Guida completa alla gioielleria e alla tecnologia di produzione delle leghe di rame

Imparate a creare splendidi gioielli in lega di rame con suggerimenti di facile comprensione su materiali come ottone, bronzo e cupronickel. Scoprite tecniche come la fusione a cera persa, lo stampaggio e l'elettroformatura, oltre a trattamenti superficiali come la doratura. Perfetto per gioiellerie, designer e venditori di e-commerce che desiderano creare pezzi unici e di alta qualità.

Guida completa alla gioielleria e alla tecnologia di produzione delle leghe di rame

Padroneggiare la gioielleria in lega di rame: Tecniche, materiali e tendenze

Introduzione:

Questo articolo si addentra nell'affascinante mondo dei gioielli in lega di rame e dei loro metodi di produzione. È diviso in quattro sezioni principali:

1. Panoramica: Scoprite la storia, le proprietà e il ruolo del rame nella creazione di gioielli. Le leghe di rame come l'ottone, il bronzo e il cupronickel sono evidenziate per la loro versatilità e bellezza.

2. Rame puro e leghe ad alto contenuto di rame: Scoprite i diversi tipi di rame puro, come il rame privo di ossigeno e il rame micro-legato, e come vengono utilizzati in gioielleria per la loro durata e i loro colori unici.

3. Leghe di rame: Esplorate leghe popolari come l'ottone (rame-zinco), il bronzo (rame-stagno) e il cupronickel (rame-nichel), ognuna delle quali offre colori distinti, resistenza alla corrosione e lavorabilità per la realizzazione di pezzi straordinari.

4. Tecniche di produzione: Scoprite metodi avanzati come la fusione a cera persa, lo stampaggio e l'elettroformatura, oltre a trattamenti superficiali come la doratura e la lucidatura per creare gioielli di alta qualità e di grande impatto visivo.

Sezione I Panoramica

Il rame, simbolo chimico Cu e numero atomico 29, è un elemento del gruppo IB del quarto periodo della tavola periodica. È uno dei metalli più antichi scoperti dall'uomo. Già in epoca preistorica, l'uomo iniziò a estrarre giacimenti di rame in superficie e a utilizzare il rame ottenuto per costruire armi, vasi rituali e altri utensili. L'uso del rame ha avuto un impatto profondo sul progresso delle prime civiltà umane. Il rame è un metallo presente nella crosta terrestre e negli oceani, con un contenuto approssimativo di 0,01% nella crosta e, in alcuni depositi di rame, il contenuto può raggiungere 3%~5%. In natura, il rame esiste soprattutto in composti, nello specifico minerali di rame. I minerali di rame si aggregano con altri minerali per formare il minerale di rame, che, dopo la beneficiatazione, diventa un concentrato di rame di alta qualità. Il rame è l'unico metallo che può essere prodotto in grandi quantità naturalmente e si trova anche in vari minerali (come la calcopirite, la bornite, la calcocite, la cuprite e la malachite) e può essere utilizzato nel suo stato di metallo elementare e in ottone, bronzo e altre leghe per scopi industriali, ingegneristici e artigianali. La gioielleria popolare (soprattutto quella d'imitazione) e molte fusioni artistiche utilizzano ampiamente il rame e i materiali in lega di rame. Il rame e le leghe di rame possono essere classificati in base al colore, generalmente suddivisi nelle categorie rame puro e leghe ad alto contenuto di rame, ottone, nichel, argento e bronzo (Figura 2-1).

Il rame e le leghe di rame possono essere suddivisi in due categorie principali in base al processo di produzione: lavorazione e fusione. Tutte le leghe con il prefisso Z nella loro denominazione appartengono alle leghe di fusione. In Cina, invece, le denominazioni del rame lavorato e delle leghe di rame sono tradizionalmente classificate in quattro categorie: viola, giallo, verde e bianco. Tra queste, le leghe di rame viola sono tutte fornite in forma lavorata. Il prefisso T rappresenta il codice del rame viola. La prima lettera H del pinyin per giallo rappresenta il rame giallo. Allo stesso modo, Q rappresenta il bronzo, B il cupronichel e i successivi simboli e numeri degli elementi chimici rappresentano la percentuale di peso nominale degli elementi aggiunti.

Il rame e le leghe di rame possono essere suddivisi in due categorie in base alla funzione: uso generale e uso speciale. Le leghe di rame utilizzate per la gioielleria appartengono a un tipo di lega di rame speciale con requisiti specifici per la tonalità, la resistenza alla corrosione, le prestazioni di fusione, le prestazioni di lavorazione, le prestazioni di saldatura e le prestazioni di colorazione. Le principali leghe di rame e di rame utilizzate nella produzione di gioielli comprendono il rame puro e le leghe ad alto tenore di rame, il bronzo allo stagno, l'ottone, lo zinco cupronichel, le leghe di imitazione dell'oro e del rame e le leghe di imitazione dell'argento e del rame.

Sezione II Rame puro e leghe ad alto contenuto di rame

1. Popper puro e le sue proprietà

Il rame puro può essere suddiviso in diverse categorie in base alla composizione chimica: rame puro ordinario, rame puro privo di ossigeno e rame puro micro-legato.

(1) Rame puro ordinario

Il rame puro ordinario ha una frazione di massa di rame non inferiore a 99,7%, con un contenuto di impurità molto ridotto, e ha un aspetto rosso-violaceo. Per questo motivo, viene anche chiamato rame viola. I principali gradi di rame ordinario puro sono T1, T2 e T3. Secondo GB/T 5231-2001, la composizione chimica comunemente utilizzata per il rame ordinario puro è riportata nella Tabella 2-1.

Tabella 2-1 Composizione chimica comune del rame ordinario puro (unità della frazione di qualità: %)

Grado	Cu+Ag	P	Bi	Sb	Come	Fe	Ni	Pb	Sn	S	Zn	O	Somma di impurità
Grado	Non meno di	Non più di											Somma di impurità
T1	99. 95	0.001	0.001	0.002	0.002	0.005	0.002	0.003	0.002	0.005	0.005	0.02	0.05
T2	99. 90	-	0.001	0.002	0.002	0.005	-	0.005	-	0.005	-	-	0.1
T3	99. 70	-	0.002	-	-	-	-	0.01	-	-	-	-	0.3
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

Il rame ordinario puro ha un reticolo cubico a facce centrate allo stato solido, senza allotropia. Appartiene ai materiali diamagnetici, ha diamagnetismo e presenta un'eccellente conducibilità elettrica e termica; le sue proprietà fisiche sono riportate nella Tabella 2-2.

Tabella 2-2 Proprietà fisiche del rame ordinario puro

Nome della prestazione	Valore numerico	Nome della prestazione	Valore numerico
Tipo di reticolo	Cubico a facce centrate	Configurazione elettronica	È² 2s² 2P⁶ 3s² 3P⁶ 3d¹⁰ 4s¹
Peso atomico	63.54	Resistività	0. 016 73 Ω-m
Raggio atomico	0. 157nm	Conduttività termica (273-373K)	399W/(m - K)
Raggio ionico	0. 073nm	Coefficiente di temperatura della resistenza	0. 003 93/℃
Densità	8. 92g/cm³	Suscettibilità magnetica	-0. 86 X 10^-3/kg
Punto di fusione	1 083. 4℃	Capacità termica specifica	0.39X 10³J/(kg -℃)
Punto di ebollizione	2 567℃	Coefficiente di espansione lineare	17. 6X10^-6/℃
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

Il rame è un metallo pesante relativamente inattivo con una buona resistenza alla corrosione. È stabile in aria secca a temperatura ambiente e può produrre ossido di rame nero quando viene riscaldato. L'ossido rameoso rosso si forma se viene ulteriormente calcinato ad alte temperature. Dopo essere stato esposto all'aria umida per lungo tempo, sulla superficie del rame si forma lentamente uno strato di verderame (carbonato basico di rame). Il verderame può impedire l'ulteriore corrosione del metallo; la sua composizione è variabile ed è solubile nell'acido nitrico e nell'acido solforico concentrato a caldo, leggermente solubile nell'acido cloridrico e facilmente corrodibile dagli alcali. Nella serie elettrochimica (serie di attività dei metalli), il rame si colloca dopo l'idrogeno, quindi non può sostituire l'idrogeno dagli acidi diluiti. Tuttavia, il rame può dissolversi lentamente nell'aria in questi acidi diluiti. Il rame può reagire con l'acido cloridrico concentrato riscaldato ed è facilmente solubile nell'acido nitrico e negli acidi ossidanti come l'acido solforico concentrato caldo. Il rame può reagire anche con il cloruro ferrico. Nell'industria della gioielleria, la soluzione di cloruro ferrico viene spesso utilizzata per incidere il rame e creare varie texture e motivi decorativi.

Le proprietà meccaniche del rame ordinario puro sono strettamente correlate allo stato in cui si trova, come mostrato nella Tabella 2-3.

Tabella 2-3 Proprietà meccaniche del rame puro ordinario in diversi stati

Prestazioni	Lavorazione del rame	Rame di ritorno	Fusione di rame
Limite elastico/ MPa	280 ~ 300	20 ~ 50	-
Punto di snervamento / MPa	340 ~ 350	50 ~ 70	-
Resistenza alla trazione/ MPa	370 ~ 420	220 ~ 240	170
Tasso di allungamento / %	4 ~ 6	45 ~ 50	-
Tasso di restringimento/ %	35 ~ 45	65 ~ 75	-
Durezza Brinell / HB	1 100 ~ 1 300	350 ~ 450	400
Resistenza al taglio/ MPa	210	150	-
Durezza all'urto/J-cm^-2	-	16 ~ 18	-
Resistenza alla compressione / MPa	-	-	1570
Rapporto di compensazione/ %	-	-	65
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

(2) Rame puro senza ossigeno

Il rame puro senza ossigeno è rame puro con un contenuto di ossigeno significativamente ridotto, ottenuto attraverso vari metodi di raffinazione. Secondo la norma GB/T5231, il rame privo di ossigeno è suddiviso in diversi gradi: zero, uno e due gradi di rame privo di ossigeno, con il corrispondente contenuto di rame e di ossigeno indicato nella Tabella 2-4. Il rame privo di ossigeno non presenta infragilimento da idrogeno e ha un'elevata conducibilità elettrica, buona lavorazione, saldatura, resistenza alla corrosione e prestazioni a bassa temperatura. Il rame privo di ossigeno è generalmente preferito nella preparazione di materiale d'apporto in lega d'oro e d'argento per ridurre le impurità nel giunto.

Tabella 2-4 Requisiti del contenuto di ossigeno nel rame senza ossigeno

Gradi	Codice	Rame + argento ≥	Ossigeno≯
N. 0 rame senza ossigeno	TU0	99. 99	0. 0005
N. 1 rame privo di ossigeno		99. 97	0.002
N. 2 rame privo di ossigeno	TU2	99. 95	0.003
(Comitato tecnico nazionale di standardizzazione dei metalli non ferrosi, 2012)

(3) Rame puro microlegato

Il rame puro micro-legato utilizza elementi di lega come cromo, zirconio, argento, alluminio, fosforo, zolfo e antimonio, che possono migliorare efficacemente le prestazioni del rame puro se aggiunti in tracce. Il rame puro micro-legato ha diversi gradi, come TUAg0.06, TUAg0.05, TUAg0.08, TUAg0.1, TUAg0.2, TUAg0.3, TUA10.12, TUZr0.15, TAg0.15, TAg0.1-0.01, TP3, TP4, TTe0.3, TTe0.5-0.008, TTe0.5-0.02, TZr0.15, ecc. Prendendo come esempio il rame puro microlegato allo zirconio, la tabella 2-5 mostra le sue proprietà meccaniche, che sono notevolmente migliorate rispetto al rame puro ordinario, e la temperatura di rammollimento ha raggiunto i 500℃.

Tabella 2-5 Proprietà meccaniche del rame puro microlegato allo zirconio QZr0,2

Stato del materiale	Resistenza alla trazione/MPa	Resistenza allo snervamento/MPa	Tasso di allungamento/%	Durezza Vickers/HV	Modulo elastico/GPa
Temprato a 980℃, invecchiato a 500℃ per 1 ora.	260	134	19. 0	83	-
900 ℃ quenching, 500 ℃ invecchiamento 1 ora	230	160	40. 0	-	-
900C riscaldamento 30 minuti tempra, lavorazione a freddo 90%	450	385	3.0	137	136
980℃ riscaldamento 1 ora, 90% lavorazione a freddo, 400℃ invecchiamento 1 ora	492	428	10.0	150	133
900℃ di tempra, lavorazione a freddo 90%, 400℃ di invecchiamento 1 ora	470	430	10.0	140
(Liu Ping, 2007; Wang, B., 2007; Tian, R. Z. e Wang, S. T., 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

2. Lega ad alto contenuto di rame

Le leghe ad alto tenore di rame, note anche come rame a bassa lega, si riferiscono a leghe di rame che contengono uno o più elementi di lega in tracce per ottenere determinate proprietà speciali. Il contenuto di rame è 99,3%~96% e non può essere classificato in nessun gruppo di leghe di rame per i prodotti lavorati. Per i prodotti fusi, il contenuto di rame deve essere superiore a 94%, che può essere aggiunto per ottenere determinate caratteristiche.

Il rafforzamento per soluzione solida e il rafforzamento per precipitazione sono metodi di rafforzamento importanti per le leghe di rame. Gli elementi di lega più comuni sono Cr, Zr, Ti, Si, Mg, Te, ecc. La loro solubilità nel rame diminuisce drasticamente al diminuire della temperatura. Questi elementi precipitano allo stato solido come sostanze pure o composti metallici, dando luogo al rafforzamento in soluzione solida e al rafforzamento per precipitazione. Le leghe di rame di alta qualità della fonderia americana comprendono le leghe C81300~C19600 e le leghe di rame di alta qualità lavorate che vanno da C16200 a C19600. Nella recente revisione del GB/T5231-2012 "Gradi e composizione chimica del rame lavorato e delle leghe di rame", la Cina elenca i gradi di leghe di rame ad alto tenore quali TTi3.0 - 0.2, TNi2.4 - 0.6 - 0.5, TPb1.0, TC r1 - 0.18, TCr0.3 - 0.3, TCr0.5 - 0.1, TCr0.7, TCr0.8, TCr1 - 0.15.

3. Prestazioni di processo del rame puro e delle leghe ad alto contenuto di rame

(1) Processo di fusione

Il rame puro e le leghe ad alto tenore di rame sono inclini ad assorbire idrogeno e ossigeno durante il processo di colata, causando porosità e inclusioni di ossidazione, che influiscono sulla qualità della superficie dei getti. Il contenuto di idrogeno e ossigeno è strettamente correlato alla temperatura del materiale. La Tabella 2-6 mostra la solubilità dell'idrogeno nel rame a diverse temperature.

Tabella 2-6 Solubilità dell'idrogeno nel rame a 0,1 MPa (Nie Xiaowu, 2006)

Temperatura /℃	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
Solubilità /cm³ - (100 g di rame)^-1	0.06	0.16	0. 3	0.49	0. 72	1.08	1.58	6.3	8. 1	10.9	11.8	13.6

L'ossigeno non si scioglie nel rame e forma composti fragili ad alto punto di fusione Cu₂O con il rame. Quando il rame contenente ossigeno si condensa, l'ossigeno precipita come eutettico (Cu+Cu₂O), distribuiti lungo i confini dei grani. La temperatura eutettica è molto elevata (1066℃ )e non influisce sulle prestazioni di deformazione termica, ma è dura e fragile, rendendo difficile la deformazione a freddo e portando alla "fragilità a freddo" del metallo. Quando il rame contenente ossigeno viene ricotto in un'atmosfera di idrogeno o di riduzione, si verifica l'"infragilimento da idrogeno". L'essenza della "infragilimento da idrogeno" è che durante la ricottura, l'idrogeno o l'atmosfera riducente penetrano facilmente nel rame e reagiscono con l'ossigeno nel CuO formando vapore acqueo o CO₂. Pertanto, è necessario stabilire e attuare chiare specifiche di processo durante la fusione.

Il rame puro può essere fuso utilizzando un forno elettrico a riflessione o a induzione a nucleo. Durante la fusione in un forno a riflessione, è possibile ottenere lingotti densi attraverso processi di raffinazione utilizzando stampi di ferro o rame per la colata, mentre la colata semicontinua o continua può essere eseguita utilizzando un forno di mantenimento. Per il processo di fusione a induzione si può fare riferimento al seguente flusso di processo.

① In primo luogo, preriscaldare il crogiolo fino a raggiungere un colore rosso scuro, quindi aggiungere uno strato di carbone di legna secco o di agente di copertura (63% borace + 37% vetro frantumato) con uno spessore di circa 30~50 cm sul fondo del crogiolo, seguito da scarti d'angolo, blocchi di scarto e materiali a bacchetta, e infine aggiungere rame puro.

Gli elementi di lega aggiunti possono essere preriscaldati sulla piattaforma del forno, mentre è severamente vietato aggiungere materiali freddi al metallo fuso. La carica deve essere agitata frequentemente durante l'intero processo di fusione per evitare la formazione di ponti.

Dopo che la lega è completamente fusa a causa del riscaldamento, quando la temperatura raggiunge i 1200~1250℃, aggiungere il disossidante rame fosforo, che rappresenta 0,3%~0,4% del peso della lega fusa. Il fosforo reagisce con l'ossido di rame come segue:

5Cu₂O + 2P = P₂O₅ + 10Cu
Cu₂O + P₂O₅ = 2CuPO₃

Il gas generato P₂O₅ fuoriesce dalla lega e il fosfato di rame può galleggiare in superficie, consentendo la rimozione delle scorie per raggiungere lo scopo della disossidazione. Inoltre, durante il processo di disossidazione è necessaria un'agitazione continua.

Infine, le scorie vengono rimosse e la temperatura di colata del liquido di lega è generalmente di 1150℃~1230℃.

(2) Tecnologia di lavorazione

Il rame puro e le leghe ad alto contenuto di rame hanno eccellenti proprietà di lavorazione a freddo e a caldo. Possono essere lavorati con le tradizionali tecniche di pressione, come la stiratura, la laminazione, l'imbutitura, la piegatura, la pressatura di precisione e la filatura. La Figura 2-2 è un esempio di uno spezzone di gioielleria in rame puro stampato. Durante la lavorazione a caldo, l'atmosfera del mezzo di riscaldamento deve essere controllata a 380~650℃. La temperatura di ricottura di 800~900℃ può essere selezionata tra la lavorazione ordinaria del rame puro, la temperatura di lavorazione a caldo di 360℃ può essere selezionata e la temperatura di rammollimento tipica è circa. Per la lega di rame alto, la temperatura di rammollimento ha una maggiore relazione con la sua composizione chimica, come la lega di rame alto con Cr e Zr (Cr0,25-0,65, Zr0,08-0,20), e la sua temperatura di rammollimento può raggiungere i 550 ℃. Per quanto riguarda la saldatura, il rame puro e le leghe ad alto contenuto di rame si prestano facilmente alla saldatura a stagno e alla brasatura, alla saldatura ad arco schermata da gas, alla saldatura flash, alla saldatura a fascio elettronico e alla saldatura a gas.

Poiché il rame puro ha un'eccellente conducibilità elettrica e prestazioni di scultura, viene spesso utilizzato per la produzione di stampi di tranciatura nell'elettrodo di rame (Figura 2-3), per utilizzare l'elettrodo di rame e quindi attraverso lo stampaggio EDM per produrre stampi in acciaio. Inoltre, il rame puro, attraverso la corrosione da cloruro ferrico delle proprietà chimiche, può essere utilizzato per un processo di incisione per la produzione di pezzi grezzi di gioielleria (Figura 2-4).

Sezione III Leghe di rame

A causa delle scarse proprietà meccaniche e di fusione del rame puro, la maggior parte dei materiali di rame utilizzati per la gioielleria popolare sono leghe di rame. Esistono molte categorie di leghe di rame e attualmente non esistono standard tecnici specifici per le leghe di rame utilizzate in gioielleria, sia a livello nazionale che internazionale. In genere si utilizzano leghe di rame industriali e l'applicazione è piuttosto caotica e influisce sulla qualità del prodotto. Pertanto, le leghe di rame per la gioielleria necessitano di un'ulteriore standardizzazione. Le leghe di rame per la gioielleria non sono del tutto uguali alle leghe di rame industriali e presentano requisiti unici.

(1) La lega deve soddisfare i requisiti di utilizzo per i gioielli. Deve avere determinate proprietà meccaniche, soddisfare i requisiti di regolazione, possedere una buona resistenza alla corrosione, non avere tendenza alla cricca da tensocorrosione e avere determinati colori, ecc.

(2) La lega deve soddisfare diversi requisiti di processo, tra cui: ① Buone prestazioni di fusione. La lega di rame deve avere una buona fluidità e un ritiro di solidificazione minimo quando si producono ornamenti con il processo di fusione a cera persa. ② Prestazioni di saldatura. Non deve produrre facilmente crepe, ossidazione, assorbimento di gas e differenze di colore durante la saldatura. ③ Lavorabilità. La durezza deve essere moderata; se è troppo alta, l'usura degli utensili sarà significativa e sarà difficile ottenere un'elevata brillantezza superficiale se è troppo bassa. ④ Prestazioni del trattamento superficiale. La maggior parte degli ornamenti in rame richiede un trattamento superficiale, che dovrebbe facilitare la colorazione e il trattamento anticorrosione con una buona qualità del colore.

Le leghe di rame utilizzate per la gioielleria comprendono principalmente diversi tipi, come l'ottone, il cupronichel e il bronzo.

1. Ottone

L'ottone è una lega a base di rame con lo zinco come principale elemento di lega, che prende il nome dal suo tipico colore giallo. L'ottone ha un aspetto attraente, una buona lavorazione e proprietà meccaniche, è resistente alla corrosione nell'atmosfera, nell'acqua dolce e nell'acqua di mare, è facile da tagliare e lucidare, ha una buona saldabilità ed è poco costoso, il che lo rende ampiamente utilizzato nell'industria della gioielleria.

1.1 Tipi di ottone

La composizione dell'ottone può essere suddivisa in due categorie principali: ottone semplice e ottone speciale.

(1) Ottone semplice

L'ottone semplice è una lega binaria composta da rame e zinco; il ruolo dello zinco nell'ottone è principalmente quello di aumentare la resistenza, regolare il colore e migliorare le prestazioni di fusione. Esistono tre microstrutture di equilibrio comuni dell'ottone binario (Figura 2-5): quando il contenuto di zinco è inferiore a 38%, si tratta di una fase singola α; quando il contenuto di zinco è 38%~47%, si tratta di α+β; quando il contenuto di zinco è 47%~50%, si tratta di una fase singola β, chiamata ottone piccolo, ottone α+β e ottone β. Quando il contenuto di zinco supera le 39%, la lega diventa dura e fragile, compromettendo il suo valore applicativo. Pertanto, il contenuto di rame dell'ottone ordinario utilizzato per la gioielleria è generalmente superiore a 60%.

L'ottone è generalmente rappresentato dalla lettera H e il numero che segue la H indica il contenuto di rame della lega. Ad esempio, H68 indica l'ottone con un contenuto di rame pari a 68% dell'ottone utilizzato per la fusione, che rappresenta ZH. La Tabella 2-7 elenca i tipici gradi di ottone comuni e le loro composizioni chimiche. Con l'aumento del contenuto di zinco, il colore cambia gradualmente da oro rossastro a giallo e poi a giallo oro (Tabella 2-8).

Tabella 2-7 Gradi di ottone comuni e composizione chimica

Numero di serie	Numero di voti	Composizione chimica/%
Numero di serie	Numero di voti	Cu	Fe	Pd	Ni	Zn	Impurità totali
		95.0 ~ 97. 5	0.10	0.03	0.5	Margine	0.2
2	H90	88. 0 ~ 91.0	0.10	0.03	0.5	Margine	0.2
3	H85	84. 0 ~ 86. 0	0.10	0.03	0.5	Margine	0.3
4	H80	79. 0 ~ 81.0	0.10	0.03	0.5	Margine	0.3
5	H70	68. 5 ~ 71. 5	0.10	0.03	0.5	Margine	0.3
6	H68	67.0 ~ 70.0	0.10	0.03	0.5	Margine	0.3
7	H65	63. 5 ~ 68. 0	0.10	0.03	0.5	Margine	0.3
8	H63	62.0 ~ 65.0	0.15	0.08	0.5	Margine	0.5
9	H62	60. 5 ~ 63. 5	0.15	0.08	0.5	Margine	0.5
10	H59	57. 0 ~ 60. 0	0.30	0.5	0.5	Margine	1.0
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

Tabella 2-8 Colori superficiali dell'ottone ordinario

Gradi	Contenuto di rame /wt%	Contenuto di zinco /wt%	Colore
H59	59 ~ 63	Margine	Colore marrone chiaro - dorato
H65	63 ~ 68. 5	Margine	Giallo puro
H68,H70	68. 5 ~ 71. 5	Margine	Verde - Oro
H80	78. 5 ~ 81. 5	Margine	Colore dorato con una punta di rosso
H85	84 ~ 86	Margine	Giallo bruno - dorato
H90	89 ~ 91	Margine	Bronzo antico - colore oro
H96	94 ~ 96	Margine	Marrone rossastro

Gli ottoni H62 e H68 hanno un'elevata plasticità e resistenza, una buona formabilità e un bel colore simile all'oro 24 carati, che li rende le principali varietà di ottone utilizzate per la gioielleria. La Figura 2-6 mostra un anello in ottone fuso in H62.

A causa del potenziale elettrodico molto più basso dello zinco rispetto al rame, le leghe sono soggette a corrosione elettrochimica in soluzioni saline neutre. Lo zinco a basso potenziale si dissolve, mentre il rame rimane come pellicola porosa sulla superficie, formando microbatterie con la composizione dell'ottone sotto la superficie, facendo sì che l'ottone agisca come anodo e accelerando la corrosione. Per questo motivo, i gioielli in ottone richiedono generalmente trattamenti di protezione della superficie, come la galvanizzazione con uno strato di metallo prezioso o l'applicazione di un rivestimento protettivo.

(2) Ottone speciale

Per migliorare le prestazioni dell'ottone semplice, vengono aggiunti alla lega 1%~5% elementi come stagno, piombo, alluminio, silicio, ferro, manganese e nichel, formando leghe ternarie, quaternarie o addirittura quinarie, denominate ottone speciale o ottone complesso, il cui nome è preceduto dagli elementi aggiunti, come ottone allo stagno, ottone al piombo, ottone all'alluminio, ottone al manganese, ottone allumino-manganese, ecc. Lo stagno può inibire la corrosione da dezincatura e migliorare la resistenza alla corrosione dell'ottone. Il piombo ha una solubilità molto bassa nell'ottone e si distribuisce come particelle libere nella matrice, che possono causare la rottura dei trucioli e fornire lubrificazione, migliorando così la lavorabilità e la resistenza all'usura del materiale. L'alluminio svolge un ruolo di rafforzamento della soluzione solida, formando una pellicola protettiva di ossido di alluminio sulla superficie. L'ottone al silicio ha un'elevata resistenza alla corrosione, proprietà meccaniche e di fusione e una forte resistenza alla corrosione da stress. L'ottone al nichel ha un'elevata forza, tenacità e resistenza alla corrosione e può sopportare lavorazioni plastiche a freddo e a caldo.

La struttura complessa dell'ottone può essere stimata in base al "coefficiente di zinco equivalente" degli elementi aggiunti all'ottone. L'aggiunta di una piccola quantità di altri elementi di lega alla lega rame-zinco di solito sposta solo la regione di fase α/(α+β) nel diagramma di stato Cu-Zn verso sinistra o verso destra. Ad esempio, l'aggiunta di 1% equivalenti di stagno all'effetto di 2% di zinco sulle proprietà strutturali significa che l'equivalente di zinco dello stagno è 2. Gli equivalenti di zinco dei vari elementi di lega sono riportati nella Tabella 2-9.

Tabella 2-9 Equivalente di zinco di diversi elementi di lega

Elementi in lega	Silicio	Alluminio	Stagno	Piombo	Ferro	Manganese	Nichel
Zinco equivalente	+ 10	+ 6	+ 2	+ 1	+ 0. 9	+ 0. 5	-1. 3

Pertanto, la struttura dell'ottone speciale corrisponde solitamente a quella dell'ottone ordinario con un contenuto di zinco maggiore o minore. La fase α e la fase β dell'ottone complesso sono soluzioni solide complesse multicomponenti con un maggiore effetto di rafforzamento. Al contrario, la fase α e la fase β dell'ottone ordinario sono soluzioni solide semplici di Cu-Zn con un effetto di rafforzamento inferiore. Sebbene gli equivalenti di zinco siano comparabili, le proprietà di una soluzione solida multipla differiscono da quelle di una soluzione solida binaria semplice. Pertanto, una piccola quantità di rinforzo multiplo è un modo per migliorare le prestazioni della lega.

In ottone speciale, una lega di imitazione dell'oro a base di rame è nota come "oro raro", ampiamente utilizzata in gioielleria e nell'artigianato. È noto che l'oro ha un colore dorato brillante, una buona stabilità chimica, non cambia colore quando viene riscaldato e ha un'eccellente resistenza all'ossidazione, il che lo rende una scelta di lunga data per le opere d'arte decorative. Tuttavia, il suo prezzo elevato rende le leghe a basso costo con proprietà simili ampiamente utilizzate come sostituti. Negli ultimi anni, i ricercatori, sia a livello nazionale che internazionale, hanno fatto a gara per sviluppare leghe di imitazione dell'oro a base di rame per sostituire l'oro e sono stati fatti notevoli progressi. Il colore dell'oro di questi materiali può competere con l'oro 16K~22K e hanno una buona resistenza alla corrosione e lavorabilità.

Nelle leghe di imitazione dell'oro a base di rame, zinco, alluminio, silicio e terre rare sono generalmente utilizzati come elementi di lega e gli effetti di ciascun elemento sul colore e sulla resistenza all'ossidazione sono i seguenti.

① Zinco. Lo Zn può trasformare il rame da rosso a giallo, con l'elemento principale che forma una lucentezza giallo-dorata. Lo zinco può migliorare la resistenza allo scolorimento delle leghe e, all'aumentare del contenuto di zinco, migliora la resistenza allo scolorimento.

② Alluminio. L'alluminio è un altro elemento importante che contribuisce al colore delle leghe. Il contenuto di alluminio influisce in modo significativo sul colore della lega; all'aumentare del contenuto di alluminio, la lunghezza d'onda principale della luce riflessa dalla lega diminuisce e la tonalità cambia da rossa a gialla. Un ulteriore aumento del contenuto di alluminio indebolisce notevolmente la tonalità gialla della lega, portando a una maggiore differenza di colore tra la lega e l'oro puro. La struttura della lega diventa più uniforme quando l'alluminio viene aggiunto alle leghe di ottone. Promuove la formazione della fase β, che aiuta a ridurre la corrosione da dezincatura nell'ottone e migliora le prestazioni anti-scolorimento delle leghe simili all'oro nel sudore artificiale. Il motivo è che quando il contenuto di alluminio è sufficientemente elevato, sulla superficie della lega si forma una pellicola protettiva di ossido misto di rame e alluminio, densa e saldamente attaccata, che ha capacità di auto-riparazione in caso di danni. Le prestazioni anti-decolorazione sono scarse quando il contenuto di alluminio è troppo basso per formare una pellicola protettiva densa.

③ Silicio. Il Si può migliorare il colore e la resistenza allo scolorimento delle leghe. Aggiungendo 0,05%~2,50% di Si alla lega, rispetto alla stessa lega senza Si, il tempo di resistenza allo scolorimento nel sudore artificiale aumenta di 50%~100%; alla stessa temperatura di riscaldamento, il tempo di resistenza allo scolorimento aumenta di 50%. L'aggiunta di Si può anche migliorare la fluidità e la resistenza all'usura della lega.

④ Terre rare. L'aggiunta di elementi delle terre rare alle leghe di ottone può aumentare la luminosità della lega, migliorarne il colore e fornire una buona resistenza all'usura, durezza e un colore simile all'oro che non sbiadisce facilmente. Nell'industria della gioielleria si parla comunemente di "materiale d'oro raro". I gioielli realizzati con materiale d'oro raro possono avere un colore simile all'oro a 18 o 20 carati, non sono facilmente ossidabili o sbiaditi, il che li rende adatti all'uso quotidiano, e sono poco costosi, diventando un materiale per la produzione di gioielli d'oro d'imitazione di fascia alta.

La Tabella 2-10 mostra diverse leghe di imitazione dell'oro e del rame, che possono essere classificate nel sistema di leghe a base di rame Cu-Al e nel sistema Cu-Zn.

Tabella 2-10 Composizione chimica di diverse leghe rame-oro di imitazione (unità di frazione di qualità: %)

Numero di voti	Alluminio	Stagno	Nichel	Silicio	Zinco	Manganese	Terre rare	Rame	Osservazioni
Cu - 12. 5Zn - 1Sn		1.0			12. 5			Il resto	Rosso-oro
Cu - 22Zn - 2Sn - 1P		2.0			22.0	Fosforo 1.0		Il resto	Giallo oro chiaro
Cu - 35Zn - 1. 5Sn		1.5			30.0 ~ 40.0			Il resto	Giallo oro
Cu - 6Al - 15Zn - 0. 5Si	6			0. 5	15			Il resto
Sub - oro	5.6		0. 26		0.70			92.6	Composizione stimata
Sub - oro	0.38			0.03	48.74			50.64	Composizione stimata
Oro delle terre rare	5 ~ 6		1 ~ 3		25 ~ 32	0. 8 ~ 1.5	0.1	Il resto	Colore oro 18K
Oro delle terre rare	2 ~ 10		1 ~ 1.5	0. 05 ~ 2. 5	5 ~ 30		0. 05 ~ 0. 50	Il resto	Colore oro 18K
(Wang Biwen et al., 1998)

1.2 Le proprietà dell'ottone

(1) Prestazioni di resistenza alla corrosione

L'ottone ha una scarsa resistenza alla corrosione in atmosfere ad alta temperatura, alta umidità e nebbia salina e può anche subire la "corrosione da dezincatura" in acqua di mare calda (lo zinco si dissolve per primo, lasciando una spugna porosa simile al rame puro sulla superficie del pezzo). In atmosfere umide, specialmente quelle contenenti ammoniaca e SO₂ L'ottone è soggetto a cricche da corrosione da stress. Come ornamenti in ottone appena lucidati, la superficie diventa opaca o sviluppa macchie scure in alcune aree anche dopo essere stata esposta all'aria per qualche tempo. Per questo motivo, gli ornamenti in ottone richiedono generalmente un trattamento di colorazione superficiale o di galvanizzazione per migliorare la loro resistenza alla corrosione.

(2) Prestazioni del processo di fusione

L'intervallo di solidificazione dell'ottone è molto ridotto, quindi la fluidità del metallo liquido è buona, la capacità di riempimento è eccellente e la tendenza alla formazione di cavità da ritiro è bassa. Durante la fusione, lo zinco genera una grande pressione di vapore, rimuovendo efficacemente i gas dal rame liquido e rendendo difficile la formazione di pori nell'ottone. La temperatura di fusione è inferiore a quella del bronzo allo stagno e la colata è relativamente conveniente, consentendo di fondere facilmente piccoli gioielli. È anche comunemente usato per la fusione di oggetti artigianali in rame.

(3) Proprietà meccaniche

A causa del diverso contenuto di zinco nell'ottone, variano anche le proprietà meccaniche. Per l'ottone α, all'aumentare del contenuto di zinco, sia σb che δ aumentano continuamente. Per l'ottone (α+β), la resistenza a temperatura ambiente migliora continuamente quando il contenuto di zinco aumenta a circa 45%. Se il contenuto di zinco aumenta ulteriormente, la resistenza diminuisce drasticamente a causa della comparsa di una fase γ più fragile (una soluzione solida basata sui composti Cu₅ Zn₈ ) nella struttura della lega. La plasticità a temperatura ambiente del contenuto di zinco. D'altra parte, (α+β) dell'ottone diminuisce costantemente con l'aumento del contenuto di zinco. Pertanto, le leghe rame-zinco con un contenuto di zinco superiore a 45% non hanno alcun valore pratico.

(4) Lavorabilità

L'ottone α monofase (da H96 a H65) ha una buona plasticità e può sopportare lavorazioni a freddo e a caldo. Tuttavia, l'ottone α monofase è soggetto a fragilità a media temperatura durante la lavorazione a caldo come la forgiatura, con un intervallo di temperatura specifico che varia a seconda del contenuto di Zn, generalmente tra 200~700℃. Pertanto, la temperatura durante la lavorazione a caldo deve essere superiore a 700℃. La ragione principale della zona di fragilità a media temperatura nell'ottone α monofase è la presenza di due composti ordinati Cu₃ Zn e Cu₉ Zn all'interno della regione ordinata della fase α del sistema Cu-Zn, che subisce una trasformazione ordinata durante il riscaldamento a media e bassa temperatura, rendendo la lega fragile; inoltre, tracce di impurità nocive di piombo e bismuto formano film eutettici a basso punto di fusione distribuiti ai confini del grano con il rame, causando cricche intergranulari durante la lavorazione a caldo. La pratica dimostra che l'aggiunta di tracce di cerio può eliminare efficacemente la fragilità a media temperatura.

L'ottone bifase (da H63 a H59) presenta, oltre alla fase duttile α nella sua struttura di lega, una soluzione solida β basata sul composto elettronico CuZn. Questa fase ha un'elevata duttilità alle alte temperature, mentre la fase β' (soluzione solida ordinata) è dura e fragile alle basse temperature. Pertanto, l'ottone (α+β)deve essere forgiato a caldo. L'ottone con un contenuto di zinco superiore a 46%~50% è duro e fragile a causa delle sue proprietà e non può essere lavorato a pressione.

Per i gioielli relativamente delicati, l'ottone viene generalmente lavorato a freddo. Per ottenere il prodotto finale attraverso la lavorazione a freddo si possono utilizzare materiali in ottone come fili, lamiere e lastre. Naturalmente, durante la lavorazione si ricorre a una ricottura intermedia per ripristinare la plasticità dell'ottone e prevenire le cricche dovute all'indurimento della lavorazione. La Figura 2-7 mostra una chiusura aragosta in ottone e la Figura 2-8 mostra un braccialetto in ottone. Le lastre di ottone possono essere utilizzate anche per l'incisione, utilizzando varie tecniche manuali come la spinta, la foratura, il prelievo, la torsione e la trazione per incidere le immagini sulla superficie della lastra di rame. Le immagini incise vengono poi elettroplaccate con uno strato protettivo d'oro 24 carati, dando vita alla "pittura scultura in oro".

(5) Prestazioni di saldatura

Le prestazioni di saldatura dell'ottone sono buone. Per i lavori di grandi dimensioni si utilizza solitamente la saldatura a gas, mentre per i gioielli più delicati si ricorre alla saldatura a cannello.

(6) Prestazioni di lucidatura

L'ottone ha buone prestazioni di taglio e può sopportare operazioni come la correzione, la lucidatura e la finitura. I gioielli possono essere lucidati fino a ottenere una finitura molto brillante utilizzando i metodi convenzionali di finitura dei gioielli.

2. Cupronichel

Il cupronickel tradizionale è una lega a base di rame con nichel come principale elemento additivo, che appare di colore bianco argenteo e ha una lucentezza metallica, da cui il nome cupronickel.

2.1 Tipi di cupronichel

Il cupronichel può essere suddiviso in tre categorie: cupronichel ordinario, cupronichel complesso e cupronichel industriale.

(1) Cupronichel ordinario

La lega binaria rame-nichel è chiamata cupronichel ordinario, solitamente rappresentata dalla lettera B, con il numero successivo che indica il contenuto di rame, come B30, che indica una lega rame-nichel contenente Ni 30%. I modelli includono B0,6, B19, B25, B30, ecc.

(2) Cupronichel complesso

Una lega di ottone complessa contenente elementi come manganese, ferro, zinco e alluminio viene definita ottone complesso, rappresentato dalla lettera B, e gli elementi della lega, come BMn3-12, indicano una lega di rame-nichel-manganese contenente Ni3% e Mn12%. Esistono quattro modelli di ottone complesso.

Ferro-cupronickel. I modelli comprendono BFe5-1,5(Fe)-0,5(Mn), BFe10-1(Fe)-1(Mn), BFe30-1(Fe)-1(Mn). La quantità di ferro aggiunta al ferro-cupronichel non supera i 2% per prevenire le cricche da corrosione e le sue caratteristiche includono un'elevata resistenza e una resistenza alla corrosione significativamente migliorata, soprattutto contro la corrosione dell'acqua di mare corrente.
Manganese-cupronichel. I modelli includono BMn3-12, BMn40-1,5, BMn43-0,5. Il manganese-cupronichel ha un coefficiente di resistenza a bassa temperatura, può essere utilizzato in un ampio intervallo di temperature, ha una buona resistenza alla corrosione e una buona lavorabilità.
Zinco-cupronichel. I modelli includono BZn18-18, BZn18-26, BZn18-18, BZn15-12 (Zn) - 1,8(Pb), BZn15-24(Zn)-1,5(Pb). Lo zinco-cupronichel ha eccellenti proprietà meccaniche complete, un'eccezionale resistenza alla corrosione, una buona formabilità a freddo e a caldo, è facile da tagliare e può essere trasformato in fili, barre e piastre, utilizzati per la produzione di parti di precisione in settori quali strumenti, contatori, dispositivi medici, beni di uso quotidiano e comunicazioni.
Alluminio-cupronichel. I modelli includono BAl13-3 e BAl16-1,5. Il bronzo al piombo è una lega formata dall'aggiunta di alluminio a una lega di rame e nichel. Le proprietà della lega sono legate al rapporto tra il nichel e l'alluminio contenuti nella lega, con le migliori proprietà che si verificano quando Ni:Al=10:1. Le leghe alluminio-cuproniche comunemente utilizzate sono Cu6Ni1,5Al, Cu13Ni3Al, impiegate principalmente nella costruzione navale, nell'energia elettrica, nell'industria chimica e nei componenti resistenti alla corrosione ad alta resistenza in questi settori industriali.

(3) Cupronichel industriale

Il cupronichel industriale si divide in cupronichel strutturale e cupronichel in lega di resistenza di precisione (cupronichel elettrico).

Cupronichel strutturale. Le caratteristiche dell'ottone strutturale sono buone proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione, con un aspetto attraente. Tra gli ottoni strutturali, i più utilizzati sono il B30, il B10 e l'ottone allo zinco. Inoltre, appartengono all'ottone strutturale anche gli ottoni complessi come l'ottone alluminio, l'ottone ferroso e l'ottone niobio. Il B30 è il più resistente alla corrosione tra gli ottoni, ma è relativamente costoso. Lo zinco-ottone è stato prodotto e utilizzato in Cina fin dal XV secolo. È noto come "argento cinese", il cosiddetto argento al nichel o argento tedesco appartiene a questo tipo di ottone allo zinco. Lo zinco può essere disciolto in grandi quantità nel rame-nichel, producendo effetti di rafforzamento della soluzione solida e resistenza alla corrosione. Lo zinco cupronichel può essere lavorato in parti di precisione dopo l'aggiunta di piombo. Pertanto, è ampiamente utilizzata negli strumenti e nei dispositivi medici. Questa lega ha un'elevata forza e resistenza alla corrosione, una buona elasticità, un aspetto attraente ed è poco costosa. L'alluminio contenuto nel cupronichel può migliorare significativamente la forza e la resistenza alla corrosione della lega e i suoi precipitati possono anche produrre effetti di indurimento per precipitazione. Le prestazioni dell'alluminio cupronichel si avvicinano a quelle del B30 e sono poco costose, tanto da renderlo un sostituto del B30.
Cupronichel per leghe di resistenza di precisione (cupronichel elettrico). Il cupronichel per leghe di resistenza di precisione (cupronichel elettrico) ha buone prestazioni termoelettriche. Il rame manganese BMn 3-12, il costantana BMn 40-1,5, il kovar BMn 43-0,5 e il nuovo costantana con manganese al posto del nichel (noto anche come cupronichel manganese senza nichel, contenente 10,8%~12,5% di manganese, 2,5%~4,5% di alluminio e 1,0%~1,6% di ferro) sono cupronichel al manganese con diverso contenuto di manganese. Il cupronichel manganese ha un'elevata resistività e un coefficiente di resistività a bassa temperatura, che lo rendono adatto alla produzione di componenti di resistenza standard e di precisione, e viene utilizzato nella produzione di strumenti elettrici di precisione, reostati, contatori, resistenze di precisione, estensimetri e altri materiali.

2.2 Breve storia del cupronichel

L'invenzione del cupronichel è un risultato eccezionale nella tecnologia metallurgica dell'antica Cina. Nell'antica Cina, il cupronichel veniva chiamato "Gan". Nel "Vecchio libro dei Tang - Trattato sull'abbigliamento" si legge che: "Solo i buoi che trainano le carrozze dei funzionari di primo rango possono essere ornati di cupronichel". Ciò significa che durante la dinastia Tang era previsto che solo i buoi dei funzionari di corte di primo rango potessero essere decorati con il cupronickel, il che indica che all'epoca il cupronickel era piuttosto prezioso. Gli abitanti dello Yunnan inventarono e produssero il cupronichel, risultando tra i primi in Cina e nel mondo, come riconosciuto dalla comunità accademica nazionale e internazionale. Il cupronichel prodotto nell'antico Yunnan era anche il più famoso, noto come "Cupronichel di Yun".

I manufatti in cupronichel prodotti nell'antica Cina venivano venduti in tutto il Paese ed esportati all'estero. Secondo le ricerche, già nelle dinastie Qin e Han, nel Regno di Daxia, situato a ovest dello Xinjiang, venivano fuse monete in cupronichel contenenti nichel fino a 20%. In base alla loro forma, alla composizione e alle condizioni storiche dell'epoca, è molto probabile che siano state trasportate dalla Cina. Durante le dinastie Tang e Song, il cupronichel cinese veniva già esportato nella regione araba, dove i persiani chiamavano il cupronichel "pietra cinese". Dopo il XVI secolo, il cupronichel cinese fu venduto in tutto il mondo e ricevette un ampio consenso. Veniva esportato attraverso Guangzhou e venduto in Europa dalla Compagnia britannica delle Indie orientali. Il termine inglese "Paktong" o "Petong" è una traslitterazione del cantonese "cupronickel", che significa cupronickel dalla Cina, con specifico riferimento alla lega rame-nichel prodotta nello Yunnan.

Tra il XVII e il XVIII secolo, il nichel cupronichel fu ampiamente introdotto in Europa e fu considerato un oggetto prezioso. Fu chiamato "argento cinese" o "cupronichel cinese" e ebbe un impatto significativo sull'industria chimica moderna in Occidente. Dopo il XVI secolo, alcuni chimici e metallurgisti europei iniziarono a studiare e imitare il cupronichel cinese.

Nel 1823, i fratelli tedeschi Heineger replicarono con successo il cupronichel dello Yunnan. Poco dopo, l'Occidente iniziò una produzione industriale su larga scala e ribattezzò questa lega "argento tedesco" o "alpacca", mentre il cupronichel autentico dello Yunnan divenne oscuro. Dopo che i Paesi occidentali replicarono con successo il cupronickel dello Yunnan, la quantità di cupronickel cinese esportata diminuì significativamente. Alla fine del XIX secolo, l'argento tedesco aveva sostituito il cupronichel cinese sul mercato internazionale, portando al declino dell'estrazione e della metallurgia cinese del cupronichel.

2.3 L'applicazione del cupronichel nella gioielleria

Nel cupronichel, dove il nichel è il principale elemento di lega, il rame e il nichel possono dissolversi l'uno nell'altro all'infinito, formando una soluzione solida continua; indipendentemente dalle loro proporzioni, si tratta sempre di una lega monofase α (Figura 2-9).

Quando il nichel viene fuso nel rame e il suo contenuto supera i 16%, la lega risultante diventa bianca come l'argento. Più alto è il contenuto di nichel, più bianco è il colore. La combinazione di rame puro e nichel può anche migliorare significativamente la forza, la resistenza alla corrosione e la durezza. Pertanto, se le proprietà meccaniche e fisiche del rame sono relativamente buone, il rame ha un aspetto attraente, è resistente alla corrosione e ha eccellenti prestazioni di imbutitura, il che lo rende un ottimo materiale per i gioielli. Viene spesso utilizzato per realizzare gioielli in imitazione dell'argento e del platino, con una durezza e una lucentezza molto vicine a quelle dei gioielli in argento, ma a un prezzo molto più basso.

Nella gioielleria realizzata con materiali in cupronichel, il più comunemente utilizzato è lo zinco cupronichel, i cui gradi e composizione tipici sono riportati nella Tabella 2-11 e le cui proprietà sono riportate nella Tabella 2-12.

Tabella 2-11 Composizione chimica dello zinco cupronichel nazionale

Gradi	Composizione chimica /%
Gradi	Ni+Co	Fe	Mn	Zn	Pb	Si	P	S	C	Mg	Sn	Cu	Impurità totali
BZn 18-18	16. 5 ~ 19. 5	0.25	0.50	Margine	0.05	-	-	-	-	-	-	63. 5 ~ 66. 5	-
BZn 18-26	16. 5 ~ 19. 5	0.25	0.50	Margine	0.05	-	-	-	-	-	-	53. 5 ~ 56. 5	-
BZn 15-20	13.5 ~ 16. 5	0.5	0.3	Margine	0.02	0.15	0.005	0.01	0.03	0.05	0.002	62.0 ~ 65.0	0.9
BZnl5-21-1.8	14. 0 ~ 16.0	0.3	0.5	Margine	1. 5 ~ 2.0	0.15	-	-	-	-	-	60. 0 ~ 63.0	0. 9
BZnl5 -24-1,5	12. 5 ~ 15.5	0.25	0. 05 ~ 0. 5	Margine	1. 4 ~ 1. 7	-	0.02	0. 005	-	-	-	58. 0 ~ 60. 0	0.75
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

Tabella 2-12 Proprietà fisiche e meccaniche dello zinco cupronickel

Prestazioni	Lega
Prestazioni	BZnl5-20	BZnl7-18-1.8
Punto di fase liquido /℃	1 081.5	1 121.5
Punto di fase solida/℃	-	966
Densità ρ/ g-cm^-3	8. 70	8.82
Capacità termica c/J - (g-°C)^-1	0.40	-
20-100℃ Coefficiente di espansione lineare α/℃^-1	16. 6X10^-6	-
Conduttività termica λ/W-(m-℃)^-1	25 ~ 360	-
Resistività ρ/μΩ-m	0.26	-
Coefficiente di temperatura della resistenza αR/℃^-1	2X10^-4	-
Modulo di elasticità E/GPa	126 ~ 140	127
Resistenza alla trazione σb/MPa	380 ~ 450 stato morbido, 800 stato duro	400 stato morbido，650 stato duro
Allungamento δ/%	35 ~ 45 stato morbido，2 ~ 4 stato duro	40 stato morbido，2.0 stato duro
Resistenza allo snervamento σ_0.2 /MPa	140	-
Durezza Brinell HB	70 stato morbido，160 ~ 175 stato duro	-
Prestazioni di taglio (rispetto a HPb63 - 3）/%)	-	50
(Liu Ping, 2007; Wang Biwen, 2007; Tian Rongzhang e Wang Shitang, 2002; Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione dei Metalli Non Ferrosi, 2012)

Il cupronichel assorbe fortemente l'aria quando è allo stato liquido e la sua superficie deve essere ricoperta di carbone durante la fusione. In primo luogo, viene realizzata una lega intermedia di rame e nichel 50%Cu +50%Ni e, dopo la fusione della lega intermedia rame-nichel e del rame elettrolitico, viene aggiunto lo zinco dopo la disossidazione. Dopo la fusione, la disossidazione secondaria viene eseguita utilizzando rame fosforoso, con l'aggiunta di 0,03% di fosforo al fosforo. Le fusioni di cupronichel sono soggette a cricche durante la solidificazione e l'ossidazione secondaria può facilmente verificarsi durante la fusione, per cui è necessario prestare particolare attenzione. La superficie dei gioielli in cupronichel è generalmente trattata con galvanica. Rispetto ai gioielli in ottone, anche se lo strato galvanico sulla superficie svanisce, appare comunque di colore bianco-grigiastro, come i gioielli in argento ossidato. Gli stili dei gioielli realizzati in cupronichel sono diversi e non hanno nulla da invidiare a quelli realizzati in argento. La Figura 2-10 mostra esempi di gioielli realizzati con cupronichel BZn15-20. Oltre alla produzione di gioielli, il cupronichel è ampiamente utilizzato per la realizzazione di oggetti di artigianato.

2.4 Lo sviluppo dei materiali in cupronichel

Il nichel cupronickel ha molte proprietà eccellenti come materiale per la gioielleria, ma ha anche alcuni svantaggi. Poiché il nichel, principale elemento additivo, è un materiale scarso, il prezzo del cupronichel è relativamente alto. Inoltre, a causa della diffusa preoccupazione per gli effetti nocivi del nichel in vari Paesi, i prodotti destinati al contatto con la pelle umana, come cerniere, montature di occhiali, monete, posate e gioielli, possono causare reazioni allergiche alla pelle. Pertanto, negli ultimi anni i materiali in nichel-cupronichel hanno dovuto affrontare delle sfide, rendendo particolarmente importante lo sviluppo di nuove leghe di cupronichel prive di nichel.

Finora, la maggior parte della ricerca sul cupronichel privo di nichel si è concentrata sulla lega Cu-Mn-Zn e i ruoli principali di ciascun elemento di lega sono i seguenti.

(1) Manganese

Il manganese è il principale elemento additivo delle leghe di cupronichel prive di nichel. Può ridurre le componenti gialle e rosse del colore della superficie del rame, agendo come agente sbiancante o sbiadente, cambiando il colore della lega da colorato a incolore. Il manganese può migliorare le proprietà meccaniche della lega rafforzando la soluzione solida. La sostituzione parziale dello zinco con il manganese può migliorare le condizioni di invecchiamento delle cricche. Il manganese può sopprimere l'evaporazione dello zinco durante la fusione e ridurre i costi del materiale. Tuttavia, se il contenuto di manganese supera i 15%, la lega presenta una struttura multifase α+β, con conseguenti peggiori prestazioni di lavorazione. Il manganese è dannoso per le prestazioni di fusione della lega; durante la fusione, il manganese si ossida facilmente per formare inclusioni di ossido di manganese ad alto punto di fusione, che hanno un'alta densità e sono difficili da far galleggiare fuori dal metallo fuso, rendendo facili i difetti delle fusioni. Inoltre, il manganese aumenta il tasso di ritiro della lega, riducendone la fluidità, e un elevato contenuto di manganese può peggiorare le prestazioni di lavorazione della lega. Pertanto, dal punto di vista delle prestazioni di processo, il contenuto di manganese non dovrebbe essere troppo elevato.

(2) Zinco

Lo zinco può migliorare la resistenza e la durezza delle leghe attraverso il rafforzamento in soluzione solida, abbassare il punto di fusione delle leghe, migliorare le prestazioni di formatura e ridurre il costo delle leghe. Quando il contenuto di zinco è troppo basso, l'effetto di rafforzamento è scarso; aumentando il contenuto di zinco si può migliorare l'effetto di rafforzamento. Tuttavia, lo zinco riduce significativamente la resistenza alla corrosione del rame, soprattutto quando lo zinco supera i 22%, causando la trasformazione della lega in una struttura α+βmultifase, che deteriora le prestazioni di lavorazione ed è soggetta a problemi di cricche da invecchiamento indotte da tensioni residue. Quando il contenuto di zinco è inferiore a circa 30%, l'aumento del contenuto di zinco riduce la componente rossa nel colore della lega Cu-Mn-Zn, mentre aumenta la componente gialla e il valore di luminosità. Lo zinco ha anche un impatto importante sulla stabilità del colore delle leghe; all'aumentare del contenuto di zinco, diminuisce la resistenza della lega allo scolorimento in presenza di sudore artificiale.

(3) Alluminio

L'alluminio è uno degli elementi coloranti più importanti nelle leghe di imitazione dell'oro. All'aumentare del contenuto di alluminio, il valore di luminosità e la componente gialla della lega ternaria Cu-Zn-Al aumentano, mentre la componente rossa diminuisce. Il coefficiente di zinco equivalente dell'alluminio è molto alto; ogni 1% di alluminio equivale a 6% di zinco, quindi la regione della fase α si riduce notevolmente dopo l'aggiunta di alluminio. L'alluminio può formare un film di ossido denso sulla superficie della lega, che può migliorare le cricche da invecchiamento e i problemi di corrosione da dezincatura della lega, e produce anche un rafforzamento della soluzione solida, che è utile per migliorare le proprietà meccaniche della lega. Quando il contenuto di alluminio è troppo basso, l'effetto di rafforzamento è insufficiente e non è sufficiente per resistere alle cricche da invecchiamento. Tuttavia, se il suo contenuto supera i 4%, diventa difficile purificare il metallo fuso durante la fusione della lega e compare una complessa struttura di fase α+β, che deteriora le prestazioni di lavorazione a freddo.

(4) Stagno

Il coefficiente di zinco equivalente dello stagno è pari a 2, quindi l'aggiunta di una piccola quantità di stagno ha un effetto minimo sulla struttura e la lega rimane monofasica. Lo stagno ha un certo effetto di rafforzamento della soluzione solida. Tuttavia, se il suo contenuto supera un certo livello, è soggetto alla formazione di fasi a basso punto di fusione ai confini dei grani, il che è dannoso per le proprietà meccaniche. Una piccola quantità di stagno ha anche un effetto limitato sul colore della lega Cu-Mn-Zn; il suo ruolo principale è quello di formare un film protettivo di SO2 sulla superficie della lega, che può migliorare notevolmente la resistenza della lega allo scolorimento. Lo stagno può aumentare la fluidità della lega e migliorare le prestazioni di fusione, ma aumenta il costo della lega.

(5) Terre rare

Tracce di cerio, elemento delle terre rare, possono affinare la dimensione dei grani, migliorare la resistenza alla trazione e l'allungamento della lega e migliorare le prestazioni di lavorazione a freddo della lega.

By comprehensively utilizing these elements, researchers at home and abroad have developed a series of multi-element nickel-free white Cu-Mn-Zn alloys, such as Cu- 12Mn -8Zn – 1Al – 0.04%Ce, Cu – 15Mn – 15Zn – 1Al, Cu – 20Mn – 20Zn – 0.3Al – 0.2Sn – 0.05Mg, etc.

3. Bronzo

Le altre leghe di rame sono chiamate bronzo, ad eccezione dell'ottone e del cupronichel. Il bronzo si riferisce generalmente alla lega di rame rosso con stagno, piombo e altri elementi chimici, che prende il nome dal suo colore grigio-bluastro. Il bronzo si divide in bronzo allo stagno e bronzo non allo stagno: il bronzo allo stagno è la più antica lega di fusione artistica della storia. Il bronzo non allo stagno è un nuovo tipo di bronzo sviluppato in epoca moderna, che utilizza elementi come il silicio e l'alluminio per sostituire il più costoso stagno e migliorare ulteriormente alcune proprietà del bronzo allo stagno. Il più grande vantaggio del bronzo è la sua eccellente resistenza all'usura e alla corrosione in presenza di vapore, acqua di mare e soluzioni alcaline, motivo per cui le antiche opere d'arte in bronzo si sono conservate perfettamente fino ad oggi. Inoltre, il bronzo ha un punto di fusione più basso, migliori prestazioni di fusione e buone proprietà meccaniche.

Il bronzo utilizzato per le fusioni artistiche comprende tipicamente il bronzo allo stagno, il bronzo al silicio, il bronzo all'alluminio, ecc.

3.1 Bronzo allo stagno

Il bronzo allo stagno è un'antica lega di rame dell'arte della fusione con una storia di oltre 5000 anni. La maggior parte dei tesori dell'antica arte della fusione della nazione cinese sono stati fusi in bronzo allo stagno, come il Simuwu Ding della dinastia Shang, i vasi rituali dei periodi delle Primavere e degli Autunni e degli Stati Combattenti e le bianzhong (campane di bronzo), tra gli altri.

(1) La struttura e le caratteristiche prestazionali del bronzo allo stagno

Il bronzo allo stagno è basato su una lega di rame e stagno; il diagramma (Figura 2-11) è il diagramma di fase binario Cu-Sn ed esce dalle fasi α, β, γ, δ, tra cui la fase α è una soluzione solida sostitutiva di stagno disciolto in rame puro, con un reticolo cubico a facce centrate, conservando così la buona plasticità del rame puro. La fase Β è una soluzione solida basata sul composto elettronico Cu₅ Sn, con reticolo cubico a corpo centrato, esistente ad alte temperature e decomposto durante il processo di raffreddamento. La fase Γ è una soluzione solida basata su CuSn, con proprietà simili alla fase β. La fase δ è una soluzione solida basata sul composto elettronico Cu₃₁ Sn₈ , con un reticolo cubico complesso, esistente a temperatura ambiente, duro e fragile.

Fusione in bronzo per soluzione solida α e (α+δ ) eutettica. Nel bronzo allo stagno, la fase 8 è incorporata nella morbida matrice α sotto forma di punti duri, il che conferisce al bronzo allo stagno una buona resistenza all'usura. Inoltre, l'organizzazione del bronzo nella fase α e nella fase 8 ha un potenziale elettrodico simile, e il bronzo allo stagno nell'atmosfera; la superficie formerà uno strato di denso SnO₂ , un film sottile che ricopre la superficie del bronzo in modo che il bronzo allo stagno abbia una buona resistenza alla corrosione. Più alto è il contenuto di stagno, più spesso e denso è lo SnO₂ migliore è la resistenza alla corrosione del bronzo allo stagno. Il colore della lega aumenta con l'aumentare del contenuto di stagno, passando dal rosso al giallo-verdastro. Quando il contenuto di stagno è superiore a 20%, il colore è bianco, usato nell'antichità per produrre specchi di bronzo. L'effetto dello stagno sulle proprietà meccaniche del bronzo è illustrato nella Figura 2-12. Quando il contenuto di stagno è inferiore a 5% ~ 7% nella regione monofase; con l'aumento del contenuto di stagno, la resistenza e l'allungamento della lega aumentano; quando il contenuto di stagno è superiore a 5% ~ 7%, a causa dell'organizzazione dell'eutettico (α+δ ), l'allungamento diminuisce, mentre la resistenza continua ad aumentare. Quando il contenuto di stagno è di 18%, la resistenza e la durezza della massima plasticità sono al punto più basso. Un contenuto di stagno di circa 5% di bronzo allo stagno monofase α è facile da colorare.

(2) Il ruolo degli elementi di lega nel bronzo allo stagno

① Zinco. L'aggiunta di zinco al bronzo allo stagno può ridurre l'intervallo di temperatura di cristallizzazione del bronzo allo stagno, migliorare la fluidità della lega e diminuire la tendenza a produrre cavità da ritiro. Inoltre, lo zinco ha una pressione di vapore relativamente alta durante la fusione e il vapore di zinco che si forma può impedire l'ossidazione degli elementi di rame e stagno, purificando la lega e riducendo la tendenza alla formazione di pori. L'effetto dello zinco sulla struttura e sulle proprietà del bronzo allo stagno è simile a quello dello stagno: l'aggiunta di 2% di zinco equivale al ruolo di 1% di stagno. Tuttavia, il prezzo dello zinco è molto più basso di quello dello stagno, quindi lo zinco può essere utilizzato in sostituzione dello stagno per ridurre i costi. Se il contenuto di zinco supera le 5%, può rendere i disegni poco chiari, aumentare la suscettibilità alla corrosione e rendere difficile la generazione di un elegante strato esterno verde.

② Piombo. Il piombo ha una durezza molto bassa e si distribuisce in forma particellare nel bronzo allo stagno, migliorando la resistenza all'usura della lega e facilitando la lavorazione del bronzo. Allo stesso tempo, il basso punto di fusione del piombo aumenta la fluidità del bronzo allo stagno. Durante la solidificazione, il piombo si accumula negli spazi tra le dendriti, riducendo il ritiro e prevenendo le perdite; il miglior effetto anti-perdita si ottiene generalmente con un contenuto di piombo di circa 5%. Il piombo ha un peso specifico relativamente alto nel bronzo e un eccesso di piombo può causare segregazione gravitazionale; è quindi importante mescolare il bronzo allo stagno contenente piombo prima di versarlo e utilizzare un raffreddamento ad acqua o stampi metallici per accelerare il raffreddamento e prevenire la segregazione.

Nickel. Il nichel è infinitamente solubile nella soluzione solida del bronzo, favorendo lo sviluppo di dendriti α; pertanto, l'aggiunta di una piccola quantità di nichel può ridurre la segregazione di stagno e piombo. L'aggiunta di nichel 1%~2% può affinare i grani, migliorare le proprietà meccaniche, la resistenza alla corrosione e la stabilità termica e migliorare le prestazioni di fusione del bronzo. Una quantità maggiore di nichel fa apparire il bronzo più bianco.

Ferro. La funzione principale del ferro è simile a quella del nichel: può affinare i grani, aumentare la resistenza e migliorare le prestazioni di colorazione. Tuttavia, il contenuto deve essere controllato al di sotto di 5%, altrimenti rende il bronzo fragile e riduce la resistenza alla corrosione.

⑤ Alluminio. Nel bronzo allo stagno, l'alluminio è un'impurità dannosa che rende difficile la colorazione. Finché è presente lo 0,5% di alluminio, la superficie passa dal rosso scuro al giallo oro e poi al bianco argento. Tuttavia, l'alluminio può migliorare la forza, la resistenza alla corrosione e le prestazioni di fusione del bronzo senza piombo.

⑥ Fosforo. 0,03%~0,06% Il fosforo deve essere aggiunto al bronzo allo stagno per disossidarlo e migliorare le prestazioni di fusione; quantità eccessive possono facilmente produrre una fase fragile Cu₃ P e ridurre gli effetti di colorazione.

⑦ Silicio. L'aggiunta di silicio al bronzo ne deteriora le proprietà meccaniche e di fusione, ma può aumentarne la resistenza alla corrosione. Il silicio conferisce alla superficie un colore che va dal rosso scuro al marrone, che talvolta appare violaceo, a causa di un SiO molto denso.₂ pellicola che ricopre la superficie, rendendo difficile la colorazione.
Il bronzo allo stagno ha un bell'aspetto e ottime prestazioni di lavorazione. È stato ampiamente utilizzato nell'artigianato della fusione fin dall'antichità. La Tabella 2-13 elenca alcuni materiali in bronzo allo stagno comunemente utilizzati per le fusioni artistiche.

Tabella 2-13 Bronzo allo stagno per fusioni artistiche

Nome, grado	Principali componenti chimici /%					Impurità /%≯					Osservazioni
Nome, grado	Sn	Zn	Pb	A1	Cu	Sb	Fe	Al		Totale	Osservazioni
ZCuSn2Zn3	1.8 ~ 2.2	2.5 ~ 3.5			Margine						Cina Standard
ZCuSn3A12	2.5 ~ 3.5			1.5 ~ 3.5	Margine						Cina Standard
ZCuSnl2Mnl	10 ~ 15	0. 15 ~ 0. 25	0. 2 ~ 0. 3	Mn 1,0 ~ 1. 25	Margine						Cina Standard
ZCuSn5Zn5Pb5	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0		Margine						Cina Standard
ZCuSn10Zn2	9.0 ~ 11.0	1.0 ~ 2.0			Margine						Cina Standard
BC1	2.0 ~ 4.0	8.0 ~ 12.0	3.0 ~ 7.0		79. 0 ~ 83. 0					2.0	Standard giapponese
BC6	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0		82. 0 ~ 87.0					2.0	Standard giapponese
BC7	5.0 ~ 7.0	3.0 ~ 5.0	1.0 ~ 3.0		86. 0 ~ 90. 0					1.5	Standard giapponese
G - CuSn5ZnPb	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0	4.0 ~ 6.0		84. 0 ~ 86. 0	0.3	0.3	P0. 05	S0. 10		Germania Standard
C90300	7.5 ~ 9.0	3.0 ~ 7.0			86.0 ~ 89. 0	0.2	0.15	0. 005	Si0. 005	1.76	American Standard
(Tian Rongzhang e Wang Zhutang, 2002)

Il bronzo allo stagno è utilizzato per la fusione di opere d'arte ed è in grado di sopportare alte temperature, elevata umidità ed esposizione ai gas di scarico urbani (principalmente CO₂, SO₂, gas NO) e persino le piogge acide. In atmosfera normale, il tasso di corrosione del bronzo allo stagno è di 0,001 mm/a; in atmosfera costiera, è di 0,002 mm/a; in atmosfera industriale, è di 0,002~0,006 mm/a.

Le grandi opere d'arte fuse all'aperto possono incrinarsi a causa delle sollecitazioni provocate dalla luce solare, dalle differenze di temperatura e dalla saldatura in un'atmosfera corrosiva. Il bronzo allo stagno ha una bassa tendenza alla fessurazione da stress e può ridurre efficacemente questo rischio. Ad esempio, il Buddha di Tian Tan a Hong Kong è realizzato in 8% Sn e 4%, mentre il resto è rame, fuso e saldato insieme, ed è stato completato nel 1989. Da allora si erge sicuro sul Muk Yu Peak dell'isola di Lantau a Hong Kong.

3.2 L'applicazione del bronzo negli ornamenti artigianali

Grazie al suo bell'aspetto e alle eccellenti prestazioni di lavorazione, il bronzo è stato ampiamente utilizzato come materiale per i gioielli artigianali dall'antichità a oggi.

Nell'antichità, oltre a essere ampiamente utilizzato come utensile, veniva impiegato anche per ornamenti delicati e intricati, come i braccialetti di bronzo della dinastia Han e gli anelli di bronzo della dinastia Liao. Oggi, l'applicazione del bronzo nell'artigianato e nella gioielleria ha un grande potenziale di sviluppo, soprattutto grazie al miglioramento dei livelli economici, al rapido sviluppo della fusione del bronzo, all'elevata domanda di mercato, all'ampia varietà di prodotti e ai vari metodi di replica, imitazione e creazione. È ampiamente utilizzato come sculture urbane, vasi rituali dei templi, statue di Buddha, dipinti decorativi e oggetti da collezione. In termini di gioielleria, il bronzo viene utilizzato anche per realizzare vari ornamenti e accessori. Ad esempio, il famoso marchio di moda greco Folli Follie è specializzato nella progettazione, produzione e distribuzione di gioielli, orologi e accessori. L'azienda ha lanciato la serie Precious Bronze, che combina bronzo e argento. Le collane, i braccialetti e gli orecchini hanno una forma irregolare, che evoca una sensazione nostalgica che ricorda una terra immersa nella luce dorata del sole. Il mix di materiali diversi e la freschezza dell'argento creano bellissime curve. Questi lussuosi tesori portano con sé le brillanti caratteristiche di Folli Follie, emanando l'eleganza e la bellezza delle vere fashioniste.

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Sezione IV L'artigianato dei gioielli in rame

Esistono vari metodi per realizzare gioielli in lega di rame, tra cui la fusione a cera persa, lo stampaggio, la pressatura idraulica, l'elettroformatura, l'intaglio e l'incisione.

1. Il processo di fusione a cera persa per i gioielli in rame

La colata in stampo di gesso è diventata il metodo principale per la creazione di gioielli e il tipico flusso di processo per la colata a cera persa di gioielli in rame è il seguente:

Realizzazione di modelli originali→ Realizzazione di stampi in gomma (stampi a compressione, vulcanizzazione, stampi apribili)→ Realizzazione di stampi in cera (iniezione di cera, finitura della cera)→ Piantagione di alberi modello in cera→ Realizzazione di stampi di colata (miscelazione di polveri di colata, aspirazione, versamento di polveri di colata, aspirazione, deceratura, brunitura)→ Fusione e colata (pretrattamento della lega, fusione, colata)→ Pulizia della colata (rimozione di polveri di colata, immersione in acido, pre-lucidatura)→ Post-lavorazione (finitura dello stampo, impostazione, lucidatura, galvanica).

1.1 Modello originale

Determinare il metodo di produzione della versione originale più appropriata in base alla complessità del pezzo, alle specifiche e ai requisiti di qualità del cliente. I metodi di produzione dei modelli originali di gioielli si dividono in tre categorie: modelli in cera intagliati a mano, modelli generati al computer e modelli in argento lavorati a mano. Prendendo come esempio i modelli in cera intagliati a mano, il processo principale comprende i seguenti aspetti: esame dell'ordine e taglio del materiale→ finitura grezza→ finitura fine→ rimozione del peso inferiore→ apertura della posizione di incastonatura della pietra→ riparazione.

(1) Esame dell'ordine e taglio del materiale

Comprendere i requisiti del cliente in base all'ordine, come dimensioni, dimensioni della pietra, limite di peso della cera, ecc. Selezionare il materiale in cera adatto al pezzo da lavorare, quindi segnare le linee sul materiale in cera e utilizzare una lama o una sega ad arco per tagliare lungo le linee segnate.

(2) Finitura grezza

Disegnare le linee principali sul materiale, compresi i contorni interni ed esterni. Utilizzare una striscia ruvida per cucire le parti in eccesso. Installare la fresa di finitura sulla smerigliatrice elettrica ad albero flessibile sospeso per la lavorazione preliminare, creando prima un contorno approssimativo. Quindi, passare alla fresa d'acciaio e rendere meno profondi i segni lasciati dalla striscia grossa e dalla fresa di finitura (Figura 2-13). Infine, utilizzare una lima per rimuovere i segni lasciati dalla fresa in acciaio, rendendo la superficie liscia.

(3) Finitura fine

La finitura fine si basa sulla finitura grezza e sull'ulteriore lavorazione per rendere l'intero campione di cera più raffinato ed esteticamente gradevole. In primo luogo, si utilizza un compasso per prendere le dimensioni di ogni parte sulla sagoma del campione di cera e si tracciano alcune linee ausiliarie. Sulla base di queste linee ausiliarie, si rimuove la cera in eccesso con una fresa per finitura, quindi si utilizza una fresa in acciaio per levigare i segni grezzi lasciati dal processo precedente. Con spatole grandi e piccole si livellano gli angoli o le parti sporgenti del campione di cera e lo si rifinisce con un bisturi. Infine, lime grandi e piccole levigano l'intero campione di cera.

(4) Rimozione del peso inferiore

Lo scopo della rimozione del peso inferiore è quello di ridurre il peso del pezzo. Installare la fresa a sfera e la fresa a ruota sulla smerigliatrice elettrica ad albero flessibile sospesa e utilizzare la fresa a sfera per rimuovere il materiale di cera in eccesso sul fondo della testa del modello o sul cerchio interno del gambo dell'anello (Figura 2-14). In genere, lo spessore del fondo riservato per l'incastonatura a pavé è di 1,1 mm; per l'incastonatura in oro chiaro e a filo è di 0,7 mm; per l'incastonatura a castone e a canale è di 1,6 mm. Quindi, utilizzare una fresa dentale, una fresa da trapano, un coltello chirurgico, ecc. per rifinire la cornice inferiore del campione di cera. Durante la rimozione del peso inferiore, è importante misurare frequentemente le dimensioni in corrispondenza della posizione dell'oro chiaro, della posizione di incastonatura del pavé, della posizione di incastonatura del canale e così via, utilizzando calibri interni per evitare deviazioni.

(5) Fare la posizione di incastonatura della pietra

In base alle dimensioni della pietra e al metodo di incastonatura, aprire la posizione della pietra, utilizzare punte diamantate appropriate per l'incastonatura di canali e castoni, praticare fori nella posizione designata della pietra, quindi utilizzare frese d'acciaio, piccole lime, bisturi, ecc. per le regolazioni; le frese d'acciaio possono anche essere utilizzate per aprire direttamente la posizione della pietra.

(6) Riparazione

La riparazione comporta la regolazione di alcuni dettagli per garantire che il pezzo riparato soddisfi meglio i requisiti dell'ordine. Durante la riparazione, occorre prestare attenzione alla regolazione e al coordinamento del rapporto tra peso e dimensioni della cera in base ai requisiti dell'ordine per il peso e le dimensioni del prodotto.

(7) Lucidatura

Pulire la superficie della piastra di cera con un panno di nylon per renderla liscia e fine.

(8) Replica del modello Silver

Una volta completato il modello in cera scolpito a mano, è necessario fonderlo in un modello in argento per replicare lo stampo in gomma. La superficie del modello in argento fuso viene quindi rifinita (Figura 2-15) per garantire una buona finitura superficiale, evitando che eventuali difetti presenti sul modello in argento vengano replicati sulla colata. La forma, le dimensioni e il peso del modello in argento vengono controllati per soddisfare i requisiti dell'ordine. Inoltre, vengono integrate alcune lavorazioni che il modello in cera intagliato a mano non è in grado di portare a termine, come l'inserimento di punte, la creazione di fibbie e bottoni, la realizzazione di orecchini pendenti, ecc.

(9) Materozze di saldatura

Il canale di colata è progettato per lasciare un canale per il flusso del metallo fuso durante il processo di fusione. Nella colata di gioielli, non essendoci alzate sul pezzo per compensare la contrazione, il canale di colata è diventato un canale per il riempimento del metallo liquido, ma deve anche sopportare la contrazione della solidificazione del metallo liquido all'interno del trucco per la contrazione del compito, la corretta impostazione del canale di colata deve garantire che la qualità della colata delle condizioni di base della colata di molti dei difetti della colata dello stampo fuso direttamente o indirettamente dall'impostazione del canale di colata causato dall'irrazionalità dei difetti, come il riempimento insufficiente, l'allentamento, la porosità e altri difetti comuni.

1.2 La produzione di stampi in gomma

(1) Riempimento e pressatura della gomma grezza

Con una penna a base di olio, tracciare la linea di demarcazione lungo il bordo della forma del modello come posizione di demarcazione per il taglio dello stampo in gomma. La posizione della linea di divisione viene determinata in base al principio di facilitare la rimozione dello stampo. Preparare la lastra di gomma e le particelle di gomma in base alle dimensioni del modello in argento, posizionare il modello in argento nella posizione appropriata sulla lastra di gomma e riempire gli spazi vuoti, le rientranze e le posizioni di incastonatura delle pietre sul modello master utilizzando metodi quali il tamponamento, l'avvolgimento, il rattoppo e il riempimento, assicurandosi che non vi siano spazi vuoti tra la lastra di gomma siliconica e la lastra master (Figura 2-16). Quindi, viene applicata la piastra di gomma rimanente; per garantire la longevità dello stampo in gomma, di solito viene pressato con più di quattro strati di pellicola di silicone. Dopo essere stato pressato nel telaio dello stampo, lo spessore dello stampo in gomma è leggermente superiore al piano del telaio di circa 2 mm. Durante l'operazione, la piastra in gomma siliconica deve essere mantenuta pulita e si deve evitare il contatto diretto con la superficie della piastra in gomma siliconica; al contrario, la piastra protettiva in gomma sulla superficie deve essere strappata dopo l'adesione del film di silicone.

(2) Vulcanizzazione

Per prima cosa, preriscaldare il vulcanizzatore, quindi posizionare il telaio di formatura con il foglio di silicone precompresso all'interno e stringere la maniglia per premere la piastra riscaldante contro il telaio di formatura. Controllare attentamente che la piastra riscaldante sia ben premuta (Figura 2-17). La gomma comunemente utilizzata ha una temperatura di vulcanizzazione compresa tra 143 e 173℃ e la temperatura ottimale dipende dal tipo di gomma. Prima del riscaldamento, premere per alcuni minuti, quindi aumentare gradualmente la pressione. Scegliere il tempo di vulcanizzazione in base allo spessore del modello; ad esempio, 30 minuti per 12 mm di spessore, 45 minuti per 18 mm e 75 minuti per 36 mm. Una volta terminato il tempo di vulcanizzazione, rimuovere rapidamente lo stampo in gomma e, dopo che si è raffreddato naturalmente a temperatura ambiente, si può procedere con l'operazione di apertura dello stampo.

(3) Apertura dello stampo in gomma

L'apertura dello stampo in gomma comporta il taglio dello stampo in gomma pressato per estrarre il modello originale (Figura 2-18) e la divisione dello stampo in gomma in più parti in base alla complessità della forma del campione, in modo che lo stampo in cera possa essere rimosso senza problemi dopo l'iniezione della cera. L'apertura dello stampo in gomma impiega solitamente un metodo di posizionamento a quattro piedi.

1.3 Realizzazione di stampi in cera

A causa della natura fine dei gioielli, quando si realizzano gli stampi in cera è necessario utilizzare la pressione di una macchina per iniezione di cera per iniettare il liquido di cera nella cavità del modello in gomma. Esistono molte macchine per l'iniezione di cera, tra cui le normali macchine per l'iniezione di cera ad aria compressa, le macchine per l'iniezione di cera sotto vuoto e le macchine per l'iniezione di cera automatiche digitali. Posizionare il materiale in cera nel serbatoio della cera. Il materiale ceroso deve essere mantenuto pulito e la temperatura del serbatoio della cera e dell'ugello deve essere regolata alla temperatura richiesta.

Prima di applicare la cera, aprire lo stampo in silicone e verificarne l'integrità e la pulizia. Spruzzare del distaccante nelle aree più piccole e complesse dello stampo (o cospargere una piccola quantità di talco) per facilitare la rimozione dello stampo in cera.

Avviare la pompa del vuoto durante l'iniezione della cera e verificare che la temperatura della cera sia compresa tra 0~75℃. Regolare il tempo di iniezione e la pressione dell'aria in base alla complessità dei pezzi di cera nello stampo, quindi serrare uniformemente lo stampo per eseguire l'operazione di iniezione della cera (Figura 2-19). Il pezzo di cera può essere rimosso dallo stampo dopo un raffreddamento di circa 1 minuto. Durante la rimozione dello stampo è necessario prestare attenzione per evitare di rompere o deformare il pezzo di cera.

Dopo aver rimosso lo stampo in cera, ispezionarlo attentamente. Se ci sono difetti come bave, segni di serraggio, teste di fiori poco chiare o sovrapposte, devono essere tagliati con una lama chirurgica; per i fori di sabbia e gli artigli rotti, possono essere riparati con un saldatore per cera; i piccoli fori ostruiti possono essere penetrati con un ago per saldatura; per le deformazioni dello stampo in cera, possono essere corrette in acqua calda a 40~50℃. Infine, il cotone imbevuto di alcol rimuove i trucioli di cera dallo stampo.

1.4 Albero modello di placcatura in cera

Dopo aver rifilato lo stampo in cera, è necessario piantare un modello di albero in cera per procedere con le operazioni successive. L'impianto di un modello di albero in cera consiste nel saldare in sequenza gli stampi di cera preparati su un'asta di cera in modo stratificato utilizzando un saldatore per cera, ottenendo un modello di albero in cera che assomiglia a un grande albero (Figura 2-20).

1.5 Produzione di stampi per gesso

(1) Investimento - Polvere di miscelazione e stuccatura

Nel processo di fabbricazione degli stampi, verranno utilizzati alcuni macchinari e attrezzature tipici, tra cui semplici miscelatori di polvere, estrattori sottovuoto, miscelatori automatici di polvere sottovuoto, ecc. La Figura 2-21 mostra il tipico processo di miscelazione e stuccatura della polvere di gesso.

A causa dell'elettricità statica generata sul modello di albero in cera, che attira facilmente la polvere, prima della stuccatura può essere immerso in un tensioattivo o in un detergente diluito, lavato con acqua distillata e asciugato. Durante il processo di miscelazione delle polveri e di stuccatura, è necessario prestare attenzione a controllare adeguatamente il tempo di presa dell'impasto di gesso. Se l'indurimento è troppo rapido, il gas non può essere espulso in tempo; se l'indurimento è troppo lento, la polvere può facilmente depositarsi nella fanghiglia, provocando una variazione locale del rapporto solido-liquido e causando una diversa rugosità nella parte superiore e inferiore del gioiello.

Dopo aver completato lo stampo di colata ed eseguito l'operazione di vuoto, è necessario lasciarlo riposare per 1,5~2 ore per far solidificare e indurire completamente lo stampo di gesso. Quindi, rimuovere la base di gomma, il materiale di avvolgimento intorno al pallone d'acciaio e la boiacca schizzata e fare dei segni sul lato e sulla superficie dello stampo di colata.

(2) Rimozione della cera dallo stampo

Dopo la solidificazione dello slurry, esistono due metodi diversi per rimuovere la cera: la deceratura a vapore o la deceratura a secco in un forno di combustione.

La deceratura a vapore consente di rimuovere la cera in modo più efficace e di favorire l'ambiente. Si noti che l'ebollizione dell'acqua non deve essere troppo vigorosa e il tempo di deceratura a vapore deve essere controllato; in caso contrario, gli spruzzi d'acqua potrebbero entrare nello stampo e danneggiarne la superficie. Inoltre, nella fusione a cera, l'uso della deceratura a vapore può diluire il protettore dell'acido borico nella polvere di fusione, causando problemi come gemme torbide o scolorite.

La deceratura a burnout è un metodo che utilizza direttamente un forno a burnout per riscaldare lo stampo, consentendo al materiale ceroso di fondere e fuoriuscire dallo stampo. A causa del basso punto di ebollizione del materiale ceroso, quando si utilizza questo metodo, se il liquido ceroso bolle violentemente, può danneggiare la superficie dello stampo, oppure se il liquido ceroso non viene scaricato senza problemi, può infiltrarsi nello strato superficiale dello stampo, deteriorando in entrambi i casi la qualità superficiale della colata. Pertanto, è importante controllare la temperatura e la velocità di riscaldamento durante la fase di deceratura e predisporre una piattaforma di isolamento corrispondente.

(3) Bruciatura dello stampo

Lo scopo del burnout è quello di eliminare l'umidità dallo stampo di gesso e la cera residua, ottenendo la resistenza alle alte temperature e la permeabilità all'aria dello stampo desiderate e soddisfacendo i requisiti di temperatura dello stampo durante la colata. Il sistema e l'attrezzatura per il burnout influenzano in larga misura le prestazioni finali dello stampo per gesso.

I forni per la combustione del gesso utilizzati nell'industria della gioielleria adottano generalmente forni a resistenza, mentre alcuni utilizzano forni a olio. Indipendentemente dal tipo di forno, la distribuzione della temperatura al suo interno deve essere il più possibile uniforme. È comunemente utilizzato il forno a resistenza, che generalmente adotta un riscaldamento su tre lati, mentre alcuni utilizzano un riscaldamento su quattro lati. Di solito sono dotati di dispositivi di controllo della temperatura e possono ottenere un controllo della temperatura segmentato. Tuttavia, la distribuzione della temperatura all'interno del forno non è abbastanza uniforme ed è anche difficile regolare l'atmosfera all'interno del forno durante la combustione. Negli ultimi anni sono emerse alcune tecnologie avanzate di combustione che si concentrano sul raggiungimento di una distribuzione uniforme della temperatura all'interno del forno, sull'eliminazione dei residui di cera e sull'automazione del controllo del forno. Ad esempio, un tipo di forno utilizza un metodo a letto rotante, con riscaldamento su tutti e quattro i lati, che fornisce un calore uniforme e stabile. Lo stampo di gesso può essere riscaldato in modo uniforme, il che lo rende particolarmente adatto ai requisiti dei processi di fusione in cera.

Quando si arrostisce lo stampo, è necessario stabilire un sistema di arrostimento adeguato e predisporre una piattaforma di conservazione del calore durante diverse fasi sensibili. Lo stampo viene bruciato alla massima temperatura per 3~4 ore. Dopo che tutto il carbonio residuo è stato bruciato, la temperatura dello stampo deve essere abbassata a una certa temperatura per evitare difetti come il ritiro e la porosità nella colata a causa dell'eccessiva temperatura dello stampo; tuttavia, poiché i pezzi di gioielleria sono in genere piuttosto delicati e difficili da formare, non si utilizza il colaggio a freddo dello stampo per garantire un riempimento completo. In caso contrario, la superficie della colata è soggetta a rugosità e contorni poco chiari. In genere, a seconda della struttura del pezzo e della quantità di colata, la temperatura dello stampo durante la colata è compresa tra 520~650℃.

1.6 Fusione e colata

(1) Pretrattamento della lega

Nella produzione di gioielli in fusione, l'effetto dei getti di gioielleria è strettamente legato alle condizioni della lega di gioielleria. Quando i metalli puri e le leghe intermedie vengono mescolati e colati direttamente, è facile che si verifichino problemi come una composizione non uniforme, gravi perdite e difetti come i fori. Pertanto, è generalmente necessario pretrattare la lega per gioielli fondendo e versando vari metalli puri e leghe in perline o fondendoli in lingotti e poi proporzionandoli in base al peso richiesto. Di solito si preferisce il metodo delle perle prefabbricate, in cui il metallo fuso fuoriesce dal crogiolo, si raffredda istantaneamente e si divide in goccioline quando viene versato nell'acqua di raffreddamento, solidificando le particelle di metallo solido (Figure da 2-22 a 2-24). Le particelle di lega rotonde e di dimensioni adeguate sono utili per una composizione uniforme durante il processo di fusione, per il controllo della temperatura e per la riduzione di difetti come buchi, fori di sabbia e punti duri, che sono anche strettamente correlati al controllo della perdita di metallo.

(2) Fusione di leghe

I metodi di fusione più comuni per le leghe per gioielli si dividono in due categorie principali: fusione a cannello e fusione a induzione.

① Fusione a torcia. La fusione a fiamma dei gioielli è un metodo di produzione tradizionale che utilizza strumenti e attrezzature semplici. In primo luogo, il metallo viene fuso con le fiamme e poi fuso manualmente con semplici attrezzature di colata. I gas di combustione utilizzati nella fusione a cannello includono gas e ossigeno, gas naturale e ossigeno, ecc. In genere, l'ossigeno-acetilene non viene utilizzato perché la sua temperatura è troppo elevata e comporta una notevole perdita di metallo e difficoltà di controllo.
Per la fusione delle torce si utilizzano generalmente crogioli di argilla. Prima della fusione, controllare attentamente la qualità del crogiolo; la parete interna deve presentare uno strato di vetro liscio e denso, senza scorie residue. Preparare il fondente per la formazione di scorie, di solito utilizzando borace anidro. In primo luogo, preriscaldare il crogiolo, quindi aggiungere particelle di rame, regolando l'intensità e la natura della fiamma a livelli adeguati. Quando il materiale di rame è prossimo alla fusione, cospargere una piccola quantità di borace sulla superficie del liquido e mescolare delicatamente il metallo fuso in modo uniforme con una bacchetta di vetro (Figura 2-25). Quando la temperatura raggiunge la temperatura di colata richiesta, lo stampo può essere estratto per la colata.

Durante il processo di fusione, è necessario controllare la temperatura e l'atmosfera della fiamma; in caso contrario, si verificherà una grave ossidazione, con conseguente perdita di metallo e contaminazione da scorie del metallo fuso, soprattutto nelle leghe di ottone, che sono soggette a una significativa perdita di zinco per ossidazione. La temperatura di fusione è generalmente controllata tra 980~1020℃ per ridurre la perdita di metallo ed evitare che si prolunghi.

② Fusione a induzione. Nella produzione di gioielli in rame, il metodo di fusione a induzione è ampiamente utilizzato per fondere le leghe di rame (Figura 2-26). Il controllo dell'atmosfera durante la fusione influisce in modo significativo sulla qualità del metallo fuso. In generale, esistono diversi metodi, come la fusione sotto vuoto, la fusione con protezione di gas inerte e la fusione con protezione a fiamma ridotta. La fusione sotto vuoto è vantaggiosa per la qualità metallurgica; tuttavia, non è adatta per le leghe di rame, in particolare per le leghe di ottone con un elevato contenuto di zinco, perché il vuoto esaspera la volatilizzazione dello zinco, causando una grave perdita di metallo, significative fluttuazioni di composizione e i fumi di fusione possono facilmente danneggiare il sistema di vuoto. Pertanto, per isolare e proteggere la superficie del metallo fuso e ottenere un'eccellente qualità metallurgica durante la fusione a induzione delle leghe di rame, si utilizzano generalmente gas inerti come argon e azoto o fiamme riducenti.

(3) Versamento

Poiché i gioielli sono relativamente delicati, la solidificazione avviene rapidamente durante il processo di fusione, con conseguente perdita di fluidità. Pertanto, la tradizionale colata per gravità fatica a garantire una forma adeguata ed è necessario introdurre una forza esterna per promuovere il rapido riempimento della cavità dello stampo con il metallo fuso, ottenendo fusioni con forme complete e contorni chiari. In base al metodo di utilizzo della forza esterna, può essere suddivisa in due categorie principali: colata centrifuga e colata statica; in base al grado di automazione del processo di colata, può essere suddivisa in macchine per colata manuale e macchine per colata a pressione.

① Versamento manuale. La colata manuale viene generalmente eseguita con la torcia o con la fusione a induzione. Dopo che il liquido metallico è stato fuso e raffinato, la temperatura viene regolata in base all'intervallo di temperatura di colata. Quindi, lo stampo viene rimosso dal forno di fusione per prepararsi alla colata. A seconda del tipo di attrezzatura utilizzata, la colata manuale comprende principalmente la colata centrifuga e la colata sotto vuoto.

La Figura 2-27 mostra una semplice macchina centrifuga a trasmissione meccanica presente in alcune piccole fabbriche di lavorazione dei gioielli. Non è dotata di un dispositivo di riscaldamento a induzione, utilizza gas-ossigeno per fondere il metallo o un forno a induzione per fondere il metallo e versarlo in un crogiolo. Lo stampo di gesso viene posizionato in piano nella base dello stampo del braccio rotante e il braccio rotante viene avviato. Sotto l'azione della forza centrifuga, il metallo fuso entra nella cavità dello stampo, completando il processo di colata. Molti fattori influenzano la qualità durante l'operazione, rendendola adatta alla colata di piccoli oggetti di gioielleria, come maglie, borchie, ecc.

La colata a pressione negativa avviene quando la pressione dell'aria nella cavità dello stampo è inferiore alla pressione dell'aria esterna, utilizzando la differenza di pressione per introdurre il metallo fuso nello stampo. La colata sottovuoto manuale è la forma più semplice di colata sottovuoto e utilizza una macchina aspirante, il cui componente principale è un sistema sottovuoto senza dispositivo di riscaldamento e fusione. Pertanto, deve essere utilizzata con una torcia o un forno di fusione. L'aspetto della macchina aspirante è illustrato nella Figura 2-28. Una volta fuso il liquido metallico, la porta di colata dello stampo di colata viene posizionata in verticale sulla camera del vuoto e il dispositivo di aspirazione viene acceso per versare il liquido. Il funzionamento è relativamente semplice e l'efficienza è elevata, per cui è ampiamente utilizzato nelle fabbriche di piccole e medie dimensioni. Poiché la colata avviene in atmosfera, il liquido metallico presenta un problema di ossidazione secondaria e di assorbimento di gas. L'intero processo di colata è controllato dall'operatore, compresi la temperatura di colata, la velocità di colata, l'altezza della testa e la gestione delle scorie sulla superficie del liquido, per cui molti fattori umani possono influire sulla qualità. È adatto per la fusione di oggetti decorativi di medie e grandi dimensioni, come anelli da uomo, ciondoli, bracciali, ecc.

② Colata automatica di macchine per la colata. Con l'aumento dei requisiti di qualità per i prodotti di gioielleria e i progressi tecnologici nell'industria della gioielleria, le macchine di colata automatiche sono diventate attrezzature molto importanti nella colata a cera persa di gioielli, fungendo da base importante per garantire la qualità del prodotto. In base al tipo di forza esterna utilizzata, le macchine per colata di gioielli comunemente usate si dividono in due categorie: centrifuga e statica.

In risposta alle carenze delle macchine di colata centrifuga semplici tradizionali, le moderne macchine di colata centrifuga integrano il riscaldamento a induzione e la colata centrifuga, ottenendo progressi significativi nella tecnologia di azionamento e nella programmazione, migliorando le capacità di programmazione e il controllo dell'automazione del processo. La Figura 2-29 mostra una tipica camera di fusione e colata di una macchina per la colata centrifuga di gioielli, che può essere utilizzata per la colata di gioielli in lega di rame.

La macchina per colata statica più avanzata e diffusa è la macchina automatica per colata sotto vuoto (Figura 2-30). Esistono molti modelli di questo tipo di macchina e le macchine di colata prodotte da diverse aziende hanno ciascuna le proprie caratteristiche. Tuttavia, sono generalmente costituite da riscaldamento a induzione, sistemi di vuoto, sistemi di controllo, ecc. In termini di struttura, sono generalmente verticali, con la parte superiore costituita da una camera a induzione e la parte inferiore da una camera di colata sotto vuoto. Il fondo del crogiolo è dotato di un foro che, durante la fusione, viene sigillato con uno stantuffo refrattario. Durante la colata, l'asta dello stantuffo viene sollevata e il metallo fuso viene versato nella cavità dello stampo. In genere, all'interno dell'asta dello stantuffo è installata una termocoppia, che può riflettere con precisione la temperatura del metallo fuso. Le macchine di colata sottovuoto automatiche fondono e colano i metalli sotto vuoto o in atmosfera di gas inerte, riducendo la possibilità di ossidazione del metallo e di assorbimento di gas. Sono ampiamente controllate dalla programmazione computerizzata, hanno un elevato grado di automazione e producono getti di qualità stabile con difetti di porosità ridotti, il che le rende molto apprezzate da molti produttori. Questa apparecchiatura viene utilizzata in piccole quantità per la fusione di gioielli in rame a basso contenuto di zinco, mentre per le leghe di rame ad alto contenuto di zinco viene generalmente utilizzata meno frequentemente per evitare di danneggiare il sistema del vuoto.

1.7 Pulizia della colata

Dopo il versamento, la colata viene lasciata per circa 15 minuti; quindi, lo stampo viene raffreddato in acqua per eseguire l'operazione di gesso esplosivo. Il calore residuo dello stampo in polvere di colata incontra l'acqua di raffreddamento, causando la vaporizzazione istantanea dell'acqua, con il conseguente fenomeno della polvere esplosiva che separa il pezzo fuso dallo stampo in polvere di colata.

Utilizzare un getto d'acqua ad alta pressione per lavare via la polvere di colata residua sulla superficie del pezzo. Il pezzo lavato è generalmente nero. Immergere la colata lavata in una soluzione acquosa di acido fluoridrico, acido solforico o acido cloridrico. L'immersione in acido rimuove accuratamente la polvere di fusione residua da varie parti della fusione e le inclusioni ossidate sulla superficie della fusione. Quando si immergono i gioielli in rame nella soluzione di acido fluoridrico, la concentrazione è di circa 5% e il tempo di immersione è di circa 20 minuti.

Dopo aver rimosso la polvere di colata, il pezzo in lavorazione ha ancora una forma ad albero e deve essere tagliato sulla materozza, classificato e ordinato per tipo per prepararsi al processo successivo. Per prima cosa, pesare il pezzo grezzo ad albero dopo aver rimosso la polvere di colata, calcolare la perdita durante il processo di colata e quindi eseguire l'operazione di taglio del canale di colata.

1.8 Post-trattamento delle fusioni

Per ottenere vari effetti superficiali per i gioielli e per intarsiare diversi tipi di gemme, la post-lavorazione delle fusioni è fondamentale. In genere, si tratta di diversi processi principali: lucidatura meccanica, finitura, incastonatura e trattamento superficiale (come lucidatura, galvanica, colorazione, ecc.). Di seguito una breve introduzione a questi processi principali.

(1) Finitura

Il processo di finitura è l'integrazione, il montaggio, la saldatura e la lavorazione della superficie grezza dei pezzi grezzi di gioielleria, per riportarli al loro modello originale. La procedura di finitura è una fase importante del processo di creazione dei gioielli. Se il processo di finitura non è ben eseguito, la qualità dei gioielli ne risentirà direttamente. In base alle categorie e alle caratteristiche strutturali, i prodotti di gioielleria possono essere suddivisi in diversi tipi tipici, come anelli, orecchini, catene e bracciali. I loro processi di finitura non sono gli stessi, ma in genere seguono le seguenti procedure.

① Modellare. Ripristinare il modello originale e le dimensioni standard del pezzo.

② Archiviare il canale di colata. Per prima cosa, utilizzare una lima grossolana per lisciare la materozza e la superficie, quindi utilizzare una lima liscia per riparare varie parti del pezzo per renderlo liscio (Figura 2-31).

③ Assemblare la saldatura o riparare i fori di sabbia. Saldare i raccordi nella posizione appropriata sul pezzo, come decorazione o per fissare il pezzo assemblato (Figura 2-32). Se sul pezzo appaiono fori di sabbia, utilizzare la saldatura per la riparazione.

④ Bollitura in soluzione di allume. Dopo la saldatura, sul pezzo si forma una sostanza grigio-nera, che può essere rimossa dopo la bollitura in acqua di allume per pulire le impurità sulla superficie del pezzo (Figura 2-33).

⑤ Limatura della superficie. Con una lima scorrevole, rettificare il cerchio interno, il cerchio esterno e il lato dell'anello per rendere la superficie liscia e priva di bave, con una forma regolare.

⑥ Lucidatura con carta vetrata. La carta vetrata rimuove i segni della lima, rendendo la superficie del pezzo liscia (Figura 2-34).

(2) Pietre da incastonare

L'artigianato dell'incastonatura è un metodo tecnico che combina gemme di diversi colori, forme e texture attraverso l'incastonatura, la limatura, l'intaglio, il cesello e la saldatura per creare varie forme e stili, conferendo loro un alto valore di apprezzamento come oggetti artigianali e decorativi.

I metodi di intarsio più comuni includono principalmente l'incastonatura a pave invertita, l'incastonatura a punta, l'incastonatura a filo, l'incastonatura Italia, l'incastonatura a pavé, l'incastonatura a canale e l'incastonatura invisibile. L'intero processo di incastonatura si divide in tre fasi principali: la preparazione prima dell'incastonatura, l'operazione di incastonatura e la finitura della superficie dopo l'incastonatura.

① Lavori di preparazione prima della posa delle pietre. Si divide principalmente in due fasi: la selezione delle pietre e l'applicazione della vernice a fuoco.

Selezione delle pietre: Si tratta di verificare la qualità, la quantità e il peso delle varie specifiche delle gemme in base all'ordine per vedere se soddisfano i requisiti. In seguito, le gemme vengono vagliate e classificate e assegnate in base alla quantità ordinata dal cliente al reparto di incastonatura per organizzare la produzione.

Applicazione della lacca a fuoco: serve a fissare il pezzo sul manico della lacca a fuoco, facilitando la presa e la manipolazione da parte dell'operatore durante il processo di intarsio della pietra. Si usa soprattutto per orecchini, ciondoli e altri pezzi intarsiati; altri metodi di intarsio dipendono dai requisiti specifici di lavorazione dei prodotti.

② Operazione di impostazione. L'operazione di incastonatura è generalmente suddivisa in cinque fasi fondamentali: misurazione della posizione della pietra, lucidatura della posizione della pietra, posizionamento della pietra, fissaggio della pietra e riparazione. I principali metodi di incastonatura comprendono l'incastonatura a griffe, l'incastonatura a pavé, l'incastonatura a canale, l'incastonatura a filo, l'incastonatura a castone, l'incastonatura invisibile, ecc. Prendendo come esempio l'incastonatura a griffe, le sue fasi operative sono illustrate nella Figura 2-35.

③ Finitura superficiale. Si tratta principalmente di tre fasi: lavaggio della vernice a fuoco, finitura dei bordi e raschiatura dei bordi.

Il lavaggio della lacca a fuoco prevede l'utilizzo di un cannello per cuocere la cera sul pezzo dopo l'intarsio della pietra, quindi la rimozione del pezzo e l'immersione nella trementina per pulire la cera.

Finitura dei bordi: è il processo di utilizzo di strumenti come lime, frese e carta vetrata per levigare la superficie ruvida del pezzo, riportando la superficie del pezzo dopo la lavorazione della pietra a uno stato liscio e morbido.

Rifinitura del bordo: È il processo di livellamento delle bave sul lato interno del bordo dorato del pezzo dopo l'incastonatura della lunetta, l'incastonatura del canale e l'incastonatura a filo, rendendo le linee del bordo interno lisce e la superficie brillante.

(3) Trattamento della superficie

Esistono molti metodi di trattamento superficiale per i gioielli in lega di rame e la galvanoplastica è uno dei metodi di trattamento superficiale più comunemente utilizzati. In genere comprende tre fasi principali: pretrattamento, galvanica e post-trattamento.

① Preelaborazione. La lucidatura è un processo fondamentale per ottenere il miglior effetto estetico per i gioielli. Le apparecchiature comunemente utilizzate comprendono lucidatrici ordinarie e lucidatrici a disco; le lucidatrici ordinarie sono di due tipi: semplici e a riciclo. Quando la ruota di lucidatura ruota ad alta velocità, si generano alte temperature tra i gioielli, la ruota di lucidatura e il composto di lucidatura fuso, che aumenta la plasticità del metallo, migliora le sottili irregolarità della superficie e aumenta la luminosità dei gioielli (Figura 2-36). L'effetto della lucidatura dipende principalmente dalle caratteristiche della superficie da lavorare, cioè dal grado di lucidatura e livellamento della superficie del pezzo, nonché dal tipo e dalle caratteristiche dei materiali utilizzati durante il processo di lucidatura. I gioielli lucidati devono ottenere una finitura liscia e impeccabile, forme simmetriche, linee morbide, spessore uniforme, bordi e angoli arrotondati e non presentare problemi come punte rotte o pietre allentate.

La superficie dei gioielli lucidati aderisce quasi inevitabilmente a macchie di cera o olio e deve essere sottoposta a un trattamento di sgrassatura prima della galvanoplastica. I metodi di sgrassaggio più comuni includono lo sgrassaggio a ultrasuoni e lo sgrassaggio elettrochimico. Lo sgrassaggio a ultrasuoni è in grado di migliorare ulteriormente la velocità e l'efficacia dello sgrassaggio con solvente e di quello chimico, di ridurre al minimo la corrosione sul substrato e di offrire un'elevata efficienza di sgrassaggio e purificazione, rendendolo particolarmente efficace per i pezzi complessi con fori sottili e fori ciechi. Le macchine per la pulizia a ultrasuoni sono diventate un'attrezzatura indispensabile nella produzione di gioielli (Figura 2-37). In passato, la pulizia di angoli morti, fori ciechi e aree difficili da raggiungere era un problema difficile da risolvere, ma la pulizia a ultrasuoni può risolvere efficacemente questo problema. Questo aspetto è particolarmente significativo per i gioielli, poiché la maggior parte dei pezzi sono complessi e finemente strutturati.

Lo sgrassaggio elettrochimico consiste nell'appendere i gioielli al catodo o all'anodo di un elettrolita alcalino (Figura 2-38). Durante l'elettrolisi, le bolle che fuoriescono dalla superficie dei gioielli hanno un forte effetto lacerante sulla pellicola di grasso presente sulla superficie e l'agitazione causata dalla risalita delle bolle trasporta continuamente l'olio, potenziando ulteriormente l'effetto sgrassante. La velocità dello sgrassaggio elettrochimico supera quella dello sgrassaggio chimico, con conseguente buona efficacia.

I gioielli devono essere puliti e debolmente mordenzati prima di entrare nella vasca galvanica. Lo scopo della pulizia è rimuovere il liquido aderente sulla superficie dei gioielli, favorire la deposizione degli ioni metallici ed evitare di contaminare la soluzione galvanica. I gioielli in rame vengono generalmente puliti prima della placcatura utilizzando una linea di produzione per la pulizia in controcorrente a più stadi, come mostrato nella Figura 2-39. Lo scopo principale della mordenzatura è neutralizzare qualsiasi soluzione alcalina che possa rimanere sulla superficie del pezzo, dissolvere la pellicola di ossido sulla superficie del pezzo e attivare la superficie per garantire un forte legame tra lo strato di placcatura e il metallo di base. La concentrazione della soluzione mordenzante è in genere piuttosto diluita, 1%~5%, e non danneggia la finitura superficiale del materiale; il tempo di esecuzione è in genere compreso tra pochi secondi e 1 minuto.

② Operazione di galvanizzazione. La galvanoplastica superficiale dei gioielli in rame comprende generalmente diversi metodi, come l'argentatura, la doratura e la rodiatura. In caso di doratura o rodiatura, uno strato di nichel viene solitamente preplaccato sulla superficie del gioiello. Durante la produzione, è necessario monitorare regolarmente la soluzione galvanica nella vasca di placcatura e i vari indicatori chiave del materiale per evitare che gli indicatori non corrispondano, causando problemi di qualità del prodotto.

③ Trattamento post-placcatura. Il pezzo, dopo la galvanizzazione, viene prima immerso in una tazza di recupero della soluzione di placcatura, risciacquato con acqua, immerso in acqua calda pura, quindi risciacquato con una macchina per il lavaggio a vapore e infine asciugato con una pistola ad aria calda.

2. Il processo di stampaggio dei gioielli in rame

Il processo di stampaggio è ampiamente utilizzato nella produzione di gioielli in rame, soprattutto quelli bianchi, la maggior parte dei quali utilizza il processo di stampaggio. Il processo è molto simile a quello dei gioielli stampati in acciaio inossidabile; per i dettagli, si veda l'introduzione in altri articoli.

3. Il processo di elettroformatura dei gioielli in rame

3.1 Introduzione alla tecnologia di elettroformatura

L'elettroformatura è un metodo di lavorazione speciale che utilizza il principio della deposizione elettrolitica dei metalli per replicare con precisione alcuni pezzi complessi o di forma speciale. È un'applicazione speciale della galvanoplastica. Il principio dell'elettroformatura è mostrato nella Figura 2-40.

Utilizzare lo stampo originale realizzato nella forma desiderata come catodo e il materiale elettroformante come anodo, e porli insieme in una soluzione di sali metallici uguale al materiale anodico, applicando la corrente continua. Sotto l'azione dell'elettrolisi, lo strato elettroformante metallico si deposita gradualmente sulla superficie dello stampo originale e raggiunge lo spessore desiderato, viene rimosso dalla soluzione e lo strato elettroformante si separa dallo stampo originale, ottenendo così una replica metallica corrispondente alla forma dello stampo originale.

Rispetto al processo di fusione a cera persa, l'elettroformatura può produrre pezzi più grandi con pareti molto sottili, rendendola particolarmente adatta alla realizzazione di oggetti decorativi. Il principale svantaggio dell'elettroformatura è la sua bassa efficienza: lo spessore dello strato metallico elettroformato è generalmente di 0,02~0,05 mm all'ora. Utilizzando una soluzione elettroformante ad alta concentrazione, aumentando la temperatura della soluzione e potenziando l'agitazione, è possibile migliorare la densità di corrente, riducendo il tempo di elettroformatura e aumentando così l'efficienza dell'elettroformatura.

3.2 Processo di elettroformatura dei gioielli in rame

Il tipico processo di elettroformatura per i gioielli in rame comprende la scultura dello stampo, la replica dello stampo, l'iniezione dello stampo in cera, la finitura dello stampo in cera, l'applicazione della lastra d'argento, l'elettroformatura, la finitura, la rimozione della cera e la lucidatura.

(1) Creazione di stampi in cera

La realizzazione di stampi in cera comporta la progettazione del materiale in cera, la scultura dello stampo, la replica dello stampo, l'iniezione degli stampi in cera e la finitura degli stampi in cera. Quando si realizzano pezzi di grandi dimensioni, si utilizzano anche sagome in argilla, che vengono copiate negli stampi in silicone e in cera.

① Scolpire lo stampo in cera. Scolpito in una sagoma di cera utilizzando le tecniche di intaglio ad alto rilievo, a basso rilievo, a traforo e a linea. In primo luogo, si esegue un primo intaglio grezzo, che viene eseguito in base all'intento progettuale e alle condizioni del processo, utilizzando strumenti di intaglio per modellare il materiale in cera in una certa forma per determinare la sua forma di base; dopo il processo iniziale di sgrossatura, si eseguono l'intaglio fine e la finitura dettagliata per affrontare le varie carenze delle fasi precedenti e per rendere la superficie dello stampo in cera liscia e lucida.

② Replicare gli stampi. Copiare il modello di cera intagliata qualificata in uno stampo di gomma per ottenere lo scopo della produzione di massa.
Per i piccoli gioielli in rame, fissare il modello in cera su una superficie di vetro, circondarlo con carta vetrata, lasciando una certa distanza tra il modello e il tubo di carta vetrata, quindi aspirare il silicone uniformemente miscelato e iniettarlo nel tubo di carta vetrata (Figura 2-41), quindi aspirare e iniettare la colla in base alla situazione reale. Dopo il riempimento con il silicone, posizionare la macchina per il vuoto e mettere l'ultimo tubo di carta vetrata aspirato in una posizione adatta e stabile per lasciarlo asciugare naturalmente.

Per gli ornamenti in rame di grandi dimensioni, si adotta generalmente il metodo di applicare prima la colla sul modello e poi di utilizzare il gesso per la riproduzione. Fissare il modello su un disco e applicare con un pennello il silicone preparato sulla sagoma. Dopo aver qualificato il primo strato, ripetere la spennellatura altre due volte fino a raggiungere uno spessore di 3~5 mm. Utilizzare l'argilla oleosa per riempire il foro concavo più grande. Quindi, utilizzare la giusta quantità di acqua per miscelare una buona pasta di gesso, con una pala piatta e la mano (indossando guanti di gomma) raschiando e strofinando il fango di gesso sulla piastra dello stampo, per uno spessore di circa 20 ~ 30 mm. La raschiatura e la pulitura, a seconda della complessità della forma del modello, viene suddivisa in più parti della produzione, divisa in due pezzi, complessa divisa in 3 ~ 4 o più pezzi, per facilitare la rimozione dello stampo in gomma e del modello. Dopo la lavorazione, l'intero stampo viene posto ad asciugare naturalmente, con un martello di gomma per battere lo strato di gesso scomposto.

③ Taglio dello stampo. Con un bisturi tagliare lo strato di silicone nella posizione appropriata e rimuovere il modello. Quando si taglia lo stampo, scegliere aree facili da riparare in modo che lo stampo in cera colata sia facile da rifinire (raschiare) sulla piastra. Evitare di tagliare i tratti del viso di sculture di persone o animali. Dopo aver tagliato lo stampo, verificare la qualità dello stampo in silicone per vedere se ci sono bolle e se gli stampi in silicone aderiscono bene. Per gli oggetti decorativi di grandi dimensioni, chiudere lo stampo in silicone tagliato, usare il gesso per scomporre lo stampo per tenere insieme lo stampo in silicone, fissarlo e poi usare linee di colla e nastro adesivo per fissarlo saldamente.

④ Stampo in cera per iniezione. Utilizzare il gas di un compressore d'aria per soffiare via le impurità all'interno dello stampo di gomma, quindi posizionare lo stampo in un forno elettrico per preriscaldarlo per circa 5 minuti, consentendo alla temperatura dello stampo di raggiungere 60~65℃ e di rimuovere l'umidità. Togliere lo stampo dal forno, chiuderlo e assicurarsi che le giunture siano completamente sigillate, fissandole con elastici. Utilizzare un cucchiaio di ferro per prelevare la cera dal serbatoio di riscaldamento elettrico e versarla nello stampo di gomma (Figura 2-42), quindi posizionarlo in una macchina vibrante sottovuoto per aspirare per 1~2 minuti, rimuovere il supplemento di cera e aspirare nuovamente per 1~2 minuti. Dopo aver completato l'iniezione, l'integrazione e il vuoto, posizionare lo stampo in gomma sul banco di lavoro per farlo raffreddare naturalmente. Una volta che l'apertura di colata si è solidificata, posizionare lo stampo in una bacinella di plastica riempita di acqua fredda per accelerare la solidificazione della cera. Il tempo di solidificazione dipende dal volume di cera, in genere è superiore a 30 minuti e talvolta può arrivare fino a un giorno. Una volta che il modello di cera all'interno dello stampo di gomma si è completamente solidificato, allentare gli elastici e il nastro adesivo e aprire lo stampo di gomma per rimuovere la figura di cera.

⑤ Finitura dello stampo in cera. Utilizzare un raschietto per cera o un coltello chirurgico per rimuovere le scorie, i segni di cera, le materozze, ecc. dallo stampo in cera (Figura 2-43) e rendere l'intera superficie dello stampo in cera bella e liscia. Usare un saldatore elettrico per punteggiare la cera per riempire piccoli fori e altri difetti sullo stampo in cera o per collegare più parti in cera. Pulire la superficie dello stampo in cera con benzina per renderla pulita e liscia.

(2) Elettroformatura

L'elettroformatura cava è il processo di elettroformatura cava di pezzi di gioielleria sulla base di uno stampo in cera, utilizzando il rivestimento in argento e la tecnologia di elettroformatura. Per i pezzi più grandi e per quelli con requisiti speciali, è necessaria anche la galvanoplastica per il trattamento della superficie.

① Inserire le aste di sospensione. Le aste di sospensione devono essere inserite nello stampo in cera per facilitare l'elettroformatura della vasca di colata e ottenere il fissaggio e la conduttività.

② Applicare la lastra d'argento (strato conduttivo). Poiché lo stampo in cera non è un materiale conduttore, è necessario applicare uno strato uniforme di lastra d'argento sulla superficie dello stampo in cera. Durante il processo di essiccazione naturale della lastra d'argento, l'acetone contenuto nel solvente evapora e si forma un sottilissimo strato conduttivo sulla superficie dello stampo in cera, preparando così il processo di elettroformatura (Figura 2-44).

③ Aprire i fori riservati. Per rimuovere la cera e la lastra d'argento e garantire la purezza del metallo nell'ornamento, è necessario lasciare dei fori riservati per la post-lavorazione. In questo modo si evita di aumentare la perdita di metallo e la probabilità di scarti di prodotto dovuti all'apertura di fori nel prodotto finito. L'apertura dei fori riservati deve seguire due punti: in primo luogo, non deve influire sull'estetica e deve essere collocata in una posizione relativamente nascosta; in secondo luogo, la quantità e le dimensioni devono essere adeguate. Pertanto, deve essere coordinata con vari processi come l'intaglio della cera, l'incisione dei caratteri, l'inserimento delle aste e la post-lavorazione, e non può essere eseguita in modo indipendente.

④ Pesatura. Posizionare lo stampo in cera con l'asta di ferro sulla bilancia elettronica per capire e controllare il peso della colata.

⑤ Collocare lo stampo nella vasca per l'elettroformatura. Lo stampo in cera deve essere pulito con acqua pura prima di essere messo nella vasca per rimuovere la polvere dalla superficie; in caso contrario, la colata potrebbe presentare perforazioni dovute alla polvere. Le aree con più incavi nello stampo in cera devono essere rivolte verso la rete metallica del cilindro di colata, in modo da garantire una velocità di colata più rapida negli incavi e uno strato di colata più uniforme. In caso contrario, la velocità di colata negli incavi sarà lenta, con il risultato di uno strato di colata sottile dopo la sformatura, che può portare a perforazioni durante la rettifica e la rimozione della cera.

All'ora di inizio prevista, estrarre la colata per la pesatura. Se il peso soddisfa l'intervallo richiesto, può essere avviato e pulito, quindi l'asta di sospensione della colata può essere registrata e consegnata all'operazione di processo successiva.

(3) Trattamento della superficie

I pezzi elettroformati in rame richiedono generalmente la doratura della superficie. Per i prodotti in sabbia felpata, un sottile strato d'oro viene solitamente placcato subito dopo l'elettroformatura del rame. Il processo di doratura avviene dopo il trattamento superficiale dei pezzi elettroformati in rame per acqua e prodotti. Le operazioni tipiche di trattamento superficiale comprendono la finitura, la foratura, la rimozione della cera, la lucidatura e la doratura.

① Finitura. Eseguire un trattamento preliminare sulla superficie fusa per rimuovere le bave.

② Rimozione della cera. Rimuovendo la cera all'interno della colata, la colata diventa un corpo metallico completo, una colata artigianale di gioielleria cava e multistrato.

Per prima cosa, posizionare i gioielli nel forno elettrico a 150~300 ℃ per 20~30 minuti per bruciare la cera dai gioielli. Rimuoverli mentre sono caldi e metterli nella macchina per la rimozione della cera a ultrasuoni per eliminare ogni residuo di cera. Dopo aver rimosso la cera, rimuovere i gioielli e versare l'acqua all'interno, quindi posizionare la fusione nella macchina per la pulizia a ultrasuoni. Sciacquare la superficie della fusione con acqua di rubinetto, utilizzare una pistola ad aria compressa per soffiare via le gocce d'acqua all'interno e all'esterno della fusione e lasciarla asciugare all'aria naturalmente sul banco di lavoro.

③ Cottura in forno. Dopo aver pulito la superficie dell'accessorio, si prega di metterlo in forno a 750℃ per circa 10~20 minuti per cuocere a gradi per rimuovere l'umidità e le impurità nella sabbia, evitando la comparsa di macchie rosse, eliminando lo stress interno e cambiando la fragilità dell'accessorio.

④ Lucidatura. Lucidatura di alcune aree dei getti per far apparire il prodotto più appariscente, brillante e nobile.

⑤ Placcatura in oro. Lo scopo principale è quello di migliorare la protezione superficiale del pezzo e di prevenire lo scolorimento della superficie del pezzo. Il pezzo viene posto in uno sgrassatore chimico e pulito in una vasca di elettro-sgrassaggio per rimuovere l'olio superficiale. Dopo la pulizia dell'acqua, viene eseguita l'operazione di doratura.

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Heman

Esperto di prodotti di gioielleria --- 12 anni di esperienze abbondanti

Ciao Caro,

Sono Heman, papà ed eroe di due fantastici bambini. Sono lieto di condividere le mie esperienze nel campo della gioielleria come esperto di prodotti di gioielleria. Dal 2010 ho servito 29 clienti di tutto il mondo, come Hiphopbling e Silverplanet, assistendoli e supportandoli nella progettazione creativa di gioielli, nello sviluppo di prodotti di gioielleria e nella produzione.

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Padroneggiare la gioielleria in lega di rame: Tecniche, materiali e tendenze

Indice dei contenuti

Sezione I Panoramica

Sezione II Rame puro e leghe ad alto contenuto di rame

1. Popper puro e le sue proprietà

2. Lega ad alto contenuto di rame

3. Prestazioni di processo del rame puro e delle leghe ad alto contenuto di rame

Sezione III Leghe di rame

1. Ottone

1.1 Tipi di ottone

1.2 Le proprietà dell'ottone

2. Cupronichel

2.1 Tipi di cupronichel

2.2 Breve storia del cupronichel

2.3 L'applicazione del cupronichel nella gioielleria

2.4 Lo sviluppo dei materiali in cupronichel

3. Bronzo

3.1 Bronzo allo stagno

3.2 L'applicazione del bronzo negli ornamenti artigianali

Sezione IV L'artigianato dei gioielli in rame

1. Il processo di fusione a cera persa per i gioielli in rame

1.1 Modello originale

1.2 La produzione di stampi in gomma

1.3 Realizzazione di stampi in cera

1.4 Albero modello di placcatura in cera

1.5 Produzione di stampi per gesso

1.6 Fusione e colata

1.7 Pulizia della colata

1.8 Post-trattamento delle fusioni

2. Il processo di stampaggio dei gioielli in rame

3. Il processo di elettroformatura dei gioielli in rame

3.1 Introduzione alla tecnologia di elettroformatura

3.2 Processo di elettroformatura dei gioielli in rame

Heman

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