RU2774504C1 - Method for manufacturing decorative elements based on mammoth ivory - Google Patents
Method for manufacturing decorative elements based on mammoth ivory Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774504C1 RU2774504C1 RU2021135740A RU2021135740A RU2774504C1 RU 2774504 C1 RU2774504 C1 RU 2774504C1 RU 2021135740 A RU2021135740 A RU 2021135740A RU 2021135740 A RU2021135740 A RU 2021135740A RU 2774504 C1 RU2774504 C1 RU 2774504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- grinding
- disk
- microns
- mammoth
- Prior art date
Links
- 241001503485 Mammuthus Species 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 4
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 13
- 241001609030 Brosme brosme Species 0.000 description 8
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки поверхности изделий сферической формы и может быть использовано в ювелирной промышленности и производстве изделий галантереи при обработке декоративных элементов из мамонтовой кости.The invention relates to the field of surface treatment of spherical products and can be used in the jewelry industry and the production of haberdashery products when processing decorative elements from mammoth ivory.
Из уровня техники известен способ изготовления сферических бусин (см. RU №2031788, кл. B28D 1/30, опубл. 27.03.1995), по которому на жесткую ось вращения нанизывают заготовку из поделочного камня для изготовления сферической бусины так, что ее внешняя поверхность соприкасается с лентой конвейера, что осуществляется с помощью консолей, имеющих возможность изменять расстояние до ленты конвейера. При включении конвейера заготовка из поделочного камня, нанизанная на ось вращения, начинает вращаться. Режущая головка в виде сферически вогнутой полости из искусственного алмаза, закрепленная в патроне сверлильного станка, при включении станка начинает вращаться и с помощью выдвижной панели станка подводится к заготовке. При доведении вращающейся режущей головки до оси вращения заготовки получается сферическая бусина из природного камня. From the prior art, a method for manufacturing spherical beads is known (see RU No. 2031788,
Кроме того, известен способ изготовления сфер из монокристаллов ферритов (см. SU № 627984, кл. B28D 5/00, опубл. 15.10.1978), включающий резку монокристаллов на заготовки и их последующую обработку путем обкатки разрезанных заготовок на абразивном инструменте. При этом заготовку вырезают в форме параллелепипедов с соотношением сторон (1,8-2,0):1:1. Резку кристаллов осуществляют на станке алмазным диском. Обкатку заготовок производят следующим образом: осуществляют их обдирку, после обдирки заготовки шлифуют под действием струи воздуха или механической обработки с помощью чашечного круга, затем заготовки полируют путем механической обработки на чашечном шлифовальном кругу.In addition, a method is known for manufacturing spheres from ferrite single crystals (see SU No. 627984,
Известные технические решения малопроизводительны и не подходят для обработки хрупкой мамонтовой кости, не способствуют получению декоративных изделий с необходимой качественной поверхностью. Кроме того, влияние сильных ударных воздействий и режущих головок не исключает появления шероховатостей, неровностей, трещин и заусениц на поверхности костного материала.Known technical solutions are inefficient and not suitable for processing fragile mammoth ivory, do not contribute to the production of decorative products with the required quality surface. In addition, the influence of strong impacts and cutting heads does not exclude the appearance of roughness, irregularities, cracks and burrs on the surface of the bone material.
Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в создании способа изготовления декоративных элементов из мамонтовой кости и композиционных материалов на основе мамонтовой кости.The task to be solved by the claimed solution is to create a method for manufacturing decorative elements from mammoth ivory and composite materials based on mammoth ivory.
Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в получении элементов сферической формы для декоративных изделий, характеризующихся высоким качеством поверхностной обработки и малым разбросом в форме и размере.The technical effect obtained by solving the problem is expressed in obtaining spherical elements for decorative products, characterized by high quality surface treatment and a small spread in shape and size.
Для решения поставленной задачи способ изготовления декоративных элементов на основе мамонтовой кости путем шлифования при помощи устройства, содержащего свободно вращающийся горизонтальный диск, установленный на валу внутри цилиндрической камеры, на поверхности которого установлен съемный абразивный материал с зернистостью 20-40 мкм, причем, между кромкой шлифовального диска и внутренней поверхностью борта камеры образован зазор для прохода пыли, а на дне камеры сооружен патрубок для удаления отходов, при этом, крышка камеры с внутренней стороны содержит съемный абразивный материал с зернистостью 20-40 мкм, кроме того, на крышке выбрано, по меньшей мере, три сквозных вентиляционных отверстия, для чего, предварительно изготавливают заготовки кубической формы, которые помещают в камеру шлифования и обрабатывают с закрытой крышкой при частоте вращения шлифовального диска 1200-1400 оборотов в минуту в течение 60-80 минут. Кроме того, обработку заготовок в камере ведут при присутствии порошка талька, помещаемого в камеру перед обработкой в количестве не более 1/4 объема обрабатываемых заготовок.To solve this problem, a method for manufacturing decorative elements based on mammoth ivory by grinding using a device containing a freely rotating horizontal disk mounted on a shaft inside a cylindrical chamber, on the surface of which a removable abrasive material with a grain size of 20-40 microns is installed, moreover, between the edge of the grinding disk and the inner surface of the side of the chamber, a gap is formed for the passage of dust, and a branch pipe for removing waste is built at the bottom of the chamber, while the chamber cover on the inside contains a removable abrasive material with a grain size of 20-40 microns; at least three through ventilation holes, for which, cubic-shaped workpieces are pre-made, which are placed in the grinding chamber and processed with the lid closed at a grinding disk speed of 1200-1400 rpm for 60-80 minutes. In addition, the processing of blanks in the chamber is carried out in the presence of talc powder placed in the chamber before processing in an amount of not more than 1/4 of the volume of processed blanks.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the known features of analogues indicates that the claimed solution meets the criterion of "novelty".
Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, создание способа рентабельного изготовления декоративных элементов, главным образом, бусин, из мамонтовой кости и композиционных материалов на основе мамонтовой кости с необходимым качеством обработки поверхности.The set of features of the invention provides a solution to the claimed technical problem, namely, the creation of a method for cost-effective production of decorative elements, mainly beads, from mammoth bone and composite materials based on mammoth bone with the required quality of surface treatment.
Кость, как наиболее устойчивое из органических соединений, издавна нашла огромные практические применения, как для изготовления поделок домашнего обихода, так и для предметов украшения.Bone, as the most stable of organic compounds, has long found enormous practical applications, both for making household items and for decoration.
Известно, что бивень мамонта это единственный высокоценный костный материал, разрешенный к добыче и использованию. Физические качества массива мамонтового бивня уникальны и современными технологиями не удается искусственно полностью воссоздать свойства натуральной кости мамонта. Между тем, мамонтовая кость ограничена в объемах, из года в год ее добывают в более сложных условиях, что приводит к удорожанию производства декоративных изделий с использованием костного материала.It is known that mammoth tusk is the only highly valuable bone material allowed for extraction and use. The physical qualities of mammoth tusks are unique, and modern technologies cannot artificially fully recreate the properties of natural mammoth bone. Meanwhile, mammoth ivory is limited in volume, from year to year it is mined in more difficult conditions, which leads to an increase in the cost of production of decorative items using bone material.
Для изготовления изделий из бивня мамонта, прежде всего, используются кости однородной структуры, обладающие равномерностью окраса массива, с отсутствием трещин и иных дефектов. При этом производство сопровождается с выделением значительного количества костных отходов, объемы которых, по некоторым оценкам, могут достигать до 60-80% в зависимости от изначального качества костного сырья.For the manufacture of products from mammoth tusk, first of all, bones of a homogeneous structure are used, which have a uniform color of the array, with no cracks or other defects. At the same time, the production is accompanied by the release of a significant amount of bone waste, the volume of which, according to some estimates, can reach up to 60-80%, depending on the initial quality of the bone raw material.
В связи с этим, при изготовлении декоративных изделий из мамонтовой кости добиваются минимизации отходов производства и максимально возможного полезного выхода из природного сырья.In this regard, in the manufacture of decorative products from mammoth ivory, they strive to minimize production waste and maximize the possible useful yield from natural raw materials.
Известно, что бивень мамонта условно делится на пять видов сортов (см. http://koptelovy.ru/mammoths/klassifikaciya-bivnya-mamonta): коллекционный, первый, второй, третий и четвертый сорта. Если из них для косторезного производства, в основном, пригодны бивни с первого по третий сорта, то к четвертому сорту, как правило, относят щепу, т.е. бивень, содержащий множество трещин, годный для изготовления небольших изделий. Из них получают наибольшее количество отходов в виде кусков, коры разных размеров.It is known that mammoth tusk is conditionally divided into five types of varieties (see http://koptelovy.ru/mammoths/klassifikaciya-bivnya-mamonta): collection, first, second, third and fourth varieties. If among them tusks from the first to the third grade are mainly suitable for bone carving, then chips are usually referred to the fourth grade, i.e. a tusk containing many cracks, suitable for the manufacture of small products. Of these, the largest amount of waste is obtained in the form of pieces, bark of various sizes.
При этом известен способ получения декоративного композиционного материала, получаемого холодным прессованием (см. RU №2738690, кл. В44С 5/00, опубл. 15.12.2020), где в качестве наполнителя используют измельченные куски бивня, а матрицы – синтетическое связующее (эпоксидная смола). Материал характеризуется уникальными декоративными свойствами, достаточно прочен, долговечен, не подвергается влиянию УФ-лучей и удобен для последующей обработки и изготовления изделий.At the same time, a method is known for producing a decorative composite material obtained by cold pressing (see RU No. 2738690, class B44C 5/00, publ. 12/15/2020), where crushed pieces of tusk are used as a filler, and the matrix is a synthetic binder (epoxy resin ). The material is characterized by unique decorative properties, strong enough, durable, not affected by UV rays and is convenient for further processing and manufacturing of products.
Известно, что шлифовка и полировка являются наиболее обычными операциями по обработке (огранке) камней. Камни могут подвергаться обработке различными путями. Наиболее обычной является полировка или обработка камней на быстро вращающемся рабочем элементе, или планшайбе. Например, известно устройство для обработки калиброванных шаров по патенту RU № 176560 (кл. В24В 11/08, опубл. 23.01.2018), которое позволяет получить калиброванные шары из драгоценных, полудрагоценных камней и бивня мамонта, для чего, имеет профильный диск на валу с углублением для калибровки заготовок, установленный между двумя ограничительными прижимами.It is known that grinding and polishing are the most common stone processing (cutting) operations. Stones can be processed in various ways. The most common is the polishing or working of stones on a rapidly rotating working element, or faceplate. For example, there is a device for processing calibrated balls according to patent RU No. 176560 (class B24V 11/08, published on January 23, 2018), which allows you to get calibrated balls from precious, semi-precious stones and mammoth tusk, for which it has a profile disk on the shaft with a recess for calibrating workpieces, installed between two limiting clamps.
Заявленное техническое решение иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 показана общая схема галтовочного устройства, на фигуре 2 – заготовки для шлифования и готовый декоративный элемент сферической формы.The claimed technical solution is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the general scheme of the tumbling device, figure 2 shows blanks for grinding and a finished decorative element of a spherical shape.
Изобретение предполагает использование галтовочного устройства (см. фиг. 1), содержащего свободно вращающийся горизонтальный диск 1, установленный на валу 2 внутри цилиндрической камеры для шлифования 3, на поверхности которого размещен съемный элемент 4 из абразивного материала. Диаметр шлифовального диска 1 максимально подобран по внутреннему диаметру камеры 3 так, чтобы зазор между внутренней поверхностью борта камеры 3 и кромкой диска 1 составляет не более 2 мм, через который свободно проходит образованная в процессе шлифования пыль. Для удаления пыли на дне камеры сооружен патрубок 5, связанный с устройством для удаления отходов. Камера 3 закрывается крышкой 6, во внутренней поверхности которой также установлен съемный элемент 7 абразивного материала. При этом, на крышке 6 дополнительно выбраны сквозные отверстия 8 для вентиляции камеры 3 и эффективного удаления отходов от шлифования. Диаметр отверстий 8 составляет не более размеров обрабатываемых деталей (не более 2 мм). Вентиляция камеры 3 также способствует исключить термическое поражение деталей при усиленном шлифовании. The invention involves the use of a tumbling device (see Fig. 1), containing a freely rotating
Объем камеры у опытного образца устройства с диаметром диска 36 см, высотой борта 10 см составляет около 100 см3, при этом скорость вращения шлифовального диска находится в пределах 1200-1400 оборотов в минуту.The chamber volume of a prototype device with a disk diameter of 36 cm, a side height of 10 cm is about 100 cm 3 , while the speed of rotation of the grinding disk is in the range of 1200-1400 rpm.
Посредством заявленного галтовочного устройства могут быть изготовлены сферические элементы из мамонтовой кости или композиционного материала на основе мамонтовой кости с диаметром от 3 до 35 мм (см. фиг. 2). Для чего, вначале вырезают заготовки в виде кубиков (а), причем, длина сторон кубика в целом равна диаметру получаемого сферического изделия (б). Далее, готовые заготовки помещаются в камеру шлифования, где предварительно на диске и внутри крышки на разъемный крепеж установлены абразивные материалы. После чего, включают привод устройства с закрытой крышкой и проводят обработку заготовок. В результате ударного воздействия от вращающегося абразивного диска углы кубика мамонтовой кости шлифуются, и заготовка постепенно принимает сферическую форму. Более эффективной обработке также способствует внутренняя абразивная поверхность крышки. Образуемая во время обработки шлифовальная пыль проходит через зазор между кромкой диска и стенкой борта и попадает на дно камеры, откуда отсасывается устройством удаления пылевидных отходов через донное отверстие. В конце процесса шлифования получают сферические детали с гладкой и ровной поверхностью.By means of the claimed tumbling device, spherical elements from mammoth ivory or a composite material based on mammoth ivory with a diameter of 3 to 35 mm can be made (see Fig. 2). For what, first, blanks are cut out in the form of cubes (a), moreover, the length of the sides of the cube as a whole is equal to the diameter of the resulting spherical product (b). Further, the finished workpieces are placed in the grinding chamber, where abrasive materials are previously installed on the disc and inside the cover on detachable fasteners. After that, the drive of the device is turned on with the lid closed and the workpieces are processed. As a result of impact from a rotating abrasive disk, the corners of the mammoth ivory cube are polished, and the workpiece gradually takes on a spherical shape. More efficient processing also contributes to the internal abrasive surface of the cover. The grinding dust generated during processing passes through the gap between the edge of the disk and the wall of the bead and enters the bottom of the chamber, from where it is sucked off by the device for removing dust-like waste through the bottom hole. At the end of the grinding process, spherical parts with a smooth and even surface are obtained.
В некоторых случаях, при необходимости обработки, например, костей высшего сорта, возможно, добавление при обработке порошка талька в количестве из расчета не более четверти объема одной заготовки. Присутствие талька в процессе шлифования исключает прилипание к обрабатываемым заготовкам загрязненной шлифовальной пыли, содержащей, в числе прочего, и остатки твердой смолы или ткани абразивного материала. В результате получают декоративные элементы с чистой и ровной поверхностью.In some cases, if it is necessary to process, for example, bones of the highest grade, it is possible to add talc powder during processing in an amount based on no more than a quarter of the volume of one workpiece. The presence of talc during the grinding process eliminates the adherence of contaminated grinding dust to the workpieces being processed, which contains, among other things, the remains of hard resin or abrasive material cloth. The result is decorative elements with a clean and even surface.
Пример. Изготавливают детали бисера в виде бусин из мамонтовой кости со средним диаметром 5 мм. Используют галтовочное устройство с диаметром шлифовального диска 36 см, высотой борта камеры 10 см. Для чего, вырезают кубики со сторонами 5 мм. Исходя из нужной чистоты обработки и использования мамонтовой кости, в устройство устанавливают абразивный материал с размерами зерен в пределах 28-40 мкм (марка Р400). В данное устройство одновременно могут быть загружены до 150 шт. заготовок заданного размера. Далее, включают привод устройства с закрытой крышкой и выполняют обработку заготовок при следующих режимах: частота вращения диска - 1300 оборотов в минуту, время обработки - 60 минут. Полученные детали осматривают, отсортируют и направляют на следующий производственный процесс.Example. Details of beads are made in the form of mammoth ivory beads with an average diameter of 5 mm. A tumbling device is used with a grinding disk diameter of 36 cm, a chamber side height of 10 cm. For this, cubes with sides of 5 mm are cut out. Based on the desired purity of processing and the use of mammoth ivory, an abrasive material with grain sizes in the range of 28-40 microns (grade P400) is installed in the device. Up to 150 pieces can be loaded into this machine at the same time. blanks of a given size. Further, the drive of the device is turned on with the lid closed and the workpieces are processed in the following modes: the rotational speed of the disk is 1300 rpm, the processing time is 60 minutes. The received parts are inspected, sorted and sent to the next production process.
Кроме того, для обработки кости высших сортов рекомендуется использовать мелкозернистые абразивные материалы, например, марки Р600 (размеры частиц 20-28 мкм).In addition, it is recommended to use fine-grained abrasive materials, for example, grade P600 (particle size 20-28 microns), for processing top-grade bones.
Таким образом, использование настоящего изобретения позволяет создать рентабельное изготовление декоративных элементов сферической формы из мамонтовой кости и композиционных материалов на основе мамонтовой кости с необходимым качеством обработки поверхности.Thus, the use of the present invention makes it possible to create cost-effective production of decorative elements of a spherical shape from mammoth ivory and composite materials based on mammoth ivory with the required quality of surface treatment.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774504C1 true RU2774504C1 (en) | 2022-06-21 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1550116A (en) * | 1967-07-06 | 1968-12-20 | ||
RU2031788C1 (en) * | 1991-12-27 | 1995-03-27 | Научно-производственное предприятие "Бур-Агрос" | Apparatus for making spherical beads |
RU2294823C1 (en) * | 2005-06-15 | 2007-03-10 | Калининградский государственный технический университет | Arrangement for processing small balls out of semiprecious stones |
RU176560U1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-01-23 | Лазарева Айталина Алексеевна | DEVICE FOR PROCESSING CALIBRATED BALLS |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1550116A (en) * | 1967-07-06 | 1968-12-20 | ||
RU2031788C1 (en) * | 1991-12-27 | 1995-03-27 | Научно-производственное предприятие "Бур-Агрос" | Apparatus for making spherical beads |
RU2294823C1 (en) * | 2005-06-15 | 2007-03-10 | Калининградский государственный технический университет | Arrangement for processing small balls out of semiprecious stones |
RU176560U1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-01-23 | Лазарева Айталина Алексеевна | DEVICE FOR PROCESSING CALIBRATED BALLS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9486891B2 (en) | Method for polishing special-shaped face of marble | |
TWI566887B (en) | Cylindrical components of the grinding device | |
RU2774504C1 (en) | Method for manufacturing decorative elements based on mammoth ivory | |
CA2816447A1 (en) | Method for producing gemstones from silicon carbide | |
CZ302636B6 (en) | Flat glass treatment method and apparatus for making the same | |
CN1062516C (en) | Hickory shaped handicraft and its prodn. method | |
US20040157532A1 (en) | Glass-like polysaccharides | |
JPS6471620A (en) | Method for finishing gear | |
CN111450942B (en) | Processing technology for dry grinding limestone into powder | |
CN102950528B (en) | Ceramic tip half mirror light glossing | |
Evely | Some manufacturing processes in a Knossian stone vase workshop | |
CN100500046C (en) | Method for making four-holed gemstone button with round-plate surface | |
CN217224915U (en) | Hard alloy micropore special pipe production mould grinding apparatus | |
Hildburgh | Chinese methods of cutting hard stones | |
CN109454546B (en) | Batch polishing method for small-size wood special-shaped parts | |
CN107009805A (en) | Carving handicraft article and engraving process | |
RU2208508C2 (en) | Method for rounding off semifinished diamond | |
TW420631B (en) | Working method of cutting and carving and polishing precious stone and its device | |
KR101739173B1 (en) | processing method of marble surface using cover | |
RU2094224C1 (en) | Method for treating handicraft stone | |
Uhlmann et al. | Analysis of the cutting process for milling of marble and sandstone with an end mill cutter | |
JPH06344202A (en) | Method and device for manufacturing nucleus of peral and its cutting blade | |
WO1998013173A1 (en) | Treating stones to simulate ageing | |
RU2066621C1 (en) | Stone-working tool manufacture method | |
JP5816402B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing irregular spherical wood mass |