EL ANODIZADO -- TITANIO Y NIOBIO

Cuando la mayoría de la gente piensa en joyas de colores, sus mentes evocan imágenes de rubíes, zafiros y esmeraldas. Después de todo, los fabricantes de joyas han recurrido a las piedras preciosas para agregar color a su trabajo durante miles de años. 

Pero existen otras formas de lograr una variedad de tonos vibrantes en sus diseños de joyería, especialmente cuando se trabaja con metales alternativos.

El anodizado de titanio y niobio

Como los mercados de metales preciosos siguen siendo altos, las opciones alternativas se han vuelto cada vez más atractivas para los fabricantes de joyas. 

El titanio y el niobio en particular ofrecen a los diseñadores y fabricantes la capacidad única de transformar la apariencia de los metales de un gris común a casi cualquier color que se encuentre en un arco iris mediante un proceso que no es muy complicado de realizar en el taller.

Antes de siquiera considerar diseñar con titanio y niobio coloreados, primero debes comprender las capacidades y limitaciones de los propios metales:

Titanio

El titanio es un material extremadamente duro y duradero, y no es muy difícil de trabajar, especialmente si se lo compara con algunos de los oros blancos más duros que hay en el mercado hoy en día. 

Dicho esto, hay varias aleaciones de titanio disponibles y si elige la incorrecta, puede tener una experiencia poco agradable al trabajar con él. 

Utilice titanio "comercialmente puro de grado 1 o grado 2, que son los más blandos. 

Una sierra de joyero convencional será suficiente para cortar formas básicas o complejas en láminas, aunque deberá reemplazar la hoja con más frecuencia. 

Para taladrar, prefiero las brocas de cobalto en lugar de las de acero de alta velocidad porque considero que se mantienen afiladas durante más tiempo, no son quebradizas y se pueden volver a afilar. 

Recuerde taladrar lentamente mientras lubrica la broca con frecuencia.

Al moldearlo, el titanio es un material un poco resistente, pero puede adoptar diversas formas con un poco de esfuerzo. 

Como la mayoría de los metales, comenzará a endurecerse lentamente a medida que lo manipule. 

Dado que el titanio no se puede recocer en un taller de joyería típico, es importante limitar la cantidad de moldeo que se realiza. 

El titanio tampoco se puede soldar en un taller de joyería típico, por lo que debe unirse en frío a través de remaches, tornillos o lengüetas, soldarse con láser bajo argón o soldarse con micro TIG bajo argón.

Niobio

El niobio, de un gris un poco más oscuro que el titanio y el doble de pesado, es completamente diferente de trabajar que el titanio. 

Es considerablemente más blando y se endurece muy lentamente. Aunque no se puede recocer por medios convencionales, se puede moldear en formas complejas. 

En este sentido, es similar al platino. 

Se puede doblar hacia adelante y hacia atrás varias veces sin comprometer la integridad del metal. 

En lo que respecta al taladrado y al mecanizado, es muy gomoso. 

Al igual que el titanio, se puede unir mediante conexiones en frío o soldadura, con las mismas disposiciones.

En cuanto al acabado, tanto el titanio como el niobio requieren tenacidad y paciencia. 

Al igual que ocurre con el acabado del platino, es imprescindible que se realice toda la secuencia de lijado antes de pulir. 

Si se omite algún paso o no se completa a fondo, seguramente se encontrarán rayones cuando se vaya a pulir. 

Recomiendo utilizar papel de lija de carburo de silicio en lugar de óxido de aluminio, ya que dura más y corta más rápido. 

Los acabados mate son mucho más rápidos y fáciles de lograr. Además de un simple acabado con lijado, tanto el titanio como el niobio se pueden lijar con chorro de arena o cepillar.

El proceso de coloración

El titanio y el niobio son únicos en cuanto a sus propiedades colorantes. 

La superficie de cada metal es capaz de crear una capa de óxido que puede exhibir una amplia gama de colores. 

A diferencia del aluminio, el titanio y el niobio pueden hacerlo sin pigmentos ni colorantes. 

En cambio, reaccionan con el oxígeno para crear lo que se conoce como colores de interferencia, que se logran cuando la superficie exterior del metal se combina con el oxígeno para formar óxido de titanio. 

La forma en que la luz interactúa con esta capa de óxido es lo que provoca la percepción del color en la superficie del metal. 

A medida que aumenta el espesor de la capa de óxido, la superficie del metal experimenta una serie de cambios de color.

Hay dos métodos comunes utilizados para lograr estos colores:

Proceso de coloración con soplete

La forma más sencilla de dar color al titanio es aplicar calor directamente al metal con un soplete estándar. 

Se necesita muy poca preparación: limpia el titanio con  una solución no ácida; el niobio se puede limpiar con un desengrasante. 

Enjuaga ambos bien con agua destilada. 

Aunque Multi-Etch* funciona más rápido cuando se calienta, prefiero usarlo en frío, ya que reduce los riesgos para la salud. 

Una vez que el metal esté limpio, simplemente mueve el soplete alrededor de la pieza que deseas colorear. 

Rápidamente comenzarás a ver que surgen varios colores del metal.

* Multi Etch es un ácido muy leve mezclado con detergente, es necesario tomar precauciones ya sea que se use a temperatura ambiente o caliente.

** Es posible que Multi Etch no funcione en colores aplicados con soplete para titanio, ya que son principalmente nitruros, no óxidos, por lo que no cuente con que elimine los errores de color del soplete. 

Es posible que sea necesario eliminarlos físicamente y un poco de esfuerzo.



El tipo de llama que elijas afectará el resultado final. 

Por ejemplo, una llama reductora calentará el metal de manera más uniforme, lo que hará que se forme una capa de óxido más uniforme y creará un color bastante uniforme en la superficie del metal. 

Por otro lado, una llama oxidante aplicará un calor más localizado, lo que hará que la capa de óxido se forme más rápidamente en el lugar donde se aplica la punta de la llama, lo que dará como resultado varios colores que irradiarán hacia afuera desde ese punto.

Dicho esto, ambos métodos son bastante impredecibles. 

Después de años de experiencia con este método, considero que es más útil cuando se desea un aspecto más orgánico o artístico.

Proceso de anodizado

Para obtener resultados más consistentes y uniformes, opte por el anodizado para niobio, un proceso electrolítico.

* El niobio no se puede teñir con calor como el titanio. Simplemente se volverá gris oscuro o negruzco, lo que podría ser deseable en algunos casos, pero no producirá los colores del arco iris. 

La única forma de teñir el niobio es mediante anodizado.

En este método, el cable del cátodo se conecta a una pieza de acero inoxidable y el cable del ánodo se conecta a la pieza que se desea colorear. 

Se requiere un rectificador capaz de producir una salida de voltaje de al menos 100 voltios para lograr el espectro de color completo. 

Además, se debe preparar un baño electrolítico. 

Normalmente utilizo TSP-PF, un electrolito seguro para el medio ambiente. 

Una vez que el baño electrolítico está preparado y los cables están conectados correctamente, está listo para anodizar. 

Nota de seguridad: Cuando utilice un dispositivo capaz de emitir 100 voltios o más, tenga mucho cuidado. 

Asegúrese de que haya una ventilación adecuada y use siempre un par de guantes de goma gruesos.



El proceso de anodizado en sí es muy breve. 

Todos los colores se pueden conseguir en cuestión de segundos. 

La parte más importante de este proceso es asegurarse de que el metal esté limpio y establecer el voltaje correcto para el color que se desea conseguir. 

Dado que la percepción del color de cada uno es algo subjetiva, no puedo dar los voltajes exactos y los colores correspondientes que producen. 

Dicho esto, la secuencia de colores que se producen de 0 a 100 voltios es la siguiente, respectivamente: oro, bronce, violeta, azul, azul claro, amarillo, naranja, rosa, magenta, turquesa y verde. 

El rojo y el negro son los únicos colores principales que no se pueden conseguir con este proceso en particular.

Antes de anodizar la pieza que deseo colorear, suelo preparar una muestra rápida. 

Una vez que obtengo el color exacto que quiero en la muestra, tengo plena confianza en que puedo reproducirlo al anodizar la pieza final. 

Después, es tan sencillo como configurar el rectificador al voltaje adecuado y sumergir la pieza en el baño electrolítico hasta lograr el color deseado. 

Luego apago el rectificador, saco la pieza y la coloco en un pequeño recipiente con agua destilada.

Diseño para el color

Al diseñar una pieza de joyería que se va a anodizar, es importante tener en cuenta que existen algunas limitaciones. 

Aunque el titanio o el niobio anodizados son bastante resistentes, en los artículos que se usan mucho, como los anillos, es necesario asegurarse de que la zona coloreada esté bien protegida o hundida. 

Con el tiempo, la capa de óxido expuesta se desgastará lentamente, de forma muy similar a la superficie de un anillo bañado en rodio; sin embargo, en este caso hay un contraste tan grande entre la capa de óxido coloreada y el metal en bruto que se encuentra debajo, que los rayones se notan muy rápidamente.

En el caso de artículos que no se desgastan con facilidad, como colgantes o pendientes, las zonas coloreadas pueden quedar más expuestas, pero tenga en cuenta que cuanto más protegidas estén las zonas anodizadas, más durarán. 

Si se aplican de forma estratégica y se protegen bien, las zonas coloreadas durarán muchos años, si no toda la vida útil de la pieza. 

Si las zonas anodizadas se desgastan con el tiempo, se pueden limpiar y volver a anodizar de forma similar a como se trataría una pieza bañada en rodio.

Si su diseño requiere que se cubran áreas para que no se coloreen, use cinta anodizada o de enchapado, que se puede cortar en casi cualquier forma. 

Aunque es un poco menos eficaz, el esmalte de uñas protegerá áreas muy pequeñas que son difíciles de cubrir con cinta.

Para lograr varios colores en una pieza, simplemente enmascare la pieza y anodice primero la configuración de voltaje más alta, y continúe desenmascarando las áreas en orden desde el voltaje más alto hasta el más bajo. 

Limpie la pieza entre procesos. 

Continúe hasta que haya obtenido todos los tonos que desea en la pieza.

Con un simple baño de anodizado y algo de creatividad, puede agregar colores vibrantes a sus piezas de joyería de una manera no tradicional, rentable y divertida.

Fernando Gatto

Kaia Joyas Uruguay