Красноярские учёные создали гипоаллергенные сплавы для ювелирных изделий

Учёные Института цветных металлов и материаловедения СФУ разработали новые сплавы на основе золота 585 пробы, содержащие палладий и серебро и модифицированные с помощью родия и рутения. Также создан сплав на основе серебра 925 пробы, модифицированный кремнием. Одной из особенностей этих сплавов является полное отсутствие в их составе никеля — металла, вызывающего у некоторых людей стойкую аллергическую реакцию. Изготовленные из новых сплавов ювелирные украшения в сравнении с уже известными имеют более высокий уровень механических и эксплуатационных свойств и станут гипоаллергенной альтернативой изделиям, изготовленным из широко распространенных никельсодержащих сплавов.

В Сибирском федеральном университете проведена масштабная работа по созданию линейки ювелирных сплавов на основе драгоценных металлов.

«Предложены составы легированных сплавов, повышающие уровень механических, эксплуатационных и эстетических свойств ювелирных изделий. В лабораторных условиях исследовались многие вариации сплавов, как для ювелирного производства, так и для технических целей. Все сплавы изучались на разных стадиях технологической цепочки производства для выявления механических свойств в литом и деформированных состояниях на различных этапах. Учитывалась прочность, пластичность и однородность состава, размер зерна сплава — чем оно мельче, тем выше прочность, однороднее свойства и привлекательнее внешний вид ювелирных изделий», — рассказала соавтор исследования, старший преподаватель кафедры обработки металлов давлением СФУ Юлия Дитковская.

Коллектив авторов исследования отметил, что одним из главных результатов явилось повышение уровня механических и эксплуатационных свойств изделий из новых сплавов, и в результате – снижение количества бракованной продукции во время производства украшений. Проводились исследования одного из самых трудоемких в производстве изделий – ювелирной цепи, требующей выполнения многочисленных сложных операций при изготовлении.

«Важно было разработать сплавы, не содержащие в своем составе никель. Европейский Союз достаточно давно выпустил директиву, запрещающую вводить в ювелирные сплавы более пяти сотых процента этого металла. Причина – появление различных форм аллергических заболеваний кожи при контакте с никельсодержащими изделиями (ювелирные украшения, бижутерия и пирсинг). В той или иной форме, этим видом аллергии страдают 15% женщин и 5% мужчин во всем мире», — продолжила Юлия Дитковская.

В лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов красноярские исследователи разработали программное обеспечение, которое позволяет проектировать процессы производства длинномерных деформированных полуфабрикатов. Также рассчитаны технологические режимы прокатки и волочения новых сплавов. Проведя ряд экспериментов, учёные установили, что новые сплавы и режимы их обработки с использованием процессов сортовой прокатки и волочения позволяют в промышленных условиях получать ювелирную проволоку диаметром до 0,25 мм с высоким уровнем механических и эксплуатационных свойств. Такая проволока идеально подходит для плетения цепи, например, «Снейк».

По данным разработчиков, производство ювелирных украшений из новых сплавов имеет приятный бонус — себестоимость изделий мот значительно снизиться, поскольку редкие и ценные металлы — модификаторы (например, родий и рутений) используются в очень малых количествах, тогда как польза от них в составе сплавов — огромная. К сожалению, внедрение новых сплавов потребует существенного совершенствования инструмента уже существующего оборудования, а значит, на прилавках ювелирных магазинов украшения из «палладиевого» золота могут появиться ещё не скоро.

«Мы уже проводили аналогичное исследование по модифицированному сплаву красного золота. Согласно расчётам, в случае производства ювелирных цепей плетения «Снейк» — это цепочка круглого сечения, внешне напоминающая змеиную кожу — с применением разработанных составов сплавов и технологий производства можно снизить годовую себестоимость на сумму до пяти миллионов рублей и повысить выручку предприятия. Мы считаем, введение в производство предлагаемых нами сплавов белого золота 585 пробы и серебра 925 пробы позволит выпускать изделия, более рентабельные по соотношению цены и качества, — объяснила Юлия Дитковская. — Эти сплавы эстетически привлекательны и не представляют опасности для здоровья».