Какво е емайлиране?

Основа на емайлирането

Емайлирането е процес на повърхностна обработка, който нанася тънък слой стъкло върху метал. Стъкленият прах се топи и се слива с металната повърхност при нагряване до високи температури, създавайки гладко, издръжливо и декоративно покритие. Емайлите могат да се нанасят върху бижута, съдове за готвене, архитектурни метални изделия и др.

Целите на емайлирането

Емайлирането се извършва както от естетически, така и от функционални съображения. Някои основни цели на емайлирането включват:

• Украса – Емайлите позволяват цветни дизайни и шарки да бъдат трайно залепени върху метала. Могат да бъдат създадени живи нюанси и артистични мотиви. Емайлирането отдавна се използва за разкрасяване на бижута, съдове, вази и други метални изделия.
• Цвят – Емайлите се предлагат в широка гама от цветове, от основни нюанси до живи прозрачни и опалесциращи разновидности. Металите могат да бъдат декорирани във всякакъв цвят чрез емайлиране.
• Защита – Стъкленото покритие предпазва метала отдолу от корозия, надраскване и потъмняване. Емайлите осигуряват гладка и химически устойчива повърхност.
• трайност – Правилно залепеният емайл е много издръжлив. Запазва цвета и блясъка си за дълги периоди от време в сравнение с бои или покрития. Качествените емайлирани парчета могат да издържат поколения.
• Персонализиране – Емайлирането позволява металните предмети да бъдат персонализирани с уникални цветове, дизайни, текстури и покрития. От емайлирани бижута до персонализирани съдове, персонализираните емайлирани подаръци са популярни.

Декоративните и защитни свойства на емайлирането го поддават добре за подобряване както на бижута, така и на домакински предмети с цвят, артистичен дизайн и траен завършек. Емайлирането превръща обикновените метали в красиви и издръжливи произведения на изкуството и майсторството.

Състав и материали на емайла

Стъклените прахове, използвани при емайлирането, се състоят от смес от силициев диоксид, флюси и оцветители, които се сливат заедно, за да образуват декоративното покритие:

• Силициев двуокис – Силициевият диоксид осигурява основния стъклообразуващ компонент. Кварцът, пясъкът и смляното стъкло могат да осигурят силициев диоксид.
• Потоци – Флюсовите материали като боракс или калцинирана сода понижават точката на топене на силициевия диоксид, за да направят възможно емайлирането при постижими температури.
• багрила - Металните оксиди като кобалт, мед, манган и други съединения създават различни цветове и непрозрачност в емайла.
• Опацификатори – Помътнители като калаени и цинкови оксиди придават непрозрачна белота и контролират прозрачността.
• Пълнителите – Нестъклени материали като глина или калциев карбонат действат като пълнители, за да влияят на работните свойства на емайла.
• Превозвачите – Носители като гума арабика помагат на стъклените частици да се залепят по време на нанасяне, преди изпичането да ги стопи за постоянно.

Правилната формула на стъкления прах, заедно с подбора на съвместими метални субстрати, придава на емайла уникалната комбинация от цвят, текстура, издръжливост и способност да се стопява върху метали. Емайлистите могат да използват готови емайли или да смесват свои собствени.

Видове емайлиране

Има различни техники и подвидове на емайлиране, всяка от които създава различни артистични ефекти. Някои от основните видове емайлиране включват:

• клоазоне – Тънките жици са запоени към металната основа, за да се създадат малки отделения, които са пълни с емайлиран прах. Проводниците създават очертани дизайни и шарки.
• Шамплеве – Зоните се издълбават или гравират от металната основа, а вдлъбнатините се запълват с емайл. Емайлът е равен с металната повърхност.
• Base-taille – Емайлът се нанася върху метална плоча и се изпича. Нанася се повече емайл и се гравира, за да се разкрие основният цвят на емайла.
• Plique-à-jour – Техника, при която емайлът запълва изцяло отворите през металната основа, създавайки ефект на витраж.
• Боядисан емайл – Емайлирани прахове, смесени с масло/вода, се рисуват върху метал като картина. Изпичането споява цветовете на емайла.
• Лимож – Техника на рисуван емайл, свързана с Лимож, Франция. Слоевете емайл се нанасят и изпичат няколко пъти, за да се изградят дизайни.
• Гилоширане – Металът е гравиран със сложни непрекъснати шарки или текст, преди да се нанесе прозрачен емайл. Емайлът подчертава гравираните дизайни.
• Plique-à-jour – Техника, при която емайлът запълва изцяло отворите през металната основа, създавайки ефект на витраж.
• grisaille – Монохромна боядисана емайлова техника, използваща различни сиви и черни емайли за получаване на градации.

Основни параметри за емайлиране

Правилният контрол върху определени параметри е от решаващо значение в процеса на емайлиране, за да се постигне висококачествен резултат. Някои ключови фактори и параметри за контрол включват:

• Температура на изпичане – Емайлираният прах трябва да се изпича при достатъчно високи температури (обикновено 800-900°C), за да се стопи напълно, да тече и да се слее с металния субстрат. Изпичането твърде ниско може да доведе до лоша адхезия.
• Време за стрелба – Трябва да се даде достатъчно време при температура, за да може емайлът да се стопи напълно. Недостатъчното време на изпичане може да причини лющене или белене. Може да са необходими множество изпичания за натрупване на дебелина и пълно сливане.
• Състав на емайлирано стъкло – Съставът на стъкления прах влияе върху поведението на топене, химическата издръжливост, цветовете и др. Различните емайли са предназначени за специфични метали, температури и приложения.
• Подготовка на повърхността – Металната повърхност трябва да бъде напълно почистена и грапава чрез шлайфане или ецване, за да се осигури механично свързване с емайла. Етапите на обезмасляване и почистване са критични.
• Техника за нанасяне на емайл – Правилните техники за нанасяне като мокро/сухо опаковане или използване на пръскане отгоре позволяват емайла да се нанесе равномерно преди изпичане. Осигурява постоянни резултати.
• Скорост на охлаждане – Необходимо е бавно охлаждане, за да се предотврати термичен шок и напукване на емайлираното парче след изпичане. Необходим е период на постепенно охлаждане.
• Изпичаща атмосфера – Изпичането в атмосфера с ниско съдържание на кислород може да попречи на окисляването на определени реактивни метали. Може да се използва редуцираща атмосфера или покривен емайллак.

Подходящи неблагородни метали

Металният субстрат, използван за емайлиране, трябва да може да издържи на високите температури и термичния шок при изпичане, без да се деформира. Емайлът също трябва да се слепи правилно с металната повърхност. Някои обичайни неблагородни метали, подходящи за емайлиране, включват:

• стомана – Обикновено се използват различни видове стомана, като нисковъглеродна и неръждаема стомана. Стоманата има висока устойчивост на топлина и осигурява гладка повърхност за залепване на емайла.
• Мед – Медта има отлични термични свойства, за да издържа на цикли на изпичане. Това е популярен избор за емайлирани бижута. Естественият цвят на медта може да повлияе на крайния нюанс.
• СРЕБРO – Чистото сребро се топи при твърде ниска температура за емайлиране. Но стерлинговото сребро съдържа достатъчно мед, за да повиши точката на топене. Финото сребро може да бъде покрито с мед чрез галванопластика преди емайлиране.
• ЗЛАТO – Златото е подходящо за емайлиране, но високата цена ограничава използването му. Препоръчва се поне 14k злато, тъй като по-високото съдържание на злато понижава точката на топене. Цветът на златото влияе върху крайния емайлиран оттенък.
• Никел – Понякога се използва никел, тъй като има висока точка на топене. Но някои хора имат алергии към никел, така че емайлирането директно върху никел е необичайно.
• Кобалт-хром – Тази сплав има отлична термоустойчивост за емайлиране и често се използва за бижута. Съдържа кобалт и хром.

Правилният избор на метал помага да се гарантира, че процесът на емайлиране протича гладко и емайлът залепва трайно. Неблагородните метали като стомана и мед са често срещани в индустриалните приложения, докато благородните метали са предпочитани за бижута.

Необходимо оборудване и материали

Емайлирането изисква някои ключови съоръжения и материали за обработка на метални субстрати и нанасяне на цветни стъклени покрития. Типичното оборудване и консумативи включват:

• пещ – За изпичане на емайла е необходима високотемпературна пещ, която може да достигне 800-900°C. Могат да се използват пещи, предназначени за стъкло или керамика. Обичайният избор са електрически и газови пещи.
• емайл – Трябва да се закупят фино смлени цветни стъклени прахове, подходящи за емайлиране. Богат избор от цветове и покрития се предлага от доставчиците на емайл.
• сито – Сито или сито се използва за отделяне на емайлирани парчета и осигуряване на фин и постоянен размер на частиците на праха преди нанасяне.
• Инструменти за приложение – Четки, шпатули, пинсети и специализирани инструменти помагат за нанасяне на равномерни слоеве емайл върху металната повърхност.
• Тривет или решетка – Използва се за повдигане и поддържане на металните парчета в пещта по време на изпичане. Вариантите от неръждаема стомана и керамика са често срещани.
• клещи – Високотемпературните клещи се използват за безопасно преместване на горещи метални парчета в и извън пещта. Типични са щипките с дълга дръжка в стил пинсета.
• Защитна екипировка – Предпазни очила, ръкавици, престилка и маска за работа с опасни химикали за емайлиране и работа с горещи предмети.
• Мелница – Използва се за шлайфане, оформяне и подготовка на повърхностите на метални заготовки преди емайлиране.
• Контейнер за вода – За гасене на горещи предмети и почистване. Неръждаемата стомана е идеална за издържане на температурни промени.

Стъпки на процеса на емайлиране

Процесът на емайлиране включва множество важни стъпки за подготовка на металната повърхност, нанасяне на слоеве стъклен емайл и сливане на всичко заедно с изпичане. Общият процес включва:

1. Дизайн и избор на метал – Частта е проектирана и подходящи метални субстрати са избрани въз основа на приложението.
2. Подготовка на повърхността – Металната повърхност е старателно почистена и грапава чрез шлайфане или ецване, за да се подобри адхезията на емайла.
3. Нанасяне на емайл – Емайлиран прах се нанася чрез пресяване, мокро опаковане или други техники за създаване на равномерно покритие.
4. Стрелба – Емайлираното парче се изпича в пещ при температури около 800-900°C, за да се разтопи стъклото и да се слее с метала.
5. Охлаждане – След изпичане обектът се охлажда бавно, за да се предотвратят пукнатини и термичен шок. Закаляването във вода ускорява охлаждането.
6. Довършителни – Може да се извърши допълнително шлайфане, пилене, полиране или ецване, за да се изгладят повърхностите и да се усъвършенства крайният вид.
7. Повторете емайлирането – За многопластови ефекти, шаблони или по-дебели емайлови покрития, стъпките се повтарят за нанасяне и изпичане на допълнителни слоеве.
8. Окончателно изстрелване – Заключителното изпичане помага за финализиране на емайла и може да се извърши, след като всички слоеве са изградени.
9. Контрол на качеството – Емайлираното парче се проверява за правилно сливане, гладкост, точност на цвета и други критерии за качество.

Промишлени приложения на емайлирането

Емайлирането се използва в няколко индустрии за нанасяне на стъклени покрития върху метални части и продукти. Някои от най-добрите индустриални приложения включват:

• Техника – Емайлът осигурява трайно и декоративно покритие за домакински уреди като фурни, хладилници, перални машини и др. Той предпазва метала и е устойчив на петна.
• Съдове за готвене – От тенджери и тигани до блатове и съдове за печене, емайлираните съдове за готвене имат гладка, незалепваща повърхност, която е устойчива на корозия. Популярно за гювеч и ястия на холандска фурна.
• Архитектурна металообработка – Фасадите на сградите, вратите и структурната стомана могат да бъдат емайлирани за повишена издръжливост, естетика и устойчивост на графити. Помага за устойчиви на атмосферни влияния сгради.
• Signage – Пътните знаци, табелите за търговия на дребно, таблата и други често са емайлирани или използват емайлирани панели. Стъкленото покритие предпазва и придава цвят.
• Басейни – Емайлираният чугун е преобладаващ за вани, мивки и тоалетни. Стъкленият слой предпазва от ръжда и се почиства лесно.
• Електрическо оборудване – Комутационни уреди, прекъсвачи, трансформатори и друго оборудване използват емайл за изолация и защита от атмосферни влияния. Издържа на екстремни условия.

Приложения за емайлиране в бижута

Емайлирането обикновено се използва в бижутата за добавяне на цвят, дизайни и декоративни стъклени повърхности към метали като неръждаема стомана, сребро, злато, мед и др. Някои начини за емайлиране в бижутата включват:

• Висулки – Изображения, геометрични модели и артистични дизайни могат да бъдат емайлирани върху метални висулки, добавяйки цвят и интерес. Популярни за медальони и кръстове.
• Халки – Пръстените могат да бъдат частично или изцяло емайлирани, като някои оставят метални части открити за контраст. Стъкленото покритие е издръжливо за ежедневно носене.
• Гривни – Гривните и маншетите се поддават добре на емайлиране, позволявайки живи въртящи се или линейни дизайни.
• Окови – Части от веригата или отделни звена могат да бъдат емайлирани, като често се използват няколко цвята. Емайлирана верижка осигурява уникален аксесоар.
• Сексапил – Малките емайлирани талисмани за гривни и огърлици могат да приемат всякаква форма от сърца до животни. Възможни са живи миниатюрни картини.
• Брошка – Емайлирането създава зашеметяващи брошки, игли и ревери с артистични мотиви като цветя, птици или пейзажи, рамкирани в благородни метали.
• Гледайте лица – Производителите на луксозни часовници използват емайлиране, за да добавят цвят, гилоширани детайли и издръжливост на циферблатите.
• Катарами – Катарамите на коланите и коланите често са украсени с емайл. Стъкленото покритие позволява креативни цветови смеси, въртящи се артистични дизайни, монограми и други върху повърхностите на катарамите.
• Ключодържатели – Малки емайлирани талисмани, лога и мотиви могат да украсят ключодържателите. Ключодържателите също могат да имат частично емайлирани мъниста или връзки за визуален интерес. Издръжливостта на емайла е идеална за работа.
• копчета за ръкавели – Мъжките емайлирани копчета за ръкавели осигуряват детайли от цветно стъкло, които издържат на честа употреба. Дизайните могат да бъдат прости или сложни.
• Аксесоари за коса – Емайлираните шноли, щипките за коса, диадемите, гребените и фибите могат да имат цветен дизайн или прозрачно емайлиране като скъпоценни камъни като украшения.

Твърдо срещу меко емайлиране

Емайлите се категоризират като твърди или меки въз основа на състава на стъклото и необходимата температура на изпичане:

• Твърди емайли – Твърдите емайли съдържат голямо количество силициев диоксид и изискват изпичане около 800-900°C. Те образуват много гладка, издръжлива стъклена повърхност. Твърдите емайли работят най-добре върху метали като стомана или злато.
• Меки емайли – Меките емайли имат допълнителни флюси, добавени за понижаване на точката на топене до 600-800°C. Те водят до малко по-малко стъклена повърхност. Меките емайли се използват върху сребро или мед, които не могат да издържат на високи температури.

Предимства на твърдия емайл

• По-издръжлива повърхност, устойчива на надраскване
• По-широка гама от постижими цветове
• Може да се нанася тънко за прозрачни ефекти
• Силно стабилни на размерите

Предимства на мекия емайл

• По-ниската температура на изпичане разширява възможностите за неблагородни метали
• По-прощаващо приложение с по-малко дефекти
• По-мека визуална текстура и дифузия на светлината
• По-лесно за издълбаване, гравиране или ецване за дизайнерски техники

Сравнение със сродни повърхностни покрития

Въпреки че емайлирането осигурява трайно и декоративно покритие от цветно стъкло, има и други методи, които постигат подобни ефекти. Някои алтернативи за сравнение на емайлирането включват:

• живопис – Боядисването директно върху метал може да осигури цвят, но няма издръжливост. Боята може да се напука, избледнее или да се издраска с времето и употребата. Емайлът е влят в метала за дълголетие.
• Лакиране – Лаковете придават полиран вид, но им липсва цветовата гама и топлоустойчивостта на емайлите. Лаковете могат да се износват с времето. Емайлът по-добре издържа на топлина и почистване.
• Смазване – Омаслените метални покрития са временни и се нуждаят от често повторно нанасяне. Емайлът запазва повърхността си години или десетилетия без повторно покритие.