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Step del processo

Premessa

Abbiamo riunito alcuni elementi di fisica, termodinamica ed informazioni di pratica operativa col desiderio di poter migliorare la realtà delle fusioni ottenute col metodo della “cera-perduta”, metodo che ha antichissime origini e consente oggi la realizzazione di pezzi di buona qualità e con geometria complessa. Il risultato ottimale si raggiunge solo rispettando tutte le fasi che esige la tecnologia dei processi e tali tecnologie pretendono le opportune attrezzature da usarsi con i metodi adatti che in definitiva corrispondono e soddisfano le numerose leggi fisiche, meccaniche e termodinamiche che giocano in questa realtà. Ingrediente indispensabile é l’esperienza che si acquisisce nella giusta maniera disponendo della strumentazione e dei prodotti più appropriati. Descriveremo brevemente i passaggi di lavorazione per giungere alla fase della fusione.

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Preparazione Modelli

Il modello metallico creato dall’artista orafo è un elemento determinante nel processo di fusione. Da esso deriva infatti il pezzo fuso e se quest’ultimo non richiederà costosi interventi meccanici nella fase di finitura, verrà eliminata una serie di costi aggiuntivi dovuti anche al dispendio di metallo prezioso. Durante la realizzazione del modello è quindi importante tenere conto:

–  dei ritiri dimensionali che si verificano nelle matrici di gomma, nella cera e, infine, nel pezzo fuso

–  dei diversi spessori dell’oggetto e degli ostacoli che si incontrano durante la solidificazione

–  dei punti dell’oggetto nei quali si potranno attaccare i canali di colata in modo da poter finire il pezzo senza modificarne il disegno e, al contempo, soddisfacendone le esigenze di giusta alimentazione

–  infine, dell’adattabilità alla finitura

Se trattasi di gioielli di pregio andranno rifiniti manualmente, ma se sono invece destinati ad un mercato comune la finitura verrà eseguita con mezzi meccanici e ripresa a mano solo per piccoli ritocchi.

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Preparazione Gomme

In questi ultimi anni l’impiego dell’elastomero (gomma siliconica) ha contribuito in modo considerevole al miglioramento delle cere. Esso infatti offre i seguenti ben noti vantaggi:

–  eliminazione degli isolanti – talco o liquidi

–  notevole elasticità e consistenza

–  grande memoria

–  lunga vita mantenendo la fedeltà di riproduzione

Non dobbiamo infatti trascurare il tempo risparmiato nelle operazioni di cospargere il talco o altro isolante, nonché il pericolo che particelle di questi isolanti si fissino nei punti più sottili (griffe per brillanti o altro) e impediscano poi alla cera di completare il modello. L’elastomero da noi proposto sostituisce la gomma naturale ed è stato studiato per soddisfare tutte le esigenze richieste dalle matrici per microfusioni a scopo di alta gioielleria. Le sequenze fotografiche dimostrano la semplicità di lavorazione e contemporaneamente mettono in evidenza la praticità dell’uso delle spine di riferimento. Tali spine eliminano qualsiasi dubbio sulla posizione delle due parti delle matrici e in tal modo consentono di evitare quei difetti delle cere dovuti alla non perfetta chiusura della matrice.

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01. Fissaggio canale alimentazione

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02. Modello metallico completo

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03. insieme staffa

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04. Fissaggio del modello nella staffa

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05. Taglio dell’elastomero

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06. Riempimento della staffa

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07. Inserimento spine di riferimento

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08. Chiusura della matrice

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09. Vulcanizzazione

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10. Estrazione spine di riferimento

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11. Taglio perimetro gomma

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12. Taglio interno gomma

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13. Estrazione del modello metallico

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14. Reinserimento delle spine di riferimento

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15. Matrice pronta

Preparazione Cere

Dopo l’avvento, di questi ultimi anni, del sistema di aspirazione ed iniezione della cera ci sembrerebbe impossibile usare il vecchio metodo della sola iniezione, con tutte le problematiche che esso comporta, quali inclusioni di bolle d’aria, incompletezza dei modelli, difficoltà nel riprodurre spessori sottili. Le apparecchiature oggi disponibili sono di alta affidabilità e consentono una sicurezza quasi completa. Un compressore d’aria ed una piccola pompa del vuoto forniscono pressione e vuoto con regolazione di secondi. Una centralina elettronica guida automaticamente i tempi di intervento oltre alla temperatura della cera e dell’ugello di uscita della cera. Praticamente si avvicina all’ugello dell’iniettore la matrice in gomma la quale viene sottoposta ad aspirazione per uno o più secondi ed immediatamente viene iniettata la cera. È facile concludere che con queste condizioni è obbligatorio ottenere una cera senza difetti aumentando notevolmente la produzione e la qualità.

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Preparazione Rivestimento

L’uso degli impasti da versare attorno ai modelli in cera per la realizzazione delle forme di fusione è abbastanza recente se si pensa alla storia millenaria della fusione. Vogliamo solo ricordare che il celebre orafo fiorentino Benvenuto Cellini nel 1600 usava un prodotto da lui preparato che conteneva anche gesso. Le polveri moderne consentono in pochi minuti di ottenere ottime forme e sono di facile preparazione. La qualità dei prodotti deve essere ben accertata per evitare dannose conseguenze sui pezzi fusi.

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Il materiale per la microfusione assorbe l’umidità dell’aria. Al contrario, tale materiale deve sempre essere ben secco prima dell’uso, altrimenti sarà necessario più tempo per la lavorazione e anche la forma può indebolirsi notevolmente. Inoltre, la superficie della fusione può diventare ruvida o addirittura dar luogo a bavatura. Le polveri moderne contengono vari additivi che si dissolvono in un certo periodo di tempo e questo può facilmente confondere. Per esempio, l’impasto liquido può apparire più fine di quanto non sia: se a questo punto si aggiunge a occhio della polvere, il giusto rapporto acqua polvere viene modificato. Se non si procede con la massima precisione, non si può essere sicuri di ottenere i migliori risultati. Di massima, 1 kg di polvere si combina con 360-400 grammi di acqua. Ricordarsi di aggiungere sempre la polvere all’acqua e mai viceversa altrimenti si rischia di formare dei grumi molto dannosi. Per ottenere fusioni con superfici perfette, l’impasto liquido deve avere una consistenza liscia e omogenea, mentre il mescolamento meccanico sotto vuoto ne garantisce il risultato.

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Esistono a questo scopo apparecchiature come i nostri mescolatori. La nuova tecnica realizzativa, che colloca la motorizzazione in alto come si vede chiaramente nelle figure, elimina gli inconvenienti presenti nelle apparecchiature attualmente sul mercato. I vantaggi e le caratteristiche sono i seguenti:

– si mescolano differenti quantità di prodotto sempre nel medesimo tempo

– non si verifica alcun problema nell’apparato motorizzato che resta privo di polvere.

– rapido e facile lavaggio

– il rivestimento si trasferisce nei cilindri, leggermente vibrati, in regime di vuoto garantendo completa omogeneità fisica ed assenza di aria

– il mescolamento è temporizzato automaticamente.

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Ciclo Cottura Rivestimento

Una volta che il rivestimento contenente il grappolo si è ben indurito, il cilindro viene trasferito in un apposito forno, detto stufa scolacera in cui viene appunto fatto sciogliere il grappolo di cera. Sciogliendosi, questa defluisce verso il basso e fuoriesce dal cilindro attraverso il foro prodotto dal piantone. Una volta scolata la cera, il cilindro ancora caldo passa direttamente in un secondo forno dove viene cotto in modo che il rivestimento acquisisca la durezza necessaria a resistere all’urto e al calore del metallo.

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Fusione Centrifuga

Col metodo della fusione per centrifugazione si verificano delle pressioni sul metallo fuso in funzione dell’accelerazione che é variabile a seconda dell’oggetto da produrre e del metallo da fondere e progressiva per evitare fenomeni di turbolenza e facili sgretolamenti del rivestimento. Le nostre centrifughe sono equipaggiate con generatori di potenza di nuova generazione che lavorano a media/bassa frequenza per permettere un mescolamento ottimale del metallo e sostituiscono le vecchie valvole oscillatrici il cui funzionamento si esauriva nel tempo, inoltre sono dotate di un braccio centrifugo snodato che imprime una maggiore pressione di ingresso del metallo nel cilindro evitando, grazie ad una risultante delle forze, fenomeni di turbolenze negative. Grazie agli studi eseguiti, all’aggiornamento e l’applicazione di tutte queste nuove tecnologie i risultati della fusione elettronica con centrifugazione con le fonditrici GALLONI saranno straordinari.

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Fusione Sottovuoto

Una nuova realtà per ottenere fusioni di qualità in oro, argento e loro leghe é rappresentata dalla fusione con colata in cilindro sottovuoto. Con questo sistema si applica una depressione al cilindro che, sfruttando la porosità del rivestimento, permette al metallo di aderire perfettamente alla forma interna. E’ grazie al vuoto che tutte le impurità generate per reazione dal rivestimento vengono aspirate e non inquinano la superficie del metallo che riempirà le cavità dell’oggetto evitando i possibili difetti.

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Fusione Sottovuoto e Pressione

Questo sistema ultra decennale di fusione è un risultato Aseg Galloni S.p.A. ottenuto da una serie di studi e ricerche di altissima tecnologia innovativa i cui miglioramenti ottenuti sono ormai noti in tutto il mondo. Tuttavia, bisogna capire ed interpretare i due tipi di pressione applicata al metallo. In un tipo di macchina la pressione viene esercitata nella camera del crogiolo per spingere il metallo fuori dal crogiolo aumentandone la velocità di iniezione nel cilindro che si trova completamente sottovuoto. Nell’altro tipo, la pressione viene esercitata sul metallo liquido quando é già all’interno del cilindro per comprimerne le molecole e spingerlo all’interno delle cavità della forma all’interno del cilindro per riempire così le parti più sottili. Tutto il processo di entrambe le macchine, viene impostato e controllato da un computer industriale con un “touch-screen” automatizzando in questo modo tutte le operazioni. Definiti ed impostati sulla fonditrice tutti i parametri l’operatore dovrà semplicemente caricare il crogiolo, mettere il cilindro in posizione e premere un tasto!

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Fusione Statica

Questo sistema di fusione viene offerto a quella fascia di operatori che utilizzeranno questa gamma di forni per la produzione di lingotti, barre, graniglia e recupero limature, scarti ecc.. Il metallo fonde sempre grazie al riscaldamento per induzione in tempi anche molto veloci e viene versato manualmente dall’operatore oppure automaticamente attraverso un rovesciamento pilotato. Con questo sistema é possibile fondere argento, oro, acciaio e platino. Molto spesso viene raccomandato per la preparazione della prelega.

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Finitura

A fusione avvenuta è necessario estrarre il grappolo di fusione dal cilindro. La soluzione che GALLONI offre è una cabina ad acqua che colpisce il rivestimento con un getto di acqua ad alta pressione.

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