Jak se odlévá stopa absolventa?

Slavnostní odhalení bronzového odlitku připomínajícího toto významné absolutorium proběhlo tradičně při příležitosti Zlaté promoce 18. 9. 2020. Co ale vlastně takovému slavnostnímu aktu předchází? Kde a jak se pamětní odlitek vyrábí? O tom nám může povědět interní doktorand Katedry metalurgie a slévárenství Ing. Václav Merta.

Letošní odlitek stopy významného absolventa je už čtvrtým, který pro tento účel vznikl přímo na půdě univerzity, konkrétně ve slévárenských laboratořích naší katedry, které se nachází za vědeckotechnologickým parkem na ulici Krásnopolská. Před čtyřmi lety jsme byli velmi potěšeni, když se na nás s prosbou o zhotovení tohoto odlitku poprvé obrátilo vedení univerzity. Přece jen, je to určitá pocta mít možnost vytvořit pro někoho připomínku významu jeho celoživotní vědecké práce. Očividně byli všichni tehdy s naší prací spokojeni, protože od té doby každoročně trávíme část léta právě nad výrobou stopy absolventa.

Mohlo by se zdát, že tento odlitek vlastně ani není moc složitý. Do jisté míry je to určitě pravda -  pozoruje-li jej člověk okem běžného smrtelníka. Oko slévače si však najde celou řadu záludností i na tak jednoduchém reliéfním tvaru. Hned vidí, že dominantním prvkem na odlitku je drobný text a perfektně hladké plochy a je mu tedy jasné, že je zapotřebí odlít dokonalý kus, protože žádné viditelné chyby nejsou přípustné. Celá příprava výroby odlitku začíná zhotovením modelu – to je vlastně taková předloha budoucího odlitku, která mimo to, že má stejný tvar jako odlitek, musí splňovat řadu technologických náležitostí jako například úkosy na kolmých stěnách pro snadné vyjmutí modelu z formy, či nepatrně větší rozměry, z důvodu smršťování kovu v průběhu chladnutí odlitku. Modely pro formování do písku musí být vyrobeny z pevného trvanlivého materiálu a vyrábějí se proto především ze dřeva či plastů, a v některých případech se setkáváme i s kovovými modely. Pro výrobu modelů pamětních desek v poslední době využíváme převážně metod rapid prototyping, kdy se model nejprve nakreslí ve 3D a následně se podle velikosti vytiskne na 3D tiskárně, buď v kuse, anebo po segmentech.

Dále se musí model zkompletovat a zpravidla vyřešit povrchovou kvalitu úpravou povrchu modelu formou nástřiku tmelem a následným broušením. Je zapotřebí si uvědomit, že kvalita výsledného odlitku je zcela závislá právě na kvalitě zpracování modelu. I to je důvod, proč nad touto částí práce trávíme obvykle nejvíce času – výroba od zpracování v 3D programu až po finální úpravy zabere desítky hodin. Poté, co máme zhotovený model, potřebujeme vyrobit formu, tedy něco, do čeho budeme následně odlévat tekutý kov. Formu pro tuto technologii zhotovujeme z formovací směsi, což je materiál, který obsahuje písek, jíl a vodu a všichni ho velice dobře známe z dob, kdy jsme si hráli na pískovišti (smích). Samozřejmě to trochu zjednodušuji, ale pro představu je tento příměr docela dostačující. V pískové směsi se tedy vytvoří něco jako otisk, vznikne tak dutina, která je negativem modelu, resp. budoucího odlitku. Kromě této dutiny je dále nezbytné i zhotovení vtokové soustavy, kterou je pak při odlévání tekutý kov transportován. Stejně jako u zhotovení modelu, i při přípravě slévárenské formy je zapotřebí zejména trpělivost a preciznost. Časově je tato operace už méně náročná, i tak ale většinou zabere celý pracovní den. 

Když je hotová a složená forma umístěna na tzv. licím poli, nezbývá nic jiného, než do ní odlít natavený kov. Všechny stopy významných absolventů před budovou rektorátu jsou zhotoveny z cínového bronzu, tedy ze slitiny mědi. Tento materiál se velmi často používá pro odlévání uměleckých předmětů pro svůj atraktivní vzhled, zajímavé možnosti povrchových úprav a v neposlední řadě také pro svou odolnost proti povětrnostním vlivům. Odlévání samotné je samozřejmě nejriskantnější operací – slévač manipuluje s více než 20 kg kovu, který má teplotu až 1250°C. Klíčové jsou pak zkušenosti slévače s odléváním, jeho cit pro to, jak rychle nalévat kov do formy. Mohlo by se zdát, že v tuto chvíli je práce hotová. To ale ještě zdaleka není pravda a navíc, to nejhorší je teprve před námi – fáze čekání. Až do druhého dne po odlití většinou čekáme, než formu s odlitkem rozebereme a můžeme se podívat na výsledek. Každý slévač dobře zná tu chvíli, než vytluče odlitek z formy, chvíli nervozity, očekávání, nejistoty, vzrušení. Určitě je to ta nejlepší část celého výrobního procesu. Pohled na povedený výsledek je pak největší odměnou za odvedenou práci. Samozřejmě, že ne vždy se odlitek podaří hned na první pokus, i s tím se někdy musíme vyrovnat a celý proces formování, odlévání a čekání zopakovat. Na odlitku je následně zapotřebí provést celou řadu úprav. Nejprve se odstraňuje vtoková soustava a zabrušují nerovnosti na odlitku. V případě odlitků pamětních desek, je nutné myslet také na kotvení odlitku při instalaci na požadované místo. Z toho důvodu jsou do připravených předlitých „kapes“, zpravidla umístěných v rozích ze zadní strany odlitku, vrtány díry, do kterých se pak vyřežou závity. Do těchto děr jsou pak umístěny šrouby nebo závitové tyče, které slouží k fixaci odlitku na místě. V dalším kroku se odlitek cizeluje, což je proces, kdy se pomocí rozklepávání ocelovými tlouky, pilováním a broušením, retušují drobné nedostatky na odlitku a vytahují se jednotlivé detaily. Poté co je odlitek vycizelovaný, je zapotřebí sjednotit povrch odlitku tryskáním, aby se srovnaly rozdíly mezi litým a broušeným povrchem. Pak už je odlitek již připraven na finální povrchovou úpravu – patinování. Povrch odlitku v průběhu patinování změní barvu, získá daleko větší hloubku a určitý nádech starožitnosti. Pro vytvoření patiny na odlitku se využívají různé chemikálie zpravidla ve formě roztoků. Proces patinování je ukončen oplachem vodou a následným rozleštěním patiny do požadovaného vzhledu. Posledním krokem je pak konzervace povrch, k tomu nejčastěji využíváme včelí vosk, který nejenže perfektně plní úlohu ochrany povrchu před vlivem okolního prostředí, ale zároveň po finálním kartáčování dodá odlitku velmi příjemný jemný lesk a zvýší kontrast, což se opticky projeví tak, že se ještě zvýrazní hloubka reliéfu a odlitek tak působí plastičtěji. Když je naše práce hotová, zbývá už jen poslední věc, a to instalace - zasazení do chodníku.

I u toho většinou asistujeme a dáváme pozor, aby se odlitek při manipulaci zbytečně nepoškodil. A pak přijde den slavnostního odhalení. Samotný akt odhalení odlitku stopy absolventa je samozřejmě jen pomyslnou třešničkou na dortu a dotváří slavnostní okamžik a jeho důležitost. Tento den ale není o odlitku, je to den významného člověka, kterému jeho kolegové, studenti, přátelé a rodina vzdávají hold za jeho celoživotní působení. Nikdo v tu chvíli netuší, kolik práce za tou bronzovou deskou stojí a ani to není její účel – má zkrátka navždy připomínat tento den, tohoto člověka – proto byla vyrobena.