологий, которые могут найти широкое применение в различных областях машинои приборостроения, для создания ювелирных и художественных изделий.

Современные технологии позволяют реализовать практически любой замысел дизайнера: создать форму, показать структуру, обеспечить необходимый комплекс свойств. Применение таких технологий позволяет выполнять многие художественные изделия из более дешевых материалов, например сплавов недрагоценных металлов с металлизированным (под золото или серебро) покрытием, что, с одной стороны, позволяет экономить дорогостоящие металлы, а с другой — делает изделия из них более доступными. Широкое внедрение современных технологий (ЛПВМ) приближает к разрешению противоречий между эстетическим представлением и технологическими возможностями, т. е. ведет к гармонизации средств достижения и среды обитания человека.