Технология зерни

[Admin]

Технология зерни

Зернь — это один из приемов художественной обработки изделий из металлов. Его сущность заключается в том, что изделие украшается мельчайшими металлическими шариками, уложенными и припаянными на его поверхности в виде треугольников, ромбов, веточек, гроздьев и т. п. Иногда изделие сплошь покрывалось зернью, набранной строгими рядами; при этом каждое зерно было посажено на отдельное микроскопическое колечко, что придает изделию необычную изящность и неповторимую игру светотени.

Искусство зерни с давних пор было известно в Египте, Микенах, Греции, Византии, Древней Руси. Примерами необычайно высокого мастерства, которого достигли древние ювелиры, могут служить серьги из Феодосии (IV в. до н. э., Государственный Эрмитаж), золотые подвески и серьги, богато украшенные зернью, работы византийских мастеров VII—VIII вв., найденные у с. Глодосы и в Ольвии (Киевский музей исторических драгоценностей), серебряные звездчатые колты рубежа VII—XIII вв. из Тереховского клада (Государственный Русский музей), золотой звездчатый колт XII в. работы киевских мастеров (Киевский музей исторических драгоценностей).

М. М. Постникова-Лосева, касаясь технологии зерни, замечает следующее: «На очень древних изделиях, украшенных сканью и зернью, припой совсем не заметен, поражают необыкновенная чистота и четкость работы. Совершенно непонятным кажется, как могли быть укреплены тончайшие нити скани и едва видимые простым глазом зернышки зерни на таких украшениях, как знаменитая золотая серьга с квадригой из Феодосии...» [1, с. 205; 2, с. 9—15] (рис. 1, /).

Ф. Я. Мишуков писал: «Поставленная в конце XIX в. перед лучшими ювелирами Петербурга, а затем и перед приглашенными из Парижа ювелиром задача воспроизвести золотую серьгу из Феодосии (IV в. до н. э.) с квадригой и с зернью и филигранью оказалась невыполнимой из-за незнания способа пайки и состава припоя» [3].

На Руси зерненые изделия широко распространяются начиная с X в. Б. А. Рыбаков считает, что этому способствовал приток с VI—VII вв. зерне-ных и сканых изделий с Востока [4, с. 355] Анализируя зерненые изделия, трехбусинные кольца X—XIII вв., встреченные как в Киевской земле, так и в Переяславской, Черниговской, Псковской, Владимирской, а также зерневые киевские колты, Б. А. Рыбаков дает подробное описание размеров и количества зерен на этих изделиях. Так, на киевских колтах напаяно до 5000 зерен, а на некоторых серебряных лунницах — по 2500 зерен; на площади 1 см2 укладывается 324 подобных зерна [4, с. 333].

Монголо-татарское нашествие и разгром Батыем Киева в 1240 г. прервали развитие ремесел и культуры Древнерусского государства. В Русской летописи сказано: «...Мастеры всяции бежаху из татар: седельницы и лучницы и туль-нице и кузнеце железу и меди и серебру» [5]. Многие мастера погибли или были обращены в рабство, была забыта и утрачена техника перегородчатой эмали и зерни.

© А. И. Минжулин, 1990 г.

[Admin]

В последние 100 лет у нас в стране и за рубежом вырос интерес к технологии зерни и филиграни. Во-первых, это чисто научный интерес к развитию ювелирного дела и ремесла в целом. Во-вторых, понятно стремление современников практически возродить технологию зерни. Немалый интерес представляет также техническая сторона пайки микроскопических деталей простыми средствами и методами, она интересует многих умельцев.

В наши дни материалы археологических раскопок и находки случайных кладов древнерусских украшений, зарытых во времена нашествия монголо-татар, вновь, и вновь заставляют обращаться к теме, связанной с технологией производства древней зерни, с затратами труда при изоготовлении зерненых изделий.

В связи с реставрацией древнерусских женских украшений XI—XIII вв. из нового киевского клада (1986 г.) в Государственной научно-исследовательской реставрационной мастерской Министерства культуры УССР были проведены обширные научные исследования найденных материалов [6, с. 66—69] В состав клада входит группа высокохудожественных изделий, украшенных сканью и зернью. Чрезвычайный интерес вызвали трехбусинные серьги так называемого «киевского типа».

Почти .во всех научных публикациях подобные украшения рассматриваются как своеобразные височные подвески. Это мнение основано на примере находок из погребений, где подобные кольца находили прикрепленными к ремешку или полоске ткани у каждого виска по несколько штук [4, с. 337— 338; 7, с. 117, 221, табл. XIVII, 5]

В письменном источнике XII в.— «Чтение о Борисе и Глебе» рассказывается о женщине, которая молилась в притворе Вышгородской церкви: «И се внезапу испадоста ей злати колоци, иже ношаше в ушию своею и котишися...» [7, с. 24] В Ипатьевской летописи помещен рассказ о том, как в 1150 г. князь Владимир Галицкий потребовал контрибуцию с городов Волыни. Не имея чем откупиться, жители вынуждены были собрать украшения, переплавить их и отдать в счет контрибуции. «Они не имеяхуть дати чего у них хотяше, они же емлючи серебро изо ушью w с шии, сливаюче же серебро даяхуть Воло-димеру» [5, стб. 6658] Очевидно, височные кольца-серьги носили древнерусские женщины также и в ушах.

После очистки фрагментов трехбусинных сережек с помощью эндоскопа были обследованы внутренние поверхности бусин. Основа каждой представляет собой каркас из радиально набранной проволоки диаметром 0,2 мм, спаянной между собой, причем каркас составлен из двух полушарий, также спаянных вместе. Бусина покрыта зернью в 12 рядов, по 25 зерен в ряде, каждое зерно посажено на отдельное колечко. Размер зерен колеблется от 0,6 до 0,7 мм, диаметр колец под зернами — 1,2, диаметр проволоки колец — 0,17, общий размер бусин — 11X8 мм. Разделяющая бусины филигранная полоска имеет сечение 0,45 Х0,14 мм; проволока, из которой изготовлено кольцо серьги, имеет диаметр 1,25 мм. Общий размер серьги — 31 мм. Вес одной бусины — 1 г, всей серьги — 4,2 г В среднем одна трехбусинная серьга собрана из 2018 деталей, соединенных между собой методом пайки (рис. 2, /).

Спектральный анализ показал, что кольцо серьги состоит из сплава, в состав которого входят: серебро—70%, медь— 15, золото — 6, никель — 4, цинк— 1,2%. В сплаве присутствуют следы свинца, железа, марганца, висмута 1

Металлографические исследования зерен и основы, к которой они крепятся, дали следующие результаты: зернь, кольцо под ней и основа изготовлены из высокопробного серебра, содержащего не более 10% меди. Все указанные элементы соединены методом пайки. Припой подвергся коррозии, однако на основе его строения можно предположить, что это был сплав, содержащий 20—30% меди. Продукты коррозии имеют в проходящем поляризованном свете желтый цвет 2

Чтобы ответить на вопросы, касающиеся технологии производства зер-неных изделий, нами была осмотрена большая группа ювелирных изделий VI—XIII вв., хранящихся в музеях УССР, а также проведен ряд экспериментов по опробованию известных по литературным источникам и публикациям рецептов и методик зернения.

Технология изготовления пластин, проволоки, зерни индивидуальным методом с древнейших времен и до наших дней не претерпела существенных изменений (рис. 3). Во все времена мастер плавил металл в тигле в горне, отливал в изложницу, проковывал и таким образом изготавливал пластину

[Admin]

трубуемой толщины. Современный мастер для расплавления металла может применять пламя горелки или электропечь [9—11] На створках браслета из киевского клада 1966 г отчетливо видны следы проката, что свидетельствует о применении в XII в. этого метода.

Проволоку в глубокой древности изготавливали так же, проковывая пруток до необходимого диаметра. После проковки пруток катали между каменными или металлическими плитами. Подобный прием обработки можно проследить на изделиях различных эпох и народов, однако на изделиях из вышеупомянутого клада использована проволока, изготовленная методом волочения.

Для изготовления проволоки применяется волочильная доска, которая представляет собой стальную пластину с рядом конических отверстий (в промышленных условиях применяются алмазные или твердосплавные фильеры). Откованный пруток — заготовку металла с заостренным концом последовательно протягивают через отверстия, постоянно проводя промежуточный отжиг и смазывание воском. Для получения колец проволоку навивают на круглый стержень, полученную пружину разрезают. Зернь получают при расплавлении одинаковых кусочков металла или колечек в порошке древесного угля [9, с. 26; 10, с. 256—261].

Для мастера во все времена эти процессы не были слишком сложны. Главная трудность при производстве зерненых изделий заключается не в изготовлении деталей, а в последовательности технологических приемов, процессе монтажа и способе пайки.

Теофил в трактате «О разных искусствах», в главе «Нанесение золотого припоя», рассказывает о технике зерни начиная с изготовления тигля для плавки металла. Сосуд (тигель) изготавливается -из четырех частей песка, четырех частей глины и двух частей толченого красного кирпича и обжигается в горне. Чистое золото вытягивается в проволоку и прокатывется. Сплющенная проволока наматывается на стержень и разрезается на колечки. На дно сосуда кладется истолченный древесный уголь, затем золотые колечки, которые пересыпаются углем. В горне сосуд нагревается при равномерном дутье, сосуд при этом необходимо периодически встряхивать. После расплавления золота сосуд вынимается и охлаждается. Зернь отделяется от угля, промывается, сушится и просеивается [12, 13]

Просеянная и отсортированная зернь помещается в сосуд с раствором слезы вишни (камедь) и оттуда с помощью пинцета укладывается на изделие. После того как изделие готово и просушено, на зернь наносится кистью из свиной щетины золотая амальгама и осторожно разравнивается, чтобы не повредить орнамент из зерни. Соединение золота, серебра и ртути в соотношении 1:6 по весу производится при температуре темно-красного каления [3, с. 327; 11, с. 101, 102]. Затем изделие необходимо прогреть над углями; при этом клей выгорает, ртуть испаряется, а золотой припой остается. Теофил подчеркивает, что изделие необходимо дважды покрывать амальгамой. Окончательной и самой ответственной операцией является пайка. Для этого изделие ставится в горн (речь идет о зерненом кубке), обкладывается углями так, чтобы они не касались изделия, и при равномерном круговом дутье нагревается до тех пор, пока на поверхности изделия не появится блеск (игра) металла. Затем изделие кипятится в крепком растворе поваренной соли, промывается, сушится и чистится жесткой щеткой из свиной щетины. В случае, если зернь припаялась плохо, все повторяется, но нагрев ведется только в тех местах, где были исправления [12, с. 104, 105; 13].

[Admin]

Несколько иную методику разработал Ф. Я. Мишуков. Идею ему подал в 1927 г. директор Оружейной палаты Д. Д. Иванов. Ф. Я. Мишуков считал, что древние мастера вместо сравнительно толстослойного золотого припоя (сплав 80% А+ 20% А), обычно употребляемого при пайке, пользовались амальгамой; сплавив золото и серебро в этой же пропорции и принимая припой за одну часть, они прибавляли к нему пять-шесть частей (по весу) ртути. Этой амальгамой покрывают, вернее — натирают, спаиваемые детали скани и зерни, на которые ложится, таким образом, тончайший слой припоя. Благодаря наличию ртути отдельные детали скани и зерни прочно прилипают к поверхности и друг к другу и точно удерживаются на нужных местах. Затем производится пайка, сопровождаемая нагревом металла. Ртуть испаряется, а тончайший слой припоя восстанавливается в виде твердого металла и скрепляег зернь [3]

Чтобы установить, не является ли в исследуемых нами изделиях пайка зерни -амальгамной, мы провели дополнительные исследования в Институте металловедения АН УССР. Методом электронно-зондового анализа был исследован шлиф зерна с местом пайки к основе на остаточное присутствие ртути и строение структуры паянного шва. Параллельно были исследованы медная, золоченая амальгамным методом экспериментальная пластинка и входящая в состав клада золоченая ромбовидная подвеска. По данным анализа, следы ртути присутствуют только на экспериментальной пластине и ромбовидной подвеске. В зерненых бусинах и в местах пайки следов ртути не обнаружено.

Несколько раньше во ВНИИР И. Г Равич исследовала крепление зерни и бусины из клада, найденного в Смоленске. Здесь так же, как и в наших изделиях, ртуть не обнаружена. Структура паянного шва в обоих случаях литая.

Б. А. Рыбаков совершенно верно предположил, что в современной технике применяют составы припоев, аналогичные древним. Некоторые из приведенных им составов древних припоев [4, с. 332] в принципе соответствуют результатам наших лабораторных исследований.

Мы испытали методы пайки, описанные Теофилом и разработанные Ф. Я. Мишуковым. ПоТеофилу пайка дала положительные результаты. Мы меняли в своих опытах соотношение золота и серебра в составе припоя и вводили до 7% меди. Необходимо отметить, что пайка давала хорошие результаты с некоторыми отклонениями в ту или иную сторону.

Метод Ф. Я. Мишукова положительных результатов не дал по нескольким причинам. Он предлагает укладывать натертую амальгамным припоем зернь на амальгамированную основу, однако при выкладке зерни, аналогичной той, какой украшена феодосийская серьга, в процессе монтажа ртуть, входящая в состав амальгамы, успевала частично растворить микроскопические шарики. По этой причине весь кропотливый труд сводился к нулю. Второе — это сам процесс пайки. Ф. Я. Мишуков предлагает нагревать изделие до полного испарения ртути, температура кипения которой равна 357° С, в результате чего тончайший слой припоя восстанавливается в виде твердого металла, как и при огневом золочении. Это действительно так, но прочного скрепления деталей между собой в этом случае не происходит, так как прогрев необходимо вести до температуры выше 900° С, т. е. до полного расплавления припоя и его диффузии в основу изделия и шарики зерни.

Известно еще несколько методов зернения. Марк Розенберг описывает метод грануляции, примененный Ф. Штангером в Дармштадте [14, с. 12—13]. Штангер утверждает, что, когда кусочки золота расплавлялись в слое древесного угля и превращались в шарики, их поверхность обогащалась углеродом с образованием карбида золота. В результате этого температура плавления верхнего слоя шариков понижалась с 1064 до 900° С. На основу шарики укладывались с помощью слюны. Пайка проводится без флюса.

Э. Бреполь [10, с. 257, 258] приводит метод грануляции, запатентованный Литтлдейлом в Англии. По этому методу шарики изготавливаются так же, но для укладки их на основу применяют водный раствор гидроокиси меди и гуммиарабика в смеси 1:1. При нагревании клей выгорает, а гидроокись меди первоначально переходит в окись меди, при 850° С восстанавливается в чистую медь и сплавляется с металлом, образуя более легкоплавкий сплав, который прочно соединяет зернь с основой.

[Admin]

Прост метод, предложенный К. Фрейем [14]. Принцип его основан на том, что в сплав золота или серебра вводят небольшое количество меди. Шарики изготавливают на древесном угле, затем прокаливают их и основу до получения полной окисной пленки и после выкладки зерни проводят пайку с флюсом. В данном случае происходит восстановление меди из окислов с последующим образованием легкоплавкой зоны на поверхности основы и зерен.

По мнению Э. Бреполя, наиболее целесообразным является метод, разработанный Унгерером [10, с. 259]. Для изготовления зерненого изделия берется сплав золота не ниже 750 пробы. Шарики готовят на древесном угле так же, как при ранее изложенных методиках. Затем их промывают, сушат, выкладывают на основу с помощью разбавленного флюорона и проводят пайку.

При опробовании всех этих методик мы применяли как современные технические средства (газовую горелку, бензиновый паяльный аппарат, водородную горелку, муфельную печь), так и средства, доступные ювелирам древности (раскаленные угли, горн и пламя, получаемое при продувании воздуха при помощи конусной трубки через горящую свечу).

Опыты проводились при различных режимах нагрева и в различных вариациях. Преднамеренно велись перегрев и недогрев пластинок с зернью различных размеров. Полученные образцы тщательно изучались, на основе допущенных ошибок делались поправки.

По итогам наших опытов метод пайки зерни, предложенный Ф. Штанге-ром, дает положительные результаты в том случае, если основа содержит небольшую присадку меди. Использование химического припоя по Литтлдей-лю дает прекрасные результаты. Качество и чистота пайки в данном случае зависят от концентрации гидроокиси меди, которая прямо пропорциональна размеру зерен и устанавливается опытным путем (рис. 1, 36).

При опробовании методов Фрейя и Унгерера, по нашим наблюдениям, качественная пайка возможна только средней по размерам зерни (от 1 до 0,5 мм) при соответствующей толщине основы. В данном случае необходимо тонко улавливать момент пайки, а вернее — момент сварки деталей, так как малейший перегрев приводит к оплавлению всего изделия.

В итоге нами найден свой метод, по которому были изготовлены изделия с принципиальной реконструкцией зерни, аналогичной древнерусской (рис. 1, 26) и античной (рис. 1, 2а). Для этого из золота не ниже 850 пробы или серебра не ниже 950 пробы изготавливаются зернь необходимых размеров и пластинка в несколько раз толще будущей основы. Для приготовления припоя берется необходимое количество этого же металла и сплавляется с медью в соотношении 5:1 по весу. Затем припой при помощи мелкого напильника стирается в стружку. Полученный порошок смешивается 1:1 с прокаленным флюсом, к полученной смеси добавляется немного воды, до получения кашицы. В агатовой или каменной ступке массу необходимо тщательно растереть таким же пестиком до получения однородной суспензии.

Приготовленная пластина смазывается припоем-суспензией с одной или обеих сторон тонким ровным слоем и нагревается до тех пор, пока припой не растечется. После удаления флюса должна получиться ровная блестящая поверхность. Затем пластинка проковывается или прокатывается до требуемой толщины, в результате этого слой припоя утоншается в несколько раз. Из полученной пластины вырезаются детали будущего изделия, изгибаются по форме украшаются сканью и зернью.

[Admin]

Зернь укладывается следующим образом. Детали и основа смачиваются очень слабым раствором флюорона и прогреваются до вишневого каления. Приготовленная зернь берется на кончик тонкой колонковой кисти, предварительно смоченной слюной, и укладывается на основу. Далее изделие медленно просушивается и нагревается до начала свечения металла, при этом шарики и накладные детали прочно приклеиваются размягченным флюсом к основе

и между собой. После охлаждения на воздухе изделие внимательно просматривается, дефекты исправляются.

Пайка является самым ответственным звеном технологического процесса. Для этого изделие равномерно нагревается до момента расплавления пленки припоя на основе металла, выдерживается 2—3 секунды и вынимается из горна или муфельной печи (пайку в электропечи необходимо проводить на куске древесного угля). После нагрева детали спаиваются только в местах соприкосновения с основой и между собой (рис. 1, За). Этим методом возможно проводить качественную пайку зерни размером до 0,1 мм, т. е. таких микроскопических шариков на площади 1 см2 можно поместить 10 000 шт.

Относительно затрат времени и разделения технологических процессов на основе хронометража, проведенного при изготовлении натурных реконструкций, можно предположить, что для изготовления трех сережек с девятью бусинами древнему мастеру потребовалось 23 дня в летние месяцы. В течение одного светового дня при достаточном профессиональном навыке современный мастер может проделать одну из следующих технологических операций: изготовить проволоку; изготовить кольца под зернь; изготовить зернь; изготовить два проволочных каркаса бусин; (рис. 2, 26), выложить зернью одну бусину (рис. 2, 2а); провести пайку девяти бусин. Не все операции требуют непосредственного участия мастера. Такие процессы, как изготовление колечек, сортировка зерни, волочение проволоки, и многие другие подсобные работы могут быть выполнены помощником или учеником под наблюдением мастера.

Подводя итоги экспериментов и исследований, можно сделать вывод, что в древности единой технологии пайки зерни и скани не существовало, так как положительного результата можно достичь несколькими методами, которые могли быть доступны ювелирам древности. Главное — необходимо было понять принцип пайки и научиться наносить тонкий, более лекгоплавкий слой припоя на поверхности спаиваемых деталей.

На основе проведенного хронометража можно утверждать, что массовость производства подобных зерненых изделий, была исключена, несомненно и то, что стоимость их была очень высокой. По-видимому каждый мастер в древности шел своим путем, имел свои секреты и свою технологию. Все достижения зависели от его терпения, усидчивости, смекалки и накопленного предшествующими поколениями опыта, который передавался от отца сыну. Поэтому в каждом дошедшем к нам из глубины веков изделии мы находим индивидуальную технологию изготовления и можем уловить почерк мастера или мастерской.

Различные варианты технологии производства древних зерневых изделий требуют дальнейшего глубокого изучения на основе тщательного анализа конкретных памятников ювелирного искусства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Постникова-Лосева М. М. Русское ювелирное искусство, его центры и мастера. М.: Наука, 1974.
2. Постникова-Лосева М. М. Русская золотая и серебряная скань. М.: Искусство, 1981.
3. Мишуков Ф. Я- Невидимый припой ювелиров древности // Тр. МВХПУ. 1962. Вып. 2.
4. Рыбаков Б. А. Ремесло Древней Руси. М.: Изд-во АН СССР, 1948.
5. Ипатьевская летопись // ПСРЛ. 1908. Т. 2.
6. Минжулцн А. И. Исследование и реставрация клада древнерусских женских украшений XI—XII вв. // Исследование, консервация и реставрация этнографических предметов. Рига, 1987.
7. Седов В. В. Восточные славяне VI—XIII вв. М.: Наука, 1982.
8. Абрамович Д. И. Жития святых мучеников Бориса и Глеба. Пг., 1916.
9. Андрющенко А. И. Руководство золотых и серебряных дел мастерства. Нижний Новгород, 1904.
10. Brepohl Е. Theorie und Praxis des Goldschmieds. Leipzig, 1962.
11. Флеров А. М. Материаловедение и технология художественной обработки металлов. М.: Высш. шк., 1981.