Впервые литьё колокола описал монах Теофил, живший на рубеже 11-12 веков. Но сама технология была известна давно и что интересно, так сильно и не изменилась за все тысячелетия.
Ещё подробнее технология литья колокола описана в книге «Пиротехния» итальянского металлурга, алхимика и архитектора Ваноччо Беренгуччо, жившего уже на рубеже 15 и 16 века. Сам он был мастером-литейщиком и написал десятитомный труд, в котором рассказывается о различных ремёслах, связанных с использованием огня.
Древняя технология отливки колоколов
Для отливки колоколов используют литейные ямы.
Форма состоит из двух частей
- глиняный болван, который формирует внутреннюю поверхность колокола
- верхний кожух-колпак из глины, для прочности его укрепляют железными прутьями и обручами.
Украшения, надписи, узоры на поверхности колокола формируют с помощью восковых моделей.
Сначала строится кирпичный фундамент, на котором тоже из кирпича выкладывается основа под будущий колокол. В середине кирпичной кладки широкое отверстие, чтобы развести там огонь.
Всё это делается в яме, которую выкапывают в земле, и всё сооружение отдалённо напоминает печь.
Внешняя поверхность кладки аккуратно обмазывается глиной и равняется по специально сделанным шаблоном. Так получают внутренний болван, формирующий внутреннюю часть колокола. Поверхность его сушат и обмазывают жиром.
Теперь мастер начинает покрывать болван жидкой глиной, слой за слоем, пока толщина его не достигнет толщины будущих стенок колокола – так получается фальшь-колокол.
Его поверхность снова сушат, размещают на ней восковые модели украшений и надписей. Всё это сверху опять обмазывается сначала жиром, а потом опять глиняной смесью. Но уже более густой с укреплением её прутьями и обручами. Всю это конструкцию снова сушат. Так получается внешний колпак-кожух.
Под фундаментом будущего колокола разводят костёр, от тепла которого тает воск моделей, но на кожухе остаются его отпечатки. Далее кожух поднимают и глиняную модель колокола разбивают. Теперь между внутренним болваном и кожухом образовалось пустое пространство.
Кожух устанавливается на место и вся конструкция засыпается землёй для прочности формы и правильного теплообмена.
На краях ямы устанавливаются плавильные печи и жидкий металл по желобам заливается в форму – в полость межу болваном и кожухом.
Остывает колокол от 2-3 дней до недели в зависимости от металлоёмкости после этого он ещё тускло-красным извлекается из ямы. Дальше следует окончательное остывание, шлифовка и отделка.
Самый решительный момент – это проверка звоном.
Новые технологии литья колоколов
В России традиция отливки колоколов живёт уже более 400 лет. Однако за время с 1930года, когда был закрыт последний колокололитейный завод, до тех самых «лихих 90-х», когда мы стали возвращаться к своим корням, традиции литья колоколов были утеряны. Людям, которые занялись этим делом в конце прошлого столетия, пришлось по книгам, архивам и монастырям собирать все древние знания.
Первопроходцами в этом деле стали литейщики города Тутаева в Ярославской области. Сейчас их колокола звучат даже в Московском Кремле.
Основы технологии так и остались теми же, что описывал Беренгуччо. Однако появились и другие технологии, например, литьё в керамические формы. Это дороже, чем в землю, но качество получается более стабильным.
Гипсовую модель колокола украшают восковыми элементами и получают готовую модель будущей отливки. Её накрывают металлической опокой и в зазор между колоколом и опокой заливают суспензию на основе песка и этилсиликата.
Суспензия превращается в плотную керамическую оболочку – форму, которую снимают с модели и прямо в опоке обжигают, нагревают, выплавляя воск. Эта форма образует внешнюю поверхность колокола. Ту же роль в древней технологии при литье в землю играл глиняный кожух-колпак, усиленный железными прутьями и обручами.
Эту форму прямо в опоке надевают на стержень, который формирует внутреннюю часть колокола. Верхняя и нижняя часть формы фиксируется струбцинами и в получившейся зазор между стержнем и формой заливается расплавленный металл. Обычно это оловянистая бронза – сплав меди и олова. Вот только соотношение элементов держится в секрете, потому что от него зависит звучание колокола.
Через сутки отливка извлекается из формы и отправляется на обработку – зачистку и шлифовку. После этого колокол подвергается пескоструйной обработке и его поверхность становится матовой. На финишной стадии одни части колокола затемняются, а другие полируются. Так создаётся контраст между тёмными участками поверхности и горящими на солнце поясками и буквами. Такой колокол уже готов к отправке в православный храм.
Компания СЛТ поставляет оборудование для литейных, металлургических и металлообрабатывающих производств, ведёт проектные работы и разрабатывает технологию. Подробнее о наших услугах читайте здесь.