Для удобства изготовления литейных форм изделия часто отливают по частям в отдельных литейных формах. Отливки после выбивки из форм имеют на поверхности следы от питателей, выпоров, швы от соединений отдельных частей формы (кусков), поэтому все части отливки нуждаются в механической обработке.

После обработки, отдельно отлитые части собирают, получая целое изделие. Кроме того, при механической обработке на поверхности отливки восстанавливается резкость рисунка модели, так как на отливке он получается обычно слабее, чем на модели или оригинале.

Процесс механической обработки чугунных отливок состоит из следующих операций: отжига отливок; обработки поверхности отдельных частей отливки; чеканки поверхности; сборки деталей на постаменте; шпаклевки и окраски готового изделия.

Термическая обработка чугунных отливок

Отливки из чугуна после выбивки из форм в результате быстрого охлаждения на воздухе приобретают твердую (отбеленную) поверхность, трудно поддающуюся механической обработке. Восстановить на отливке четкость рисунка поверхности ее модели ( например, воспроизвести чеканом шерсть на отливке коня, волосы на голове бюста, жилки на листьях цветка ) можно только в том случае, если поверхность отливки будет достаточно мягкой.
Для уменьшения твердости поверхности отливки из чугуна подвергают термической обработке — отжигу. Для этого их закладывают в ящик из жаростойкой стали, пересыпая карбюризатором (смесью угля с песком), так, чтобы отливки не касались стенок ящика. Затем ящик закрывают крышкой и для герметичности замазывают огнеупорной глиной. Герметичность ящика необходима для устранения возможности попадания в него воздуха. Кислород воздуха окисляет поверхность отливки, разрушает на ней рисунок, образуя слой окалины.

Ящик с отливками помещают в термическую печь, нагревают до температуры 900—950 °С и выдерживают 2,5—4 ч в зависимости от толщины стенок отливок. Затем медленно, снизив температуру до 450—400 °С, печь открывают и охлаждают отливки вместе с печью до температуры выгрузки (150—100 °С).

Обработка поверхности отливок

Отливки из чугуна после отжига подвергаются механической обработке. В процессе обработки с отливок срубают или срезают основания питателей и выпоров, опиливают швы, получившиеся в результате соединения в форме ее отдельных частей (кусков). Удаляют каркасную трубку стержня, срубают концы поперечника каркаса, удерживающие ранее стержень в полости формы, заделывают вставками из меди или алюминия отверстия, оставшиеся на поверхности отливки после удаления из нее каркаса стержня. Отверстия большого диаметра не рекомендуется заделывать алюминиевыми вставками, так как при нагреве изделия в процессе сушки после окраски вследствие разности коэффициентов расширения чугуна и алюминия вставки из алюминия становятся заметными на поверхности отработанной отливки. С помощью напильников различной формы и насечки, специального режущего инструмента (вихровок, изготовляемых из инструментальной углеродистой стали) опиливают и зачищают гладкие поверхности отливки (лицо, руки, другие обнаженные части фигуры и грани гладких постаментов). В последнее время для обработки таких поверхностей успешно применяют электродрель, в патроне которой закреплена специальная фреза.

Обработку деталей художественного изделия начинают обычно с постамента, с проверки на плите его геометрической формы, которая может быть нарушена при его отжиге. Такую предварительную обработку поверхности художественной отливки выполняют, зажимая ее в поворотных слесарных тисках с мягкими нагубниками, во избежание порчи ее сложной поверхности. Технологическим требованием при обработке художественной отливки является выполнение операций рубки, опиливания и зачистки поверхности отливки без углубления в ее тело. В противном случае возможно нарушение целостности изделия.

Каким бы четким не был рисунок поверхности модели в отливке, мы не можем получить его точную копию, он будет всегда слабее. Потеря резкости отпечатка происходит и в процессе изготовления ее литейной формы, и в процессе ее заливки. Потому восстановление четкости поверхности отливки производится в процессе ее механической обработки — чеканки. Чеканка как операция механической обработки отливки получила свое название от используемого инструмента — чекана. В процессе чеканки восстанавливается резкость изображения рисунка на поверхности отливки, вновь воспроизводится фактура поверхности в тех местах, где она была снята при опиливании питателей, выпоров и швов. В процессе чеканки отливка как бы оживает. И это близко к действительности. Заметьте: отливка кисти руки без чеканки ногтей мертва, после чеканки она словно оживает. Глаза на лице бюста без чеканки ничего не выражают, после чеканки «смотрят». Поэтому в процессе механической обработки отливки чеканка является сложной и ответственной операцией. Чеканщик должен хорошо владеть инструментом, уметь изготовлять его по рисунку на поверхности отливки, знать основы анатомии человека и животных, так как ему нередко приходится исправлять дефекты поверхности изделия, получившиеся при его отливке.

В процессе чеканки каждую деталь поверхности отливки обрабатывают специальным, изготовленным для нее чеканом. Например, шерсть чеканят шерстяным чеканом, глаза — глазным, пуговицу — пуговичным, кольчугу — кольчужным и т. д. Поэтому чеканов у чеканщика, как правило, очень много.

Сборка отливок

В процессе сборки обработанные части отливки собирают в одно целое — изделие. Их соединяют друг с другом с помощью знака на одной части и соответствующего гнезда для него в другой. Монтируемая часть удерживается на основной части отливки с помощью шпильки, вставленной в отверстие, просверленное в гнезде основной части через знак монтируемой. Снаружи головку шпильки и шов между частями хорошо заделывают и прочеканивают под общий фон поверхности отливки. В качестве примера рассмотрим сборку статуэтки «Ермак». Процесс сборки статуэтки следующий:

1. К обработанному и прочеканенному корпусу статуэтки приделывают руки. Для этого знаки рук хорошо подгоняют в гнездах оснований рук на корпусе.
2. В гнездах через знаки приставленных рук сверлят отверстия, в которые плотно вставляют шпильки, удерживающие руки на корпусе.
3. Для установки корпуса на постаменте в подошвах ног сверлят отверстия и нарезают резьбу.
4. По отверстиям в ногах сверлят отверстия в постаменте.
5. В отверстия ног ввертываются резьбовые шпильки.
6. Шпильки корпуса вставляют в отверстия на постаменте и с внутренней стороны постамента крепят гайки.
7. Отдельно отлитый клинок крепят к корпусу резьбовой шпилькой.
8. На корпусе клинок соединяют с ремнем проволочными кольцами.

Окраска отливок

Заключительной операцией в технологическом процессе механической обработки чугунных отливок является покрытие их поверхности слоем краски или коррозионно-стойкого металла. Некрашеная поверхность чугунной отливки имеет некрасивый серый цвет и быстро ржавеет.
Применяют краску следующего состава: 1000 г олифы, 200— 250 г газовой канальной сажи, 30 г свинцового сурика.

Составляющие краски хорошо перемешивают и для получения необходимой вязкости варят при температуре 150 °С.
Перед окраской поверхность отливки шпаклюют. Швы, места соединения отдельных частей отливки, небольшие раковины на ее поверхности затирают меловой шпаклевкой, приготовленной на олифе. Прошпаклеванную, просушенную и хорошо очищенную от пыли, оксидов и масляных пятен отливку покрывают слоем чистой высококачественной натуральной олифы (олифу дополнительно нагревают до получения вязкости). После прогрева проолифенную отливку покрывают вручную или из пульверизатора тонким слоем краски 2 раза. Ручная окраска производится малярными кистями. После нанесения каждого слоя отливку сушат в электрическом шкафу при температуре 150—250 °С в течение 30—40 мин. Температура сушки зависит от температуры воспламенения олифы и должна быть ниже ее на 20—25 °С. Практически отливку сушат до появления над ней легкой дымки, при этом она приобретает приятный матовый тон.

Иногда художественные отливки вместо краски покрывают слоем цветного металла: меди, никеля, серебра и т. д. Для этого в ванну с соответствующим раствором опускают электрод из металла, которым хотят покрыть отливку, вторым электродом является сама отливка. К электродам подается постоянный электрический ток. В результате реакции в растворе под действием электрического тока металл осаждается на поверхности отливки. Такой способ покрытия слоем другого металла называется гальваническим.