lunes, 19 de noviembre de 2012

LAS GRIETAS EN NUESTRAS JOYAS









Como muchos fabricantes de joyería y orfebrería sé por experiencia, lo triste que es el momento de la aparición de grietas en las joyas.

Esto puede ocurrir en cualquier momento durante su fabricación, o incluso mucho más tarde, después de que la joya se ha vendido o durante una reparación. 

El agrietamiento también puede ocurrir durante el procesamiento de los materiales en la colada o en el laminado y no pueden ser detectadas hasta más adelante en varias etapas del proceso de fabricación.

Cada vez que el agrietamiento ocurre es por lo menos un inconveniente y un costo indeseable, y en el peor de los casos puede reflejar negativamente en la reputación del joyero. 
En muchos casos, sin embargo, se puede prevenir mediante una cuidadosa atención a cada paso del proceso. 
El reto para los joyeros (y los talleres de reparación) es entender cuáles de las muchas causas posibles es responsable de la incidencia de fisuras.







Las diversas causas de defectos, muchos de los cuales se manifiestan como el agrietamiento durante la fabricación, se puede atribuir a los siguientes problemas:

1 - Pobre calidad de los materiales desde el inicio, incluyendo el reciclado de los materiales, algo muy frecuente en nuestra profesión lo que lleva a la contaminación y la posible fragilidad;

2 - La poca práctica en fundición, dando lugar a defectos en la colada y / o porosidad por gases y la incorporación de inclusiones, porosidad excesiva contracción, y  segregación;

3 - La mala práctica para hacer el lingote o material de trabajo, a menudo relacionados con cambios en la composición de la aleación sin cambiar el procedimiento de trabajo;

4 - Práctica incorrecta de recocido, a menudo debido al conocimiento incompleto metalúrgico de los tipos de aleaciones de plata, oros (colores y quilates);

5 - Corrosión bajo tensión a la que algunos tipos de oro de 14 k y otras aleaciones más bajas de oro son susceptibles; 

5 - El agrietamiento y fisuración por el fuego en el níquel en el oro blanco.







Este artículo aborda estas causas en que se refieren a la fisuración y los pasos que se pueden tomar para minimizar su ocurrencia. 
La atención particular se encuentra en medallas de oro, pero también aplicable a la plata y las joyas de platino.


Materiales


Al hacer aleaciones de oro en sus diversas ligas y quilates, es esencial empezar con la limpieza,  estar libre de óxido de metales, ya sean metales puros o aleaciones (pre-aleaciones madre). 

Todo debe ser analizado o comprado con certificado de análisis. 
La pureza del oro debe ser de al menos 99,9 por ciento, con las impurezas tales como plomo, estaño, bismuto, antimonio, selenio, telurio y otras impurezas especificadas como menos de 0,01 por ciento. 







Estas impurezas pueden estar presentes en el oro extraído, y puede conducir a que por una fragilización exista una tendencia a agrietarse cuando se le aplica una carga, como por ejemplo al trabajar el material.

Una causa frecuente de problemas, sin embargo, es la utilización de limalla de oro, que tiende a ser una fuente recurrente de contaminación. 
Esto es particularmente cierto para el caso de desechos adquiridos en fuentes externas, comúnmente usados ​​como material de venta en algunos países.







Pero incluso el material generado internamente puede ser problemático, especialmente si se recicla a causa de errores de proceso anteriores. 
El uso de material de desecho para hacer el producto nuevo debe ser estrictamente controlado, yo en mi caso uso solo como máximo un 20 % del material para re utilización  el resto debe ser nuevo.
Preferiblemente, el oro debe ser objeto de fusión y análisis antes de que se use para hacer lingotes de aleación, o nuevas coladas en fundición.

Contaminantes típicos  incluyen materiales refractarios, tales como partículas de las bases usadas para soldar,  óxidos de las superficies sucias, desde la fundición de la aleación con silicio, plomo y estaño de soldaduras de joyas ya antes reparadas, uno nunca sabe de donde procede una joya que nos viene para ser reparada. 

Joyas "chatarra" que contienen uniones soldadas pueden introducir indio, germanio o estaño. 
Todos estos contaminantes pueden provocar inclusiones o fragilización de la aleación. Como resultado, la única manera garantizada y segura de utilizar sobrantes de material es refinarlo primero.







Fragilización por metales de bajo punto de fusión (silicio) tiende a resultar en la formación de partes metálicas de con diferentes calidades y partes mas frágiles dentro de la aleación.
  
El efecto se magnifica si el tamaño de el grano de la aleación es grande, ya que estos contaminantes tienden a dispersarse como películas muy delgadas alrededor de los bordes de grano. 
La aleaciones de grano fino aleaciones tienden a tener una menor concentración de fragilización.

A menudo, estos contaminantes se manifiestan como grietas durante las operaciones de trabajo de metales. Sin embargo, como se verá más adelante, existen otras razones para las aleaciones de oro presenten defecto durante la fabricación.







Fusión y colada


Una parte muy importante de la joyería de oro se fabrica ya sea por fundición, usando granalla o producto de sobrantes (hojas, tiras, alambres o tubos) que terminan en lingotes o en material que para trabajarlo debemos someterlo continuamente a presión.

En el caso de trabajar a la cera perdida (casting) el material es propenso a la fragilidad, en particular cuando el silicio que contienen algunas aleaciones y "chatarra" se utilizan. 
También pueden surgir problemas debido al re aprovechamiento de oro impuro (aun cuando no contenga silicio), inclusiones del crisoles, moldes malos, y la contracción y porosidad causada por los gases. 







Gran porosidad, en particular, puede provocar grietas durante el procesamiento posterior. 
Inclusiones refractarias (es decir, partículas de cerámica de crisoles de fusión o moldes de inversión, o "suciedad" en el taller que cae en la masa fundida) puede resistir la deformación durante el trabajo y actúan como iniciadores de grietas en la aleación de oro. 
Si está presente en la superficie, pueden romperse, dejando gran porosidad de la superficie que termina en una grieta longitudinal en la superficie que estamos trabajando.







La colada continua de las aleaciones de oro casi siempre utiliza grafito de grano fino para el material del molde para asegurar productos de buena calidad. 
Es capaz de dar una calidad mucho mayor (y más altos rendimientos de producto) porque no hay tubo de contracción, como ocurre con los lingotes. 
Sin embargo, la erosión del molde puede conducir a inclusiones de grafito en la masa fundida. 
Los defectos de la superficie son también una posibilidad si el desgaste del molde se pega o se degrada. 
En general, sin embargo, estos materiales rara vez dan lugar a defectos mecánicos.







Los lingotes de fundición tienden dar menos problemas por ser una operación sencilla, con la fusión por calentamiento de gas, hornos, calentamiento por resistencia eléctrica o calentamiento por inducción. 
El calentamiento por inducción garantiza la agitación máxima de los componentes de la aleación, por lo que es el método preferido de fundición, aunque otros métodos de calentamiento combinado con agitación físicas de la masa fundida con barras de grafito o material refractario es habitual. 
Los crisoles son típicamente arcilla-grafito o grafito (arcilla refractaria para níquel y oros blancos, porque el níquel reacciona con el grafito), y los moldes se hacen típicamente de hierro o de cobre refrigerado por agua.







El preparado del material puede ser una fuente de varios problemas, incluyendo la siguiente:

Contracción y tuberías. 
Cuando un lingote fundido se solidifica, se contrae. Esto se hace evidente con una depresión central en la parte superior del lingote. 
Esta depresión debe ser cortada antes de trabajar con el lingote, si no un defecto central se producirá y se alargará al trabajar.

Este defecto central es probable que produzca un agrietamiento longitudinal posterior. 
El efecto será más pronunciado si la temperatura de fundición es demasiado alta, por lo que es práctica normal restringir la temperatura de colada a no más de 200º C por encima de la temperatura de liquidificación de la aleación. 





Las altas temperaturas de la colada también fomenta los grandes tamaños del grano, que disminuyen la ductilidad de la aleación y, al mismo tiempo, aumentan el efecto de las impurezas de bajo punto de fusión que pueden estar presentes.


Formación de ampollas y  porosidad.


El ampollamiento superficial o porosidad interna de gas puede aparecer más tarde en las operaciones de fabricación tanto como defectos superficiales o grietas. En estos casos, el gas a partir del material inicial (gas disuelto o materiales húmedos) o gas disuelto durante la operación de fusión (agravada por una temperatura demasiado alta fusión, la falta de una atmósfera protectora o un flujo, y el uso de gas de fusión) evoluciona como una porosidad durante la solidificación. 






El trabajo inicial de golpeado, no olvidemos que inmediatamente después de fundido el material lo golpeamos, puede aplanar los poros y causar laminaciones pequeñas y grietas, o puede cerrar la porosidad, sólo para que el gas se expanda más tarde durante las operaciones de recocido provocando la reaparición de ampollas.


Inclusiones


Las inclusiones pueden ser incorporadas en la masa fundida desde varias fuentes, incluida la erosión del crisol (sustituir crisoles antes que se produzca un desgaste significativo), de el aislamiento del horno o el revestimiento, o de rotura de las varillas agitadoras. 

También puede ser causado por una reacción entre la atmósfera y el elemento de aleación (por ejemplo, el oxígeno y el cobre formando óxido de cobre), o el uso de refinadores de grano que no se han dispersado correctamente, en particular iridio, que es muy insoluble en oro y forman grupos muy duros de partículas. 






Tales inclusiones pueden dar lugar a grietas o averías durante las operaciones posteriores, ya que actúan como concentradores de esfuerzos, que inician las grietas.


Los defectos de superficie. 


Defectos en la superficie del lingote también pueden conducir a grietas. 
Estos defectos pueden surgir debido a las malas prácticas de fundición. 
Puede haber inclusiones en la superficie, oxidación, daños mecánicos, y salpicaduras solidificadas durante la colada que se pegan a la pared del molde. Muchos de estos problemas pueden evitarse mediante la inspección de todas las superficies de lingote y limpiando todas los defectos antes de cualquier operación de trabajo se lleve a cabo. 
Si es necesario, la superficie del lingote podría tener que ser golpeada para asegurar que esté limpia y plana.







Agrietamiento durante la fabricación puede ocurrir en cualquier etapa de fabricación, incluyendo:


Trabajar demasiado. 


Todas las formas de trabajo de los metales, incluyendo el laminado de hojas y barras, alambres y tubos, troquelado, estampado,  retorcido y levantando, fresado, torneado y mecanizado, o simplemente doblar a mano, dan lugar a que el material sea cada vez más difícil y menos dúctil. 
El grado en que se endurece y pierde ductilidad depende de la cantidad de deformación impartida. Si el material es llevado a un exceso de trabajo, la ductilidad se reduce a cero, y se quebrará.







El recocido restaura la ductilidad del material, y así se realiza normalmente en las etapas apropiadas en el proceso de trabajo. 
La velocidad con la que las aleaciones se endurecen y el tiempo necesario para que se haga un nuevo recocido  varía de aleación de aleación.

Típicamente, las aleaciones de oro pueden ser trabajadas hasta aproximadamente un 70 por ciento de reducción de el área (cepa) antes de que se requiera un recocido. 
Sin embargo, existen considerables variaciones, por ejemplo, si el oro blanco contiene níquel suele endurecerse rápidamente y normalmente requieren de recocido después de una reducción del 35 o 40 por ciento por ciento. 
Por otra parte, el oro fino y algunos de los oros altos en quilates pueden ser trabajado bien en exceso de 90 por ciento de reducción en el área antes del recocido.







Trabajar en exceso puede causar varios problemas. Por ejemplo, el  agrietamiento del borde durante el laminado de material es normalmente el resultado del exceso de trabajo. 
Para evitar problemas, los bordes deben ser recortados, ya que aún rodando después del recocido aumentará el peligro de algunas grietas que se continúen en dirección al centro de la lámina.

Los problemas que se producen durante el laminado de una varilla incluyen la formación de aletas, que son causadas cuando demasiado material se introduce en la ranura del laminador (preparado de alambre), de modo que los rodillos son forzados a separarse y el exceso de metal es presionado hacia fuera y hacia los lados. 
Estas aletas se enrollan dentro de la varilla, convirtiéndose problemas. 
Ambas aletas y vueltas pueden abrirse como grietas en etapas posteriores de la fabricación. 
Su formación se puede prevenir evitando una reducción demasiado grande y haciendo girar la varilla 90 grados entre pasadas sucesivas.








El exceso de trabajo localizado también puede causar agrietamiento durante las operaciones de conformado de la chapa metálica, como la estampación o embutición profunda. 

La fractura ocurre en el punto más débil o más delgada, que es por lo general donde se dobla la hoja alrededor de la herramienta. 
Puede que sea necesario para dar forma parcialmente a el metal en una matriz de ajuste y, a continuación aún más terminar de formar en otro troquel aparte. 
La selección del material adecuado y las condiciones de procesamiento son importantes, y dependerá de las circunstancias individuales.







Fragilización por impurezas. 

Como hemos comentado anteriormente, ciertas impurezas, como el silicio, volverá quebradizo al oro. Cualquier intento de trabajo de este material fragilizado dará como resultado el agrietamiento.







Otra fuente de fragilidad es la contaminación por plomo. 
Las operaciones de reparación a menudo involucran personal no calificado y mano de obra barata,  con frecuencia se necesita una soldadura muy blanda para no estropear el resto de las soldaduras, y quien no conoce las hace de plomo.

Sabemos de un ejemplo de fragilización en el que el plomo contamina la superficie del oro, con la difusión de plomo en el oro durante recocido posterior a la soldadura. 

Esta contaminación puede conducir a la fragilidad y el fracaso de la joya como tal. 
Debido a la posibilidad de contaminación de manera que puede conducir a la fragilidad, el uso de plomo metálico en contacto con el oro es arriesgado. 
Muchas veces se usa un embutidor de plomo para dar formas diferentes a las piezas, y se usa plomo porque es mes simple de darles esas formas extrañas.
Si la técnica se considera esencial, el oro debe ser separado de la pieza con un papel grueso y fuerte.








Incorrecto recocido. 

Incorrectas condiciones de enfriamiento después de el recocido puede, paradójicamente, conducir a un endurecimiento en lugar de suavizar algunas piezas de oro. 
En el trabajo posterior, el material se agrieta. 
Piezas de oro rojo y la gama de amarillos, entre 8 k a 18 k, debe ser enfriado rápidamente después del recocido por directamente en el agua, lo que mantiene una condición dúctil suave, mientras que los resultados del enfriamiento lento en el endurecimiento. 
Los reparadores también deben recocer y enfriar en agua esos artículos de joyería antes de hacer el  redimensionamiento o reparar cualquier joya.







Durante el recocido del metal a una temperatura demasiado alta y / o por un tiempo demasiado largo puede dar como resultado también la formación de grietas. 
Durante el recocido se produce un gran tamaño, de grano grueso, y la posterior deformación puede conducir a una rotura prematura y la fractura, así como una superficie de "piel de naranja". 







Este es un problema particularmente del soplete de recocido, donde la capacidad de control de la temperatura es limitada. 
Es la naturaleza humana el conseguir el metal muy caliente y darle un poco de tiempo extra para "asegurarse" de que está suficientemente recocido. 
En su lugar, se debe evitar el exceso de recocido  teniendo especial cuidado en recocer el metal a la temperatura mínima necesaria y durante el tiempo necesario.







El tema de la formación de grietas que surgen durante la fabricación de joyas de oro, o más tarde durante el mantenimiento o reparación, puede ser complejo.

Aunque existen causas bien definidas para las grietas, la aparición de una grieta no está asociado únicamente a una causa particular. 
El establecimiento de la razón precisa puede requerir equipo especializado y el conocimiento preciso. 
La situación puede ser más complicada por defectos que surgen como resultado de más de una causa.







Sin embargo, probablemente hay dos aspectos de fabricación que más contribuyen a reducir al mínimo la producción de productos de joyería defectuosos o chatarra: en primer lugar, un buen conocimiento de la metalurgia de las joyas de oro y, en segundo lugar, el establecimiento de buenas prácticas de fabricación de materiales y productos- y el estricto cumplimiento de estas prácticas.







Fernando Gatto
kaia Joyas Uruguay

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