Цинковое художественное литье

Настоящим «Клондайком» для нарастающего цинкового производства Европы явились месторождения галмеевых руд в Верхней Силезии, интенсивная разработка которых началась с первой половины XVIII века. С этого момента Силезия становится новым центром цинкового производства.

В 1805 году в Германии был разработан метод вальцовки (проката) цинка при температуре 115-165⁰ С. В Европе начинают использовать цинковый прокат для кровельно-жестяных работ. Вместе с тем делаются первые попытки использовать цинк и его сплавы для изготовления небольших предметов повседневного обихода. Как правило, это были медали, декоративные накладки, таблички и другие мелкие предметы. Уже в 1818 году из цинка изготавливаются подносы для кофейников, подсвечники, подставки для ламп и другие предметы, которые раньше делались из других сплавов.

Начиная с XVIII века из листового цинка техникой ковки и чеканки с последующей монтировкой стали изготовлять крупные скульптуры, барельефы и различные архитектурные элементы. Примером могут служить барельефы на часовне у Никитских ворот в Москве (скульптор В.О.Шервуд).

При этом мастера конструктивно опирались на чугунное литье. Сплошной отливкой производились лишь тонкие профили. Как ранние примеры фигурного цинкового литья можно назвать два произведения искусства Жана-Филиппа Давида: цинковый бюст Е.К.Висконти (1820 г.) и Распятие, отлитое в 1819 году для собора Dom von Angers, а также статую Виктории для берлинской Новой Вахты.

Идея применить цинк при отливке больших архитектурных деталей и скульптур принадлежит Гайсу. С его подачи Рутберг, занимающийся в Силезии муфельными процессами, открыл новую широкую область применения этого материала. Предпосылкой для этого послужила специальная технология производства, обусловленная самим материалом. В отличие от бронзового и чугунного литья, выполнялись отдельные детали, которые затем присоединялись к полому корпусу резьбовыми соединениями или пайкой.

Благодаря расчленению отливок на плоские фрагменты, имеющие соразмерную толщину стенок, была решена проблема уменьшения объема при затвердевании сплава и предотвращено образование трещин. Производство же литейных форм значительно облегчалось, а небольшие фрагменты смонтировать с корпусом было не так уже сложно.

Вскоре после фирмы Гайса появился ряд фирм, которые стали его последователями: «Деваранн и Кале» (Берлин); «Фёрст/Гайс и Гланц» (Вена); «Кунст— Цинк-литейня», или «Королевская бронзовая литей-ня» (Мюнхен, вторая половина XIX в.). Эти фирмы работали по многочисленным оригинальным рисункам и моделям, которые делались специально для реализации в цинковом литье и не имели иного воплощения.

В середине XIX в. в Европе и России цинковое литье как производство художественных изделий начинает доминировать над бронзовым. Это обусловлено рядом факторов, говорящих в пользу первого. Цинк более дешевый материал по отношению к меди и бронзе, он более текуч, что позволяет исключать последующую обработку отливки, а разница в температуре плавления этих материалов позволяла производителям экономить как сырье и энергию, так и рабочие руки, участвующие в производственном процессе. Таким образом, бронза нашла себе дешевый заменитель, не уступающий ей нисколько в отношении воспроизведения художественных форм, однако не имеющий той прочности, которая остается все-таки неотъемлемым ее достоинством.

«Ложная бронза», как ее называли в XIX в., впервые явилась во всем своем великолепии на Лондонской всемирной выставке, где пальма первенства беспрекословно принадлежала французским фабрикантам. Их товаром были наводнены практически все павильоны выставки.

До 1851 года в России торговля предметами из цинковых сплавов, даже довольно грубого изготовления, шла весьма успешно. В том же 1851 году были сняты ограничения на ввоз товаров из цинковых сплавов из-за границы. Вследствие этого большая часть российских столичных магазинов оказалась переполнена подобным товаром, что явилось стимулом к дальнейшему развитию цинкового литья в России.

Во второй половине XIX в. почти все российские бронзолитейные предприятия так или иначе изготовляли ряд товаров из цинковых сплавов, что являлось большим подспорьем в производстве и торговле. Дешевые вещи, заполнив прилавки обеих столиц, хлынули в губернские города, находя и там своих покупателей.

Среди российских фабрикантов-производителей изделий из цинковых сплавов необходимо отметить Штанге, Шопена и Крумбюгеля, Гризара и Кумберта. Первый из них получил в 1853 году на Московской мануфактурной выставке большую серебряную медаль за лампы, представленные его фабрикой.

Цинковые изделия относительно устойчивы к коррозии, однако при нарушении технологии в литье и производстве сплавов и покрытий, а также при наличии агрессивной среды (морской климат, городской смог) они утрачивают первоначальный вид, подвергаясь разрушениям.

Уже в 1817-1833 гг. в Королевской высшей горной службе в Берлине и на медном предприятии Хеегертюлера проводились опыты по проверке коррозионной устойчивости цинковых, медных и свинцовых пластинок. Еще на ранних этапах производителями было отмечено, что нанесение на цинковую окисленную поверхность масляных лаков и красок не дает большого эффекта. Через некоторое время покрытие начинает осыпаться. Были проведены опыты по улучшению адгезии (сцепляемости) поверхности отливок с защитными и декоративными покрытиями.

Среди покрытий, применяемых для отливок из цинковых сплавов, известны и полихромные (краски, лаки, иногда сернокислая медь CuS04 для создания зелени, характерной для бронзы) и металлические (листовое серебро, золото, медь). Среди русских способов получения эффекта зеленой античной бронзы применялся следующий: поверхность покрытой медью цинковой вещи смачивали раствором нашатыря (30 г) и щавелевокислого калия (8 г) в уксусе (1 л). Раствор наносили кистью до получения необходимого результата.

Со второй половины XIX в. начала применяться гальваника с использованием цианидов. С появлением электролитического способа покрытия себестоимость производства предметов из цинковых сплавов значительно снизилась.

К основным повреждениям памятников из цинка относят следующие:

а) изломы и деформации, возникающие в результате механических повреждений. Основной причиной хрупкости предметов из цинка является его крупнозернистое строение; б) трещины, образовавшиеся как результат нарушения производственных технологий, а также как результат межкристаллитной коррозии; в) коррозия паяных швов и арматуры, возникающая в результате образовавшейся гальванопары; г) коррозия поверхности изделия как результат вредного воздействия окружающей среды; д) коррозия как результат возникновения гальванопары между цинком и его покрытием; е) выветривание поверхности у памятников, находящихся под открытым небом; ж) нарушение декоративного покрытия.

В музейных хранилищах Центральной лабораторией Баварского Государственного управления по охране памятников на поверхности экспонатов были обнаружены разнообразные продукты коррозии. Преимущественно это была гидроокись цинка и карбонат цинка в различных соединениях, которые пассивируют поверхность металла. Под воздействием сернистого газа образуется сульфат цинка. Как конечный продукт преобразований встречается и основной гидра-тированный сульфат. В цинковых сплавах, содержащих до 5% свинца, возможно образование сульфата свинца. В объектах, где применялось золотое или медное покрытие, в результате возникновения гальванопары нередко возникает сквозная коррозия.

Иногда на поверхности наблюдаются жировые пленки различного происхождения.

Опыт реставрации предметов цинкового литья невелик. Поэтому мы приведем пример работы с парными канделябрами на подставках из черного мрамора. Выполненные, вероятно, в России в 1870-1880-х годах, они являются яркими представителями стиля «историзм».

В качестве декоративного покрытия для отделки канделябров использовано гальваническое меднение с последующим нанесением в углублениях патины черного и зеленого цвета.

При реставрации канделябров были проведены лабораторные исследования с применением микрохимического метода (ГИМ, Р.А. Турищева). Растворение продуктов коррозии покрытия в 10% растворе азотной кислоты показало присутствие аниона С0₂ -2, а появление коллоидной серы в растворе — присутствие сульфида меди. Реакция раствора с хлористым барием и раствором азотнокислого серебра свидетельствовала об отсутствии анионов S0₄-2 и Cl-1.

По результатам проведенных исследований было сделано заключение, что продукты коррозии состоят в основном из карбонатов меди, а присутствие сульфида меди свидетельствует о сульфидной природе патины. Зеленые отложения на поверхности декоративной отделки являются искусственно нанесенными и опасности для экспоната не представляют.

Следующим этапом в реставрационном процессе стало исправление деформаций элементов. Опираясь на ранее проводимые работы в этой области и на опыт других исследователей, было решено использовать метод с применением нагрева с помощью термопистолета. Для контроля температуры использовалась термопара, которую подключали поочередно к исправляемым деталям.

Ввиду многообразия цинковых сплавов, используемых в художественной промышленности, температура, при которой допустимо проводить исправления деформаций, может быть различной. В данном случае она составляла приблизительно 120⁰ С.

Определенные трудности вызвала работа по восстановлению покрытия как в местах склеивания и дублировки, так и на деталях, где это покрытие отсутствовало. Видимо, в результате предыдущей чинки на двух деталях (свечник и розетка) отсутствовал слой патины. Для его восстановления детали были погружены в разогретый раствор серной печени. После чего их поверхность подверглась втиранию медного и графитового порошка. Зеленые отложения имитировались акриловыми красителями. Для тонировки клеевых швов использовались также акриловые краски. Экспонат был законсервирован отбеленным пчелиным воском, растворенным в четыреххлористом углероде.

В настоящее время сотрудниками химической лаборатории, реставрационных мастерских и отдела хранения металла Государственного Исторического музея проводятся дальнейшие исследования в области изучения и реставрации изделий из цинковых сплавов.