sábado, 8 de junio de 2013

PRUEBAS DE AJUSTE PARA BRIOLETTES





RESULTADOS FINALES DE 3 MÉTODOS DE AJUSTE EN ORDEN DE FUERZA:

1er Lugar: 

Tapa cónica conforme con el exterior briolette aire pegado con adhesivos epoxi.

2 º Lugar: 

Pin-cap pegado en agujero perforado verticalmente "a ciegas" con adhesivos epoxi.

3er Lugar: 

Briolette perforado utilizando un método de ajuste a través de cable, sin necesidad de cola.

Siga leyendo para ver cómo se obtuvieron estos resultados, y las ventajas y desventajas de cada método.







En un intento de comprender y cuantificar los puntos fuertes de los distintos procedimientos de pegado de briolettes realicé algunas pruebas básicas. 

Las pruebas sometidas a las briolettes se hicieron con los  3 métodos descritos a una carga cada vez de mayor peso. 

La carga se incrementó hasta que se produjo el fracaso de ajuste.







PROCEDIMIENTO

Se usaron seis briolettes, dos para cada uno de los tres métodos siguientes:

Dos briolettes fueron perforadas verticalmente con agujeros  de algunos milímetros de profundidad con Stuller pin-caps y pegadas con adhesivo epoxi.

Dos briolettes se pegaron con tapas cónicas, con cemento epoxy y para aumentar las sujeción se trató la superficie exterior con aire y abrasivo en la parte de unión.

Dos briolettes fueron perforados y un alambre se insertó a través de los orificios para un ajuste con ningún adhesivo.

Las briolettes se colgaron y una carga se aplicó a cada método de ajuste en particular. 
Esto se logró mediante la unión a la configuración de un haz estacionario con alambre de acero. 
El cuerpo de la briolette fue envuelto cuidadosamente por encima de su punto más ancho con alambre de acero fino. 
Este cable se une a un cubo al cual se añadió una cantidad medida de peso hasta que se alcanzó el fracaso en el ajuste. 
Arena o agua se utilizó como el peso en el procedimiento de prueba.







PRUEBAS REALES (todas las pruebas realizadas a 60 grados Fahrenheit en briolettes de cuarzo natural)


PRUEBA 1: 

Alambre "Thin" 14 kt oro pin-cap adherido w / epoxy en un briolette perforado verticalmente.

briolette materiales y tipo: 

cristal de roca ruso, RND. sección transversal, ángulo de 30 grados arriba, perforado por ultrasonidos con un "tubo hipodérmico de acero inoxidable (diámetro del agujero termina más grande que el tamaño del tubo de perforación, a unos 0.023" 0.020)
Stuller pin-cap, 14 kt oro, diámetro del alambre pin reducido a 0.023 "(diámetro standard 0,030."), el pasador Profundidad 0.085 "," cara "de diámetro cap 0.060": 



Citrine Carved Fancy Briolette (3 Pcs Set)Lemon Quartz Faceted Pear 3 Pcs Set



método de ajuste
adhesivo: Devcon Epoxy 2-Ton, 30 minutos el tiempo de trabajo, 2500 lb / sq.in.. nominal, resistente al agua.
tiempo de curado: 36 horas (fabricante dice sólo 8 horas necesarias para la plena fuerza.)

RESULTADOS:Falló a los 8635 gramos de carga. 
Tras un examen minucioso se notó un error material del cristal de roca en sí. El pin no se soltó del agujero, pero rompió el cristal de roca a lo largo del mismo. 







PRUEBA 2: cable "grueso" 14 kt en oro pin-cap adherido w / epoxy en un briolette perforado verticalmente.

briolette materiales y tipo: 
cristal de roca ruso, RND. sección transversal, ángulo de 25 grados,  perforado por ultrasonidos con un "tubo hipodérmico inoxidable (diámetro del agujero termina más grande, alrededor de 0.030") 0.025

método de ajuste: 
Stuller pin-cap, oro 14k, diámetro del alambre pin dejado norma 0.030 ", pin profundidad de 0.10", "cara" de diámetro cap 0.075 "







adhesivo: 
Devcon Epoxy 2-Ton, 30 min. tiempo de trabajo, 2.500 libras.

el tiempo de curado: 
36 horas (fabricante dice sólo 8 horas necesarias para la plena fuerza.)

Nota especial: 
Antes del ensayo, se observó una inclusión a 60x en la briolette. Esta inclusión parecía ser natural y una parte inherente de la briolette antes de la perforación.

RESULTADOS: 
La rotura se produjo a los 5214 gramos de carga. 
Tras un examen minucioso se notó que hubo fracaso del cristal de roca en sí. 
El peso menor que la prueba 1 fue una sorpresa. Posiblemente debido a la debilidad del material.







PRUEBA 3: 

Capuchón de plata cónica a 60 grados adherido con epoxy con área a pegar desgastada con aire en el briolette.

briolette materiales y tipo: 

Citrino color oro proveniente de Brasil, RND. sección transversal, 60 grados de ángulo de la parte superior







método de ajuste: 
La parte superior del briolette fué desgastado para mejor adhesión usando granos de óxido de aluminio número 180 el cono de plata mide 0.160 "de diámetro en la boca de la tapa y terminado 0.076" de profundidad en la tapa

La profundidad del casquillo fue recortada al tamaño adecuado en relación con la briolette.

pegamento: 
3M DP 100 epoxy clara, 3-5 minutos de tiempo de trabajo, para 2500 lb

el tiempo de curado: 
8 meses + (dice sólo 24 horas necesarias Fabricante hasta toda su fuerza.)

RESULTADOS: 
La rotura se produjo a los 16.344 grs. de carga. 
En este caso, la inspección cercana mostró que muy poca roca se rompe en caso de fallas. 
Lo más probable es el amplio ángulo de 60 grados de este briolette permitió que la fuerza se distribuyen a través de un ángulo más amplio lo que resulta en la falla del material no sólo es una falta de adhesivo a las 36 libras







PRUEBA 4: 
Tapa de plata cónica con 30 grados adherido con epoxy y la superficie del briolette desgastado con aire.

briolette materiales y tipo: 
cristal de roca ruso, RND. sección transversal, ángulo de 30 grados arriba

método de ajuste: 
Igual que la prueba 3 con las siguientes medidas; parte cónica adherido del briolette debajo de la tapa mide 0.135 "de diámetro en la boca de la tapa y termina 0.160" de profundidad en la tapa. 
El grado casquillo de plata de ley a 30 grados fue recortada al tamaño adecuado en relación con este briolette.







adhesivo: 
igual que la prueba 3

el tiempo de curado: 
8 meses + (dice sólo 24 horas necesarias Fabricante hasta toda su fuerza.)

RESULTADOS: 
La rotura se produjo a los 10.896 grs. de carga. 
El adhesivo no falló. El adhesivo es más fuerte que el cristal de roca.







TEST 5: 
Cruz de briolette perforada a través para ajuste del tipo de alambre.

briolette materiales y tipo: 
cristal de roca ruso, con sección a 35 grados en ángulo de la parte superior, briolette longitud total 0.62.

Método de ajuste: 
La briolette se cruza por su perforación con un alambre de 0.028 de diámetro a través de este agujero a 0.022. Este alambre se dobla en ángulo recto y el conjunto fue colgado en la viga estacionaria. 0.028 
El agujero de perforación transversal se encuentra a 0,10 por debajo de la parte superior de la briolette en un punto donde el briolette mide 0.10 de diámetro.







adhesivo: 
ninguno

RESULTADOS: 
Se rompió a los 3632 grs. de carga. 
La parte entera del briolette encima del agujero se rompió en pedazos pequeños. 
El plano de corte es paralelo al taladro transversal. En otras palabras, la ruptura se produjo directamente a través del agujero. Este tipo de ajuste se basa totalmente en la resistencia del material de la briolette, ya que no se usa de adhesivos.







PRUEBA 6: 
Cruz perforada 

briolette materiales y tipo: 
cristal de roca ruso, briolette de longitud total 0.71 

método de ajuste: 
La briolette era perforada transversalmente con un agujero de 0.023 de diámetro y se usó un alambre de 0.022. 
Este alambre se dobla en ángulo recto y el conjunto de briolette fue colgado en la viga estacionaria. 
El agujero de perforación transversal se encuentra 0,18" por debajo de la parte superior de la briolette en un punto en la medida 0.165 "de diámetro.







adhesivos: 
ninguno

RESULTADOS: 
La rotura se produjo a los 6.356 grs. de carga. 
Una vez más toda la parte superior de la briolette quedó similar a la prueba 5. 
Este briolette resistió 1,75 veces más carga que la prueba 5. 
Esto probablemente se debió a la colocación del orificio a través de una porción más gruesa de la briolette.







RESUMEN DEL ANÁLISIS:

Las seis pruebas anteriores han demostrado las ventajas de los tres métodos de fijación de briolettes mas recomendados. 
La resistencia de la unión epoxi, si se prepara correctamente era a menudo más fuerte que el propio material de la briolette. 
Todas las pruebas se realizaron en briolettes de cuarzo. Sabemos que el cuarzo no es el más débil de los materiales. Por lo tanto se puede suponer que algunos de los materiales más débiles tales como apatita o ópalo pueden fallar en cargas menores.







Pruebas 1 y 2 se realizaron en briolettes perforadas verticalmente. 
Yo específicamente he probado pasadores delgados de 0.023 y gruesos 0.030. Estos son los 2 tamaños de orificios que más a menudo se hacen con el taladro ultrasónico. 
Briolettes pequeños recibirán el agujero menos notable y de diámetro pequeño y briolettes más grandes reciben el diámetro del agujero más grande.
Las pruebas 1 y 2, ambas demostraron la alta resistencia de estos métodos de configuración. 
Muy por encima de cualquier sistema se encontrará que son los mejores para el uso ordinario. Se observó que el material del briolette falló antes que ya sea el pasador o el adhesivo. 
Este método de ajuste de briolette ha demostrado ser muy fuerte, mientras que el pequeño tamaño de los capuchones sigue siendo apenas visible en la pieza terminada.






Las pruebas 3 y 4 se realizaron en briolettes con tapas cónicas con desgaste para mejor adhesión del epoxi por aire-abrasión externa del briolette. 
Cabe señalar que este método hace que el joyero haga sus capuchones de acuerdo con el ángulo de las briolettes, pero pueden estar seguros de que este es el método más fuerte. 
Cuando se utiliza un sistema de desgaste de la superficie del briolette por aire-abrasión externa, y nuestros capuchones son hechos con precisión y técnicas adhesivas adecuadas, resultados similares se pueden esperar.







Las pruebas 5 y 6 se realizaron en briolettes cruz perforados con un ajuste tipo cable pasante. 
Este método produjo sólo resultados satisfactorios. Resultó ser el más débil de todos los métodos de prueba, pero todavía tenía un gran margen de seguridad al considerar el uso normal de una joya. 
Si el pegamento es una mala palabra en su vocabulario éste sería el método ideal para usted. 
Es el método tradicional de ajuste de briolette que se remonta a una época en que los adhesivos no se usaban. 







El principal defecto de la perforación transversal es que  el agujero pasa por el extremo delgado del briolette. Este agujero que se somete a las tensiones de uso, debilita el briolette en la zona que más fuerza necesitaría. 
Otro problema con la perforación transversal es el hecho de que la carga se aplica en ángulo recto con el agujero. El briolette es separado en un plano que pasa a través del agujero. 
Parece también que el cable concentra la fuerza en las entradas al agujero. 
Este estrés puede causar que el agujero sea astillado o el fracaso total.







Nota especial: 
Sería interesante ver cómo la fuerza de estos métodos de configuración de briolette sean comparados con otras formas más tradicionales en los que se fijan las piedras. ¿Cree usted que una piedra engastada en garras podría soportar tener un alambre envuelto detrás de élla y ser sometido a cargas similares a los de estas pruebas?
Es inevitable que se produzca el fracaso. 
La pregunta es: ¿A qué carga? No hay ajuste permanente. Todos ellos están sujetos a fallos de una manera u otra. La unión adhesiva y métodos de perforación transversales también tienen sus límites, que es lo que he tratado de mostrar.

Estas pruebas han demostrado que un conjunto de briolettes es fuerte y es improbable que falle cuando se une correctamente. 








CONCLUSIONES:
Sólo en un caso se vio que el adhesivo falla antes del  material. En este caso (prueba # 3) se usó una carga fenomenal de 36 libras concentrado en el capuchón del  briolette cónico de 60 grados para causar un fallo del adhesivo. 
Esta alta resistencia capuchón / briolette se llevó a cabo en una zona de contacto extremadamente pequeña, el área de la superficie que se une entre el capuchón y el briolette mide 0,16 pulgadas de diámetro por 0,076 pulgadas de largo.







Todas las pruebas, 1 a 6 requieren sustancialmente más peso para provocar un fallo que la usada en el uso normal de la joyería. 
El margen de seguridad de la fuerza es, al menos, 8: 1 y tal vez tan alta como 36: 1 .







El método tradicional de perforación mostró que es inconvenientes inherentes en estas pruebas. 
Debido al efecto de debilitamiento de la posición del taladro, este método es el peor en términos de fuerza. 
No sólo falla en las cargas bajas (8 y 14 libras.) 
Además los agujeros eran propensos a saltar, incluso bajo cargas ligeras.
En conclusión, el casquillo cónico se utilizado junto con el desgaste del briolette por medio de aire-abrasión y adhesivo epoxi dio tremenda fuerza de sujeción.  
Este es por lejos el método más fuerte para los joyeros que les gusta el look capuchón. 
Este método es también la mejor para el establecimiento de briolettes muy finas que no tienen el material necesario para dar cabida a un agujero de perforación y retener su fuerza.







Me quedé impresionado por la fuerza de los pequeños capuchones aunque no es el método más fuerte que hay muchas ventajas le veo a este método. 
Se puede hacer de forma barata y sin la necesidad de una gran variedad de capuchones, un tipo de capuchones se pueden ajustar para adaptarse a todos los briolettes perforados verticalmente, se ahorra dinero utilizando menos metal precioso, y la fuerza es todavía mucho más allá de los requisitos mínimos. 
Estos pequeños capuchones podrían sostener 11 y 19 libras de arena antes de soltarse. 
E incluso después de fallar no fue el adhesivo que fracasó como era de esperar, sino que la misma piedra que se rompió bajo la tensión.







La gran sorpresa fue lo poco que cargan los briolettes perforados en cruz. 
Briolettes perforados así fue lo peor de estas pruebas. Aunque este método es capaz de manejar cargas normales de uso, el margen de seguridad es menor. También puede haber algunos problemas de astillado con este método donde el cable entra y sale del agujero a través de la briolette. 
La fuerza de este método se puede aumentar por una  perforación en un diámetro más amplio, y la posición más baja. Sin embargo, esto lo convierte en antiestético y poco práctico.
Un gran plus de este método es la falta de uso de adhesivo. 
Para los joyeros a quienes el adhesivo es una mala palabra, éste es su método.







Con estas pruebas se han aclarado la mayoría de las incertidumbres que los joyeros han tenido al fijar briolettes. 
Las fortalezas demostradas por cada uno de los 3 métodos de configuración deben permitir decisiones por parte del joyero. 
Las decisiones tomadas con información obtenida de estas pruebas tendrán la certeza y el conocimiento de las ventajas y desventajas de cada método de ajuste. Cualquiera de estos 3 métodos dan buenos resultados. 

Al utilizar adhesivos y técnicas adecuadas no hay que temer que el briolette se caiga. 
Por el contrario, la evidencia ha mostrado que el conjunto puede soportar fuerzas grandes colocados en él mientras permanece ilesa. 
Si el briolette queda atrapado y recibe un buen tirón, el usuario haría bien en tener una póliza de seguro de daños personales, ya que probablemente se lastimará el usuario más que la briolette.







 Pin Pin Caps



En resumen, la perforación vertical utilizando el método de pin con cemento epoxy para pequeñas briolettes, y la tapa cónica con epoxi con desgaste con aire-abrasión externa para briolettes grandes.







Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay