Лаборатория «Гжель»: где наука создает красоту, а художникам помогают технологии

Голубые цветы, синие птицы и аккуратные завитки — вы помните этот сервиз, который стоит у вашей бабушки в серванте? В детстве мы пили из него чай, а родители называли бело-голубые фарфоровые кружки «гжелью». Знаменитой росписи уже семь веков, и за это время технологи, художники и химики превратили народный промысел в настоящую науку со своими секретами. Давайте разберемся, какой путь прошел тот самый сервиз, чтобы попасть к нам на стол. Как современные технологии, такие как 3D-моделирование и 3D-печать, меняют производство этой уникальной посуды, и смогут ли роботы заменить художников-мастеров? На гжель с научно-технологической точки зрения нам помог взглянуть генеральный директор ООО «Гжель — художественные мастерские» (Объединение «Гжель») Петр Сивов. Подробнее читайте в нашем материале.

Форма: литье и роботы

Для начала отправимся в лабораторию, где технологи готовят фарфор — история нашего сервиза начинается здесь. Раньше глина для гжельского фарфора добывалась вручную — около подмосковной деревни, которая и подарила название промыслу. Первое упоминание об этой местности встречается еще в завещании Ивана Калиты — в 1339 году. В нем он наследовал керамические доходные мастерские своему сыну. Дело в том, что благодаря уникальным месторождениям гжельских глин, которые выходят на поверхность, здесь еще со времен первых поселений занимались гончарным делом.

Сегодня технологам привозят специальные смеси, из которых они готовят материал для будущих изделий. Они определяют критерии и параметры фарфоровой массы — так называемого шликера — и количество разбавителей, которые необходимы для нее. «Здесь не просто смешивают готовую смесь с водой. В нее нужно добавлять электролиты, которые при определенной влажности дают подвижность шликерам. Причем нам нельзя уходить в высокую влажность, иначе мы напаиваем гипсовую форму водой, и она преждевременно выходят из строя», — поделился Петр Сивов.

Традиционно формы для керамики делаются из гипса. Но сегодня на производстве появляются еще и полимерные основы. Они служат дольше гипсовых — около 80−100 тысяч производственных циклов. Кроме того, такая форма позволяет отливать изделия под давлением до 30 бар. А это, в свою очередь, помогает сократить число дефектов — например, появление пузырьков на отлитой форме.

«За счет давления начинается интенсивная фильтрация воды через стенки формы, образуется отливка. Дальше форма раскрывается и оттуда у нас роботом вынимается изделие», — рассказал эксперт. Да, именно роботом — они на производстве помогают не повредить керамику. Их движение намного более четкие, чем человеческие. Но, на самом деле, литье на заводе мало механизированный процесс. Хотя, по словам эксперта, на предприятии есть карусельная литьевая машина, которая позволяет отливать тонкостенную чашку, то есть сам корпус изделия. Но ручка все равно отливается отдельно — вручную, с помощью форм.

Кобальт: ярко и экологично

После изделие сушится и отправляется на роспись. Для нее используют кобальтовую краску — это светостойкий пигмент. Как отметил генеральный директор, самого кобальта, то есть металла, в краске лишь 50%, все остальное — это другие материалы, которые способствуют адгезии пигмента на поверхности полуфабриката, то есть «сцеплению» химических веществ.

Но гжель на самом деле имеет намного больше оттенков, чем мы привыкли — и они заключены не только в голубой спектр. Так, находки археологов, раньше гжельская роспись была цветной. Впервые синий кобальтовый пигмент применили только в XVIII веке. Но даже здесь все не так просто — изначально эта краска имеет серый оттенок. Синей она становится только после обжига — в результате химической реакции оксида кобальта (CoO). Формула, которая определяет интенсивность цвета, зависит от концентрации оксида и температуры в печи.

Кстати, этих химических реакций не стоит бояться — как отметил эксперт, кобальт экологически безвреден — его не стоит путать с активным изотопом металла, который может быть опасен для человека. Его на промысле не используется — на производстве применяют лишь материалы, качество которых проверяется, а сами изделия регулярно проходят проверку на ГОСТы.

К тому же любая краска закрепляется глазурью, поэтому не попадает в пищу. А сама глазурь представляет собой, по сути, мелко раскрошенное и расплавленное стекло.

«Состав красок и глазури постоянно совершенствоваться, в них появляются новые составляющие, за счет чего увеличивается чистота химических соединений, появляются новые интересные модификации, которые раньше получить было невозможно», — поделился специалист.

Роспись: художники и механика

В цеху, где расписывают гжельский фарфор, работают множество мастеров. «Сразу хочу сказать — чтобы не было секретов — рисунок создает художник, дальше его тиражируют на изделие живописцы», — сказала Петр Сивов.

Для этого у специалистов есть специальные кальки — они центрируются на изделии, пудрятся углем и дальше мастера заполняют контур разработанной росписью. Но это медленный процесс — за день один человек может расписать иногда всего лишь одно изделие — например, вазу. Однако современные технологии могут ускорить этот процесс.

«Попытки увеличить производительность труда живописцев были и раньше, но тогда делались так называемые декоды. То есть на основании рисунка делалась картинка, сверху наносился лак и, соответственно, с помощью лака она переносилась на изделие», — рассказал о технологии эксперт.

Сейчас же вместе с коллегами из Китая специалисты предприятия стараются изобрести способ механизированной росписи изделий. По словам эксперта, они близки к тому, чтобы создать механизм, который бы практически полностью имитировал традиционную роспись.

Сушка и запекание: серая роспись по розовому

Но, посмотрев на расписанные образцы, мы все еще не узнаем в них знакомую нам гжель. Допустим, с серым цветом росписи мы разобрались. Но гжель до запекания — это серая роспись по розовому! Все изделия в местных цехах имеют именно этот нежный оттенок.

И это заслуга так называемого раствора фуксина: «У нас есть точка контроля качества — после первого обжига изделия окунают в раствор фуксина, в органические пропитки. И, соответственно, так вскрываются дефекты — любые трещины проступают на изделии яркими нитями. Но этот розовый цвет „улетучивается“ в процессе последующего обжига — фунсин обесцвечивается уже при температуре около 400℃», — рассказа генеральный директор предприятия.

Поэтому после второго обжига — при температуре до 1320℃ — все изделия становятся белоснежными, какими мы и привыкли их видеть. Как объяснил Петр Сивов, в печи создается недостаток воздуха — тогда трёхвалентное железо, которое содержится в фарфоровой массе, переходит в двухвалентное состояние. При этом образуется такое соединение как фаялит, который имеет голубоватый цвет — он и создает видимый эффект белизны поверхности изделий.

Сейчас на «Гжели» используются современную печь, в которой, по словам специалиста, температурный градиент может достигать лишь 3-5℃. Однако раньше цех обжига выглядел совсем иначе — Петр Сивов рассказал, что в цеху все было в копоти. А горн — печь для обжига — не позволяла контролировать температуру, поэтому все делалось «на глаз» и расчет был на мастерство обжигальщика.

Так, с помощью современных технологий у технологов получилось значительно сократить число брака на производстве. Для сравнения специалист привел цифры — сегодня процент брака составляет около 12%, раньше он достигал четверти от общего числа изделий.

Гжель продвинутая: 3D-печать и цифровые модели

Сегодня производство гжельского фарфора, пусть и остается во многом традиционным, продолжает развиваться — не чужды мастерам и цифровые технологии. При разработке изделий используется 3D-моделирование и даже 3D-печать.

«Для изготовления изделий и построения правильной геометрии мы используем цифровые 3D-модели. Потому что при работе на классическом модельном станке есть свои нюансы — так или иначе на нем какие-то доли миллиметра могут „убежать“, — поделился Петр Сивов.

На предприятии применяют и другую современную технологию — так называемое вакуумирование шликера. В условиях вакуума в специальных «мешалках» из материала удаляется весь воздух, который без этой процедуры мог бы выйти на поверхность изделия в процессе обжига и также стать причиной брака.

Кроме того, технологии позволяют следить за изделием на каждом этапе: «Например, раньше сушка была неконтролируемой, из-за чего был большой процент брак. А сейчас у нас сейчас стоят автоматические сушилки с контроллерами, которые поддерживают постоянную температуру», — рассказал эксперт.

Промысел: на грани искусства и науки

«Гжель» ежегодно выпускает тысячи изделий — от маленьких елочных игрушек до утонченных ваз и сервировочных блюд, и с каждым годом темпы производства только увеличиваются. Сегодня полный цикл создания изделия — от замеса шликера до появления готового товара на прилавке — занимает в среднем две с половиной недели. В советское время на это уходило до месяца, и, возможно, в будущем этот срок станет еще короче.

Однако «Гжель» — это не просто предприятие, ориентированное на массовое производство. Каждое изделие здесь — это подлинное произведение искусства. На производстве трудятся 10 профессиональных художников, и каждый из них создает новые формы в своем уникальном стиле.

В синтезе науки и искусства рождаются шедевры. Наука предлагает художникам новые инструменты, методы и химические составы, позволяя и дальше совершенствовать традиции мастерства. Благодаря этому, любуясь аккуратной росписью на блюдцах любимого сервиза с ярко-синим узором, мы можем быть уверены: каждое изделие по-настоящему уникально.

Полина Казакова