Возникновение профессии

Литейная технология является одним из древнейших методов получения изделий из металлов. Сколько лет оно насчитывает, до сих пор не знает никто. Так, в 1991 г. на 58 Международном конгрессе литейщиков в г. Кракове X. Джеминг сделал доклад на тему: «6000 лет искусству литья», а в 1994 г. в Дюссельдорфе вышла книга Д. Энгельса «5 000 лет литья металлов». Но древность этой технологии обработки металлов относительна.

История становления человека на Земле исчисляется миллионами лет (археологические находки каменных орудий труда в бассейнах африканских рек Конго, Омо, Аваш — колыбели человечества имеют возраст 2,4-2,6 млн. лет). Однако процесс развития примитивного человека до современного «разумного» (Homo sapiens) закончился всего 30-40 тыс. лет назад. А первые изделия из металла появились за 7—9 тыс. лет до н.э. в переходную эпоху медно-каменного века (энеолит). Кстати, наиболее полные сведения по истории человечества относятся ко времени окончания последнего мощного оледенения Земли, охватившего значительные территории Европы, Азии, Северной Америки (~10—15 тыс. лет до н.э.).

Основным условием технического, а за ним и социально-экономического прогресса явилось стремление первобытных людей в борьбе за существование повысить эффективность своего труда. Ученые лаборатории первобытной техники С.-Петербургского института археологии РАН провели эксперимент на берегах Ангары. Сосну диаметром 25 см срубили каменным топором за 75 мин беспрерывной работы, а медным — за 25 мин. Медным или бронзовым ножом можно обстрогать толстый сук в 10 раз скорее, чем каменным, сверлом просверлить березовое полено в 22 раза быстрее и т.д. [1|. Этим подтверждается объективная целесообразность использовать металлические орудия, даже из мягкой меди, вместо каменных.

Граница между каменным веком и веком металла достаточно размыта. В различных районах Земли переход осуществлялся в разное время, что определялось географическими условиями, наличием, видом природных ресурсов и др. Из-за последнего оледенения и миграции населения в южных районах переход к использованию металла происходил раньше, чем в северных.

Считается, что зарождение металлургии на Востоке (современный Ближний Восток) происходило в VII тысячелетии до н.э., а в Западной Европе — во II тысячелетии до н. э. В таких южных регионах, как Кавказ, Туркестан, Индия, находят более древние изделия из металла, чем в северных частях Европы и Азии [2, 3]. Аналогичное различие отмечается между континентальными странами и островными, даже крупными, такими как Индонезия, Япония. Общеизвестно отставание в техническом развитии коренных народов таких континентов, как Австралия, Америка к моменту их открытия и колонизации в текущем тысячелетии. Заселены эти материки лишь 20—40 тыс. лет назад. Таким образом, отдельные технические новшества могли появляться в разных местах независимо, одновременно или разновременно, иногда со своими особенностями, отвечающими местным условиям. Во многих случаях прогрессивные приемы распространялись или заимствовались. Однако скорость их распространения, учитывая уровень средств коммуникации и информации в древнем мире, была невелика и необходимое время иногда исчислялось столетиями. Как отмечал Ф. Энгельс, даже такое революционное открытие для человека, как получение огня трением, распространялось по земле или стало всеобъемлющим в течение тысячелетий.

К началу периода освоения металла человек обладал уже обширным набором технологических приемов обработки камня, кости, глины, дерева и кожи. Это было время, когда люди не только промышляли охотой и собирали дары природы. Они имели каменные ножи, топоры, мотыги, молотки, костяные, из рогов животных, наконечники для стрел, дротиков, иголки для шитья одежды из шкур животных и тканей (было известно ткачество), глиняную посуду для приготовления пищи и сохранения продуктов. Они находили и добывали камень для своих орудий, расщепляли его на кремневые заготовки, затачивали и шлифовали их, по необходимости сверлили в них отверстия и т.д. Другими словами, кроме «техники удара» уже была освоена «техника резания»: шлифование, сверление, пиление. Люди умели строить жилища, в том числе, иногда, сложные дома над водой [1], разводить домашний скот, заниматься земледелием.

Освоение металла открывало новые возможности для внедрения искусства в быт людей. В каменном веке сферой применения художественных способностей человека были в основном различные предметы, не имеющие хозяйственного значения: украшения (бусы, браслеты), атрибуты культа (фигурки божеств, амулеты) из кости и камня, а с появлением гончарного дела — многочисленные сосуды из глины. Металл как материал был пригоден для всех перечисленных изделий, часто обеспечивая им большую прочность и долговечность, позволял повысить их эстетические свойства, превращать в подлинные произведения искусства такие предметы повседневной жизни, как орудия труда, оружие и др. Однако это произошло не сразу — требовалось время для освоения методов получения металла необходимого качества и обработки его.

К первым технологическим приемам получения изделий из металла человек приходил случайно или в результате наблюдения за природными процессами. Если при изготовлении каменного орудия, обтесывая один камень о другой, человек случайно¹ брал в руки самородок меди, привлекший его своим красноватым цветом, то он не мог не заметить, что последний не расслаивается, не крошится, а деформируется под действием ударов каменных инструментов. В итоге, изменяя конфигурацию самородка, можно получить желаемую форму изделия. Так, видимо, произошло зарождение самой древней технологии обработки металлов — кузнечной. Причем задача была облегчена тем, что чистую медь благодаря хорошей пластичности можно «ковать» в холодном состоянии. Вероятно, много позже обнаружилось, что при нагревании, например, на костре, металл легче поддается деформированию.

Почему речь идет о меди как о первом использованном самородном металле, хотя существуют и другие, не менее пластичные, например, свинец, серебро? Дело в том, что она наиболее часто встречается в природе, в том числе и в свободном состоянии, и выгодно отличается от других металлов твердостью и прочностью. Твердость меди почти на порядок выше, чем у свинца, и на 30% выше твердости серебра; прочность ее больше, чем у серебра и свинца, соответственно в 2,2 и в 17 раз. Самородная медь является продуктом воздействия на коренные медно-сульфидные руды воды, кислорода, углекислоты в естественных условиях. При этом попутно образуются такие не содержащие серы минералы, как малахит, азурит, куприт, из которых при нагревании также можно восстановить медь. И медь, и перечисленные минералы обычно находятся в верхних горизонтах месторождений и имеют характерный цвет, что облегчает их поиск.

Несмотря на высокие пластические свойства (мягкость) чистой меди, несовершенство инструментов и простые технологические приемы обработки (в основном свободная ковка) не позволяли воплотить в первых изделиях вместе с эксплуатационными свойствами и художественные элементы. Все это стало возможно лишь после освоения литейной технологии (рис. 68). Однако с ней дело обстояло несколько сложнее, чем с кузнечной. Для получения отливки необходимо, как минимум, расплавить металл и залить его в специальную форму, которая определяет конфигурацию изделия в процессе затвердевания металла. На такой процесс человека могло натолкнуть наблюдение за природой. Римский философ-поэт Тит Лукреций Кар 2000 лет назад в своей поэме «О природе вещей» в кн. 5 излагает такую версию этого события (в переводе И. Рачинского) [6]:

«Пламени жар, от каких бы причин не возник он, Дебри лесов пожирал с ужасающим треском и шумом Вплоть до глубоких корней, и огнем выжигалась там почва. Золото и серебро заструились потоком обильным Всюду из жил раскаленных земли, и стекались в углубления Так же, как медь и свинец. А когда отвердели металлы И на земле засверкали впоследствии цветом блестящим, Люди, плененные блеском и прелестью, их поднимали И замечали при этом, что слитки всегда сохраняли Форму, похожую на замыкающие их углубленья. Было открыто тогда, что металлам, расплавленным жаром, Может дана быть фигура и форма какая угодно...».

Существует также вполне правдоподобная гипотеза о том, что первым искусственным металлургическим процессом было плавление свинца [15|. Окисление (обжиг) наиболее распространенной свинцовой руды — галенита (PbS) до РbО и восстановление затем из этого соединения свинца происходит в углесодержащей среде уже при 500°С (температура плавления свинца — 327,4°С). Эти условия достижимы в хорошем костре.

Считают, что свинец был известен в Месопотамии, Египте за VI—VII тыс. лет до н.э. Однако из-за низких механических свойств он не был пригоден для изготовления оружия, орудий труда, других важных изделий. Тем не менее, свинцовые фигурки, хранящиеся в Британском музее, исполнены 3800 лет до н.э.; украшения из свинца, находящиеся в Лувре, — 2500 лет до н.э. [15|.

Данных о получении первых расплавов самородной меди нет, хотя медные изделия изготавливали и холодной деформацией, и ковкой с нагревом, что не исключало случаи возможного расплавления меди при нагреве. Ранние изделия из меди имеют структуру кованого металла, содержащего незначительное количество примесей [2].

Известно, что чистые металлы, в том числе и медь, по сравнению со своими сплавами, содержащими более легкоплавкие компоненты, имеют более высокую температуру плавления, что затрудняет плавку чистых металлов, а также пониженную текучесть (или жидкотекучесть, как говорят литейщики). В результате чистые металлы менее четко, чем сплавы, воспроизводят отпечаток формы, особенно сложной конфигурации; поэтому неудивительно, что «кузнечная» технология определенное время была господствующей при получении металлических изделий.

Положение начало меняться, когда были обнаружены более технологические (для литья) свойства сплавов. Первыми были сплавы меди с сурьмой, мышьяком (встречается в природе вместе с медью), свинцом и другими металлами, сопутствующими медным месторождениям. Добавки мышьяка, фосфора, олова значительно (почти на 300-350°С) снижают температуру плавления меди (1083°С). Минерал реальгар, содержащий 70% мышьяка, имеет оранжево-красноватый цвет, почти как медь, что, вероятно, и послужило причиной его случайного использования наряду с самородной медью. При расплавлении меди и этого минерала получалась мышьяковистая бронза с хорошей жидкотекучестью и достаточно пластичная в твердом состоянии. В дальнейшем, видимо, мышьяк стали специально добавлять в медь; предметы из мышьяковистой бронзы встречаются в Египте, во многих странах Европы и Азии.

Однако из-за ядовитых паров, образующихся при плавке мышьяковистой бронзы, мышьяк заменили другими добавками, например фосфором. И, конечно, быстрое вытеснение изделий из чистой меди и других бронз стало происходить после появления оловянистой бронзы, которую вначале получали восстановлением древесным углем из смеси медной и оловянистой руд. Затем был освоен процесс сплавления полученных ранее меди и олова. В Ассирии, Египте, Вавилонии это произошло уже к 3000 г. до н.э. Древнейшее шумерское заклинание к огню содержало слова: «Меди и олова плавитель есть ты...» [13].

Из Викепедии:

Художественное литьё — это отливка художественных произведений из металлов, полимеров (вулканизируемых или отверждаемых химически). Из металлов чаще всего это золото, серебро, бронза, олово, медь, чугун, сплавы алюминия. Из полимеров используются резины, силиконы, пластизоль ПВХ.

[править] История художественного литья

Документально подтверждено, что художественное литьё было развито много тысяч лет назад. В Египте найдены скульптуры, отлитые из бронзы, датирующиеся 3-им тысячелетием до нашей эры, в Китае — 2-м тысячелетием до нашей эры. Также художественное литьё широко использовалось в Древней Греции и в Древнем Риме. Пик художественного литья из бронзы пришёлся на 17-XVIII век в Западной Европе, когда любой более-менее богатый человек желал увековечить себя в статуях и эпических композициях.

На Руси художественное литьё было развито с 11 века, когда отлив колоколов стал искусством. В 16-17 веках в России появились замечательные мастера-литейщики (Чохов, Дубинин, Моторины), которые специализировались не только на колоколах, но и на отливе пушек.