Основы дизайна. Художественная обработка металла ковкой и литьем

Москва

2018

Учебное пособие для вузов и колледжей
с электронным приложением

УДК 739:671(075.8)
ББК 34.623(61)/74.5
           Е72

А в т о р:
М.П. Ермаков,  мастер производственного обучения, 
учитель технологии (технического труда)

Ермаков М.П.
Е72   
Основы дизайна. Художественная обработка металла 
ковкой и литьем : учеб. пособие для вузов и колледжей 
с электронным приложением/ М.П. Ермаков. — М.: Издательство ВЛАДОС, 2018. — 576 с. + ил.: цв. вкл. + ил. 
на 1 CD-ROM. (Изобразительное искусство).

ISBN 978-5-906992-33-8
ISBN 978-5-906992-34-5(эл. прил.)

В учебном пособии изложены основы дизайна художественного литья 
и ковки изделий. Эволюция технологий литейного и кузнечного производства прослеживается в теснейшей взаимосвязи с архитектурой, изобразительным, декоративно-прикладным искусством, где художественное литье 
и ковка находят самое широкое применение. 
Главное внимание уделено теоретическим и практическим советам по 
изготовлению отливок из сплавов черных и цветных металлов. Дан исторический обзор методов плавки и литья изделий из сплавов: меди, бронзы, золота и серебра; железа, стали и чугуна. Описаны способы получения ковкой инструментов и художественных изделий, а также способы 
создания на литых и кованых изделиях защитно-декоративных покрытий. Рассмотрены основные и вспомогательные материалы, современное 
оборудование для изготовления художественных изделий; рациональные технологии формовки литья; пути повышения качества литых изделий из чугуна; рассмотрены причины возникновения брака при литье 
и ковке изделий; обобщен опыт художественной ковки и литья 
в условиях кузнечных и литейных мастерских ПТУ, колледжа, вуза и промышленных предприятий. Книга снабжена компакт-диском, на котором 
помещен иллюстративный материал к пособию, что позволит обучающимся работать в пособием на компьютере, планшете или интерактивно.
Пособие рассчитано на учащихся средних профессиональ но-тех нических училищ (ПТУ) и колледжей (техникумов) специ  альности «Технология художественной обработки материалов», «Литейное и кузнечное производство черных и цветных металлов». Инженерно-технических работников, 
специалистов в области про изводства художественных изделий из чугуна 
и стали; специалистов-практиков кузнечного мастерства, а также на широкий круг читателей, интересующихся техническим творчеством в области 
дизайна художественного металла.
УДК 739:671(075.8)
ББК 74.5/34.623(61)

© Ермаков М.П., 2018
© ООО «Издательство ВЛАДОС», 2018
© Художественное оформление.
 
ООО «Издательство ВЛАДОС», 2018
© Оригинал-макет.
 
ООО «Издательство ВЛАДОС», 2018
ISBN 978-5-906992-33-8
ISBN 978-5-906992-34-5(эл. прил.)

Оглавление

Предисловие ........................................................................................................................... 6
Раздел I. ДЕКОРАТИВНО-ПРИКЛАДНОЕ 
ИСКУССТВО И СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН
Глава 1. Основы дизайна ..................................................................................................... 10
1.1. Дизайн как вид деятельности ...................................................................10
1.2. Художественные и технические приемы дизайна ........................................27
1.3. Творческая переработка форм природы в формы декоративные .....................32
1.4. Дизайн литья и ковки металла .................................................................33
1.5. Литье и ковка — в чем разница? ...............................................................36
1.6. Вывод  ..................................................................................................40
Раздел II. НАЧАЛО МЕТАЛЛУРГИИ. 
ОБРАБОТКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Глава 2. Египет: минеральное сырье. Плавка, ковка, литье, инструмент. 
                  Изготовление посуды  ........................................................................................... 42
2.1. Общие исторические сведения обработки металла .......................................42
2.2. Ремесленное производство египтян ...........................................................65
2.2. Рудокопы ..............................................................................................75
2.3. Плавка и ковка металла ..........................................................................79
2.4. Общая схема развития бронзолитейного искусства ......................................83
2.5. Инструменты египтян .............................................................................86
2.6. Литье по растопленному воску и утраченной модели ...................................87
2.7. Египетский способ литья в гипсовые формы ...............................................90
2.8. Золотых дел мастера, ювелиры и гранильщики ..........................................91
Глава 3. Обработка металлов древними греками ............................................................. 98
3.1. Минойцы ..............................................................................................98
3.2. «Златообильные» Микены ..................................................................... 107
3.3. Технология литья из бронзы в Греции ..................................................... 116
3.4. Ювелирное дело — торевтика ................................................................. 120
3.5. Обработка железа. Введение в кузнечное ремесло ...................................... 124
Глава 4. Искусство эпохи античного Рима ...................................................................... 129
4.1. Этрурия .............................................................................................. 129
4.2. Древний Рим ....................................................................................... 137
4.3. Европейские провинции Древнего Рима .................................................. 138
Глава 5. Железный век европейских провинций  ........................................................... 145
5.1. Гусиные стальные опилки и «римская плетёнка» ...................................... 145
5.2. Пёстрые червячки Северной Европы ....................................................... 146
5.3. Закат античности. Раннее средневековье Европы ...................................... 147
5.4. Наследие кельтиберов ........................................................................... 153
Глава 6. Искусство металлобоработки Средней Азии .................................................... 155
6.1. Дамаск — столица стальных мечей ......................................................... 155
6.2. Меч Ричарда и сабля Саладина ............................................................... 157
6.3. Стальной узор сирийского булата ........................................................... 159
6.4. «Чакра» из «белого железа». Индийская колонна ..................................... 160
6.5. Индийские мечи из чистого железа  ........................................................ 162
Глава 7. Литье и ковка в Китае и Японии ........................................................................ 163
7.1. Обработка бронзы, чугуна и стали в Китае................................................ 163
7.2. Художественное литье и ковка Японии.................................................... 171

Оглавление

Глава 8. Искусство Африки и Австралии ........................................................................ 176
8.1. Культура Нок, искусство Сао, Ифе и Бенина ............................................ 176
8.2. Австралия ........................................................................................... 182
Глава 9. Америка времен Колумба ................................................................................... 184
9.1. Вступление .......................................................................................... 184
9.2. Ацтекские металлурги .......................................................................... 187
9.3. Золото муисков .................................................................................... 190
9.4. Эльдорадо — страна «Позолоченного»  .................................................... 192
9.5. Металлы в культурах Древнего Перу ....................................................... 194
9.6. Царство Чимор ..................................................................................... 197
9.7. Великие инки ...................................................................................... 198
9.8. Золотые ювелирные шедевры и банальные слитки .................................... 202
Раздел III. ТЕХНОЛОГИЯ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ КОВКИ И ЛИТЬЯ 
ИЗ ЧУГУННЫХ СПЛАВОВ. МАШИНЫ ДЛЯ КОВКИ И ШТАМПОВКИ
Глава 10. Искусство древних литейщиков и кузнецов ................................................... 204
10.1. Скифия  ............................................................................................. 204
10.2. Сарматы, славянские и финно-угорские племена ..................................... 216
10.3. Киевская Русь .................................................................................... 221
Глава 11. Становление «огненного ремесла» .................................................................. 225
11.1. Сыродутные печи ................................................................................ 225
11.2. Узда, стремена, подковы ...................................................................... 230
11.3. Начало металлургии и кузнечного дела на Руси ...................................... 232
Глава 12. Совершенствование кузнечного и литейного мастерства  ............................. 245
12.1. Общие сведения .................................................................................. 245
12.2. Кованое и литое оружие: технология изготовления .................................. 246
12.3. Во славу тульского Левши .................................................................... 262
12.4. Кованые изделия в городской архитектуре ............................................. 264
12.5. Декоративные изделия ........................................................................ 270
12.6. Вывод ............................................................................................... 274
Глава 13. Музей художественной ковки. Где готовят кузнецов  .................................... 277
13.1. О художниках и их изделиях. Обучение кузнецов ................................... 277
Глава 14. Ковка металла, инструмент и оборудование .................................................. 290
14.1. Железо, сталь и цветные металлы ......................................................... 290
14.2. Топливо и нагрев заготовок .................................................................. 295
14.3. Горны, печи и воздуходувные устройства ............................................... 300
14.4. Инструменты и приспособления ........................................................... 308
14.5. Кузницы............................................................................................ 320
16.6. Кузнечное оборудование ...................................................................... 325
14.7. Основные операции машинной и ручной ковки ....................................... 335
14. 8. Техника безопасности ......................................................................... 338
Глава 15. Технология изготовления инструмента и изделий ........................................ 341
15.1. Основные операции ручной ковки  ........................................................ 341
15.2. Изготовление инструмента ................................................................... 351
15.3. Термическая обработка кованых изделий ............................................... 359
15.4. Основные изделия сельского кузнеца ..................................................... 370
Глава 16. Слесарно-жестяницкие работы. Ковка декоративных изделий ................... 376
16.1. Декоративные изделия из полосового и листового металла ....................... 376
16.2. Художественное оформление кованых изделий ....................................... 387
16.3. Изготовление декоративных элементов .................................................. 389

Оглавление

16.4. Изготовление цветов и розеток ............................................................. 391
16.5. Соединение кованых деталей ................................................................ 395
Глава 17. Дифовка, чеканка, басма, гравирование ........................................................ 402
17.1. Дифовка (выколотка) .......................................................................... 402
17.2. Чеканка ............................................................................................ 407
17.3. Штамповка, басменное тиснение ........................................................... 411
17.4. Гравирование. Всечка, насечка по металлу ............................................. 413
17.5. Искусство современных мастеров .......................................................... 421
17.6. Отделка и реставрация антиквариата .................................................... 428
17.7. Реставрация  ...................................................................................... 432
Глава 18. Современные станки и прессы  ........................................................................ 438
18.1. Гравировальные машины ..................................................................... 438
18.2. Ковочные молоты и прессы .................................................................. 440
18.3. Оборудование для холодной художественной ковки ................................. 446
Глава 19. Художественное литье из сплавов черных металлов .................................... 448
19.1.Отливки из чугуна ............................................................................... 448
19.2. Каслинское и Кусинское литье ............................................................. 466
19.3. Чугунные сплавы ............................................................................... 471
19.4. Отливки архитектурные и хозяйственного назначения ............................ 472
19.5. Формовочные материалы и смеси. Рабочее место. 
           Инструменты формовщика ................................................................... 481
19.6. Литейные формы и литниковая система ................................................. 494
Глава 20. Формовка архитектурных отливок ................................................................. 500
20.1. Формовка лестничных балясин ............................................................. 500
20.2. Формовка газонных решеток, оград и ограждений мостов ........................ 502
20.3. Изготовление форм для брусьев и поручней ............................................ 504
20.4. Формовка колонки решетки ограды или моста ........................................ 505
20.5. Машинная формовка ........................................................................... 507
Глава 21. Печи и устройства. Плавка металла. Заливка форм. 
                    Литейные установки .......................................................................................... 508
21.1. Печи для литья и плавка металла .......................................................... 508
21.2. Расплавление металла ......................................................................... 512
21.3. Газовые и бензиновые горелки для плавки металла ................................. 514
21.4. Заливка форм цветными и черными металлами ...................................... 514
Глава 22. Вакуумно-пленочное изготовление форм ....................................................... 516
22.1. Общие сведения .................................................................................. 516
22.2. Материалы формы .............................................................................. 521
22.3. Последовательность операций при изготовлении отливок ......................... 524
22.4. Реставрация художественного литья методом ВПФ ................................. 525
Глава 23. Обработка, сборка и отделка художественных отливок ................................ 528
23.1. Общие сведения .................................................................................. 528
23.2. Термическая и механическая обработка ................................................. 529
23.3. Чеканка отливок  ................................................................................ 530
23.4. Сборка и отделочные операции ............................................................. 534
23.5. Тонирования скульптуры и художественных изделий из металла .............. 536
Приложения ....................................................................................................................... 543
Глоссарий ученых и понятий в дизайне ......................................................... 543
Словарь технических терминов .................................................................... 552
Литература ................................................................................................ 560

ПРЕДИСЛОВИЕ

Чтобы плодотворно работать, нужно 
прежде всего знать, что уже сделано, 
нужно знать специальную литературу, 
нужно учиться, учиться и учиться...
Проф. П. Осадчий 
(«Почтово-телеграфный журнал». 
1900 г., № 10. С. 111)

Книга написана на основании блока учебных элементов к федеральному компоненту государственного образовательного стандарта по предмету: 
«Основы декоративного искусства — дизайн» для подготовки в учреждениях среднего профессионального образования квалифицированных рабочих 2–5 разрядов, технологов и мастеров по специальностям: кузнец по 
металлу-дизайнер; кузнец-штамповщик; формовщик-литейщик художественного литья; чеканщик и гравировщик-дизайнер; мастер-дизайнер 
ювелирного дела и т.д.
Настоящая книга — это попытка дать на русском языке, в живом и сжатом изложении, картину общего хода развития кузнечного и литейного 
художества: в архитектуре, скульптуре, а также ювелирном искусстве 
с древнейших времен и по настоящее время.
Автор стремился держаться по возможности в тексте общедоступного 
изложения для учащихся на основе многолетнего педагогического и практического опыта в металлургии.
Учебное пособие состоит из трех разделов: 
I. Декоративно-прикладное искусство и современный дизайн;
II. Начало металлургии. Обработка цветных и черных металлов. 
III. Технология художественной ковки и литья из чугунных сплавов. 
Машины для ковки и штамповки.
Содержание и порядок размещения 23 глав материала соответствует утвержденным программам одноименных курсов для средних художественно-промышленных профессионально-технических училищ (СПТУ) и колледжей (техникумов).
Учебное пособие может быть использовано студентами и аспирантами 
художественно-промышленных вузов, специализирующихся в области 
художественной обработки металлов по специальности 17-00-06 — Техническая эстетика и дизайн. Его могут использовать профессиональные и самодеятельные художники, работающие в области декоративно-прикладного искусства, кузнецы, литейщики, ювелиры, мастера художественных 
промыслов. Кроме того, оно может быть полезно реставраторам при работе 
по восстановлению художественных памятников из металла, искусствоведам при атрибуции музейных экспонатов, а также всем, кто интересуется 

Предисловие

прикладным искусством в области дизайна художественной обработки металла.
Учебное пособие будет полезно учителям технологии средних и старших 
классов по основам дизайн-образования общеобразовательных школ, учащимся по профориентации на рабочие профессии металлургического, кузнечного, литейного и ювелирного производств, руководителям кружков 
«Художественная обработка металла» в учреждениях дополнительного образования детей с 10 до 18 лет (станции юных техников, дворцы технического творчества и т.д.).

Учебное пособие предназначено в первую очередь для начальных и средних профессионально-технических учебных заведений (колледжей). В новом перечне профессий 
НПО (начального профессионального образования), «ОК 023-95. Общероссийском классификаторе начального профессионального образования (ОКНПО)» (утв. — Постановлением Госстандарта России от 27.12.1995 № 639). (Дата введения 01.07.1996); 
СПО (среднего профессионального образования — колледжей), которые имеются 
в новом «ОК 009-2003 Общероссийском классификаторе специальностей по образованию (ОКСО)» (утв. — Постановлением Госстандарта России от 30.09.2003 № 276-ст). 
(Дата введения 2004-01-01) указаны специальности СПО, родственные профессиям 
НПО, и профессии, по которым осуществляется профподготовка на производстве рабочих предприятий и художественных промыслов 
Учебное пособие соответствует:
1. Федеральному закону от 29.12.2012 № 273AФЗ «Об образовании в Российской Федерации».
2. Примерным требованиям к программам дополнительного образования детей (Приложение к письму Департамента молодежной политики, воспитания и социальной защиты детей Минобрнауки России от 11.12.2006 г. № 06A1844).
3. Санитарно-эпидемиологическим требованиям к учреждениям дополнительного 
образования детей (внешкольные учреждения) (Утверждены постановлением Главного 
государственного санитарного врача РФ от 3 апреля 2003 г. № 27).
4. Порядку организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам (Утвержден Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 августа 2013 г. № 1008).
5. Программе Минобразования России для направления подготовки студентов вузов 
261000 «Технология художественной обработки материалов» по специальности 
121200 — Технология художественной обработки материалов (по видам), 2016 г. 
6. Приказу Министерства образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) от 13 января 2010 г. № 15. (Зарегистрирован в Минюст России от 25 февраля 
2010 г. № 16498).
Учебное пособие в первую очередь предназначено учащимся системы среднего профессионального образования по направлениям: 54.01.06 «Изготовитель художественных изделий из металла; 54.01.15 «Инкрустатор»; 54.02.01 «Дизайн»; 54.02.07 «Скульптура»; 54.04.01 «Промышленный дизайн, кузнец-дизайнер»; 72602.01 «Изготовление 
художественных изделий из металла» по квалификации кузнец ручной ковки; 13229 — 
кузнец-штамповщик, 13255 — кузнец на молотах и прессах; 13227 — кузнец ручной 
ковки и т.д. 

Предисловие

Технология художественного литья будет полезна студентам специальности 150204.65 «Машины и технология литейного производства»; художественной обработки материалов: 050501 «Профессиональное обучение 
(дизайн)», 050600 «Художественное образование», подготовки бакалавра 
по направлению (в соответствии с требованиями ГОС ВПО).
Материал учебного пособия расположен в строгой технологической последовательности выполнения работ. При изучении всех основных тем отражены вопросы современной техники и технологии производства.
Весь изложенный материал и терминология соответствуют ГОСТам, 
нормам и правилам.
Для наглядности и лучшего усвоения книга имеет необходимое количество иллюстраций, которые представлены на отдельном электронном 
диске, чтобы уменьшить объем, а также на 16 страницах специальной 
вклейки. Все иллюстрации в тексте привязаны к электронному диску 
и специальной вклейке, которые будет легко найти. 
Приведена история художественной обработки изделий из различных 
металлов с древнейших времен до наших дней XXI в. В этом материале 
также содержатся данные, представляющие познавательный интерес.
Содержанию пособия придана практическая направленность, чтобы полученные знания могли быть наиболее эффективно использованы при изготовлении изделий.
В книге подробно описаны материалы, инструменты и приспособления, 
используемые при изготовлении изделий декоративно-прикладного направления. Рассмотрены вопросы материаловедения: даны сведения о драгоценных и черных металлах, их обработке с соблюдением всех основных 
требований охраны труда и техники безопасности.
В книге приведены сведения о традиционных материалах, химических 
веществах и растворах как новых, так и старинных, которые применяли 
и начали применять в последние годы — знание которых необходимо при 
изготовлении изделий.
Многие рекомендации даны на основе выпуска пяти учебных пособий 
автора (двум присвоен гриф ФГОС). Использованы также материалы, публиковавшиеся в научно-популярных журналах и пособиях, они указаны 
в списках литературы, которые имеются в каждом разделе. Это поможет 
читателю найти то, что ему нужно для дальнейшего обучению дизайна 
в обработке металла.
Автор выражает благодарность работникам музеев, заводов, фирм и народным умельцам художественной обработки металла за предоставленные 
материалы, а также всем, кто помог в работе над книгой.
Главная цель, которую ставил перед собой составитель этой книги, — внести крошечную лепту в то дело, которому посвятили свои жизни великие 
историки и архитекторы, строители и археологи, литейщики и кузнецы. 

Предисловие

Рассказать об их труде и по заслугам воздать им, чтобы знали и помнили 
современники наши о творениях предков и людях, которые эти творения 
вернули человечеству.
Книга может привлечь и широкий круг читателей, проявляющих интерес к художественной обработке металла.
Издательство и автор-составитель с благодарностью примут все замечания по содержанию и структуре книги.

Раздел I
ДЕКОРАТИВНО-ПРИКЛАДНОЕ 
ИСКУССТВО И СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН

Все люди — дизайнеры, все, что мы делаем, 
практически всегда — дизайн, 
ведь проектировать свойственно человеку 
в любой его деятельности. 
В. Папанек

Глава 1

Основы дизайна

1.1. Дизайн как вид деятельности

Слово «дизайн» для отечественного словаря уже не является новым, 
в современной педагогической практике оно получило широкое использование. Разработанное учебное пособие построено именно с учетом специфики дизайнерской деятельности ковки и литья, поэтому имеет смысл ознакомить студентов более кратко.
Термин «дизайн» придуман довольно давно — в конце XVI в. В Оксфордском словаре издания 1588 года дается следующее его толкование: 
«задуманный человеком план или схема чего-то, что будет реализовано, 
первый набросок будущего произведения искусства»1.
Словарь иностранных слов определяет дизайн как: а) художественное 
конструирование предметов; б) проектирование эстетического облика промышленных изделий (Словарь иностранных слов. — М., «Русский язык», 
1989). В «Популярной художественной энциклопедии» (М., «Советская 
энциклопедия», 1986) дается такое определение дизайна: «термин, обозначающий разновидность художественно-проектной деятельности, охватывающей создание промышленных изделий и рациональное формирование предметной среды». Возможно, дополнительную ясность внесет 
этимологическая справка: английское слово design означает в одном случае «замышлять, проектировать, конструировать», в другом — «замысел, 
проект, конструкция, чертеж»2.

1 Ермаков М.П. Технология декоративно-прикладного искусства. Основы дизайна. 
Художественное литье (Учебное пособие). — М.: Lennex Corp Изд. «Нобель Пресс», 
2013. — 396 с.
2 Малиновская Л.П. Вопросы формирования дизайнерского мышления на уроках 
изобразительного искусства в начальных классах. — Тернополь, 1993.