На Барнаульском медеплавильном заводе он получил должность гиттеншрейбера, т. е. смотрителя и учетчика при плавильных печах. Ползунов досконально изучил все особенности процесса плавки металла, нашел время и для посещения заводской библиотеки, где ознакомился в том числе с трудами М. В. Ломоносова. Начальство было довольно способным работником – в апреле 1750 г. его произвели в младший шихтмейстерский (унтер-шихтмейстер) чин с повышением жалованья до 36 рублей в год. Задания ему давались самые разнообразные, в том числе далеко выходящие за его прямые обязанности. Например, летом 1750 г. ему поручили проверить, правильно ли выбрано место для пристани на реке Чарыш, а также измерить и составить описание дороги до Змеиногорского рудника. Иван осмотрел место для пристани. А затем с мерной цепью прошел до рудника, отмерив расстояние в 85 верст 400 сажен. Он обозначил всю трассу кольями и указал подходящие места для ночевок обозов с рудой. Длина будущей дороги оказалась вдвое короче действующей рудовозной. В ноябре 1753 г. Ползунов был сначала назначен смотрителем за работой плавильщиков, потом командирован на Змеиногорский рудник, где принял участие в сооружении новой лесопилки. Эта «пильная мельница» стала первым заводским сооружением, возведенным под непосредственным руководством Ивана Ползунова.
В 1754 г. по поручению одного из руководителей завода – Иоганна Христиани, того самого, который ходатайствовал о производстве Ползунова в младший шихтмейстерский чин, будущий изобретатель занимается организацией работы мастеровых и контролирует ее качество. А в 1755 г. получает очередное поручение – разобраться в причинах брака продукции на стекольном заводе, расположенном на берегу Барнаульского пруда. Ползунов пробыл на заводе около месяца, за это короткое время изучил технологию изготовления стекла и обнаружил причину дефекта. Оказалось, что мастера неправильно охлаждали посуду.
Складывается впечатление, что талантливым и исполнительным работником заводское начальство затыкало все дырки, перебрасывая его с одного узкого места на другое, а их, судя по всему, хватало с избытком. Например, в 1756 г. Ползунова направили на одну из пристаней принимать руду и вести расчеты с возчиками. Там же он руководил постройкой рудного амбара и занимался прочими рутинными делами. Не успев вернуться с пристани, Ползунов вынужден был отъехать в деревню Наумовку на берегу реки Чюмыш, где ему поручили проверить исправность канатов и прочего корабельного снаряжения, а заодно и самих кораблей.
Ответственное поручение
В самом конце 1757 г. начальство решает отправить унтер-шихтмейстера Ползунова с караваном драгоценных металлов в Петербург. Для него эта поездка имела особое, в том числе личное значение. Кроме отчетов о работе рудников и заводов, ему поручалось передать столичному начальству донесение о производстве самого Ползунова, а также некоторых его коллег в шихтмейстеры. В документе отмечалось, что соискатели давно выполняют работы, право на проведение которых имеют лишь горные офицеры. Ползунов и другие участники конвоя – офицер, капрал и 11 солдат – везли в столицу весьма ценный груз: 3,6 тонны серебра и 24 кг золота. Обоз выехал из Барнаула 1 января 1758 г. и почти безостановочно двигался по зимнему пути в Томск, а дальше через Тобольск, Пермь, Вятку на юг до Нижнего Новгорода, затем – в Москву и Петербург. Путь длиной 5 тыс. км продолжался более двух месяцев.
О пребывании Ивана Ползунова в столице с февраля по июнь 1758 г. не найдено никаких документальных свидетельств. Остается неизвестным, удалось ли ему свести знакомство с какими-то деятелями науки и техники, где он побывал, какими новыми знаниями обзавелся. Ясно, пожалуй, лишь одно: без дела молодой алтайский мастер не сидел. Впрочем, не подлежит сомнению одна важная для Ползунова встреча. 6 марта 1758 г., в тот самый день, когда Ползунов представил документы о привезенных им драгоценных металлах, кабинет дал предписание «статскому советнику и Монетной канцелярии главному судье» (т. е. эксперту) Шлаттеру принять золото и серебро у Ползунова. Все перевесить и зарегистрировать, а по приеме… помянутому Ползунову дать квитанцию». Иван Андреевич (до переезда в Россию Иоганн Вильгельм) Шлаттер был видным специалистом горного, металлургического, пробирного и монетного дела. После того как алтайские заводы перешли в собственность кабинета, Шлаттер устроил при Монетном дворе лабораторию по анализу и обработке серебра. Под наблюдением Шлаттера в 1750 г. из алтайского серебра была отлита рака (гробница) для останков Александра Невского (сегодня это замечательное произведение искусства находится в Государственном Эрмитаже). Рака, весившая 76 пудов (1,2 тонны) была выполнена в стиле барокко, надписи, выгравированные на гробнице, сочинил М. В. Ломоносов.