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Tecnología Mecánica. PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PIEZA DE JOYERÍA PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PIEZA DE JOYERÍA

Proceso pieza joyería

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Tecnología Mecánica. PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PIEZA DE JOYERÍA

PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PIEZA DE

JOYERÍA

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Tecnología Mecánica. PROCESO DE FABRICACIÓN DE UNA PIEZA DE JOYERÍA

ÍNDICE

0.- INTRODUCCIÓN

1.- REALIZAR OBJETOS DE ORO Y PLATA, A PARTIR DE LOS

DISTINTOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN Y DEL USO DE

DISTINTAS TÉCNICAS

1.1. DISEÑO Y MODELAJE DE LA PIEZA

1.2. FUNDICIÓN

1.3. REPASO O SACADO DE FUEGO

1.4. ENGASTADO

1.5. ACABADO

1.6. CINCELADO

1.7. RECUPERACIÓN DE RESIDUOS

2.- FUNDIR METALES A PARTIR DE TABLAS DE ALEACIONES, PARA

AUMENTAR O REBAJAR LAS LIGAS Y BLANQUEAR LOS METALES

3.- ESTIRAR, LAMINAR Y TREFILAR TIRAS, HILOS, CHAPAS Y

PLANCHAS DE METALES NOBLES

4.- DIBUJAR BOCETOS ARTÍSTICOS Y TÉCNICOS DE LAS JOYAS,

OBJETOS U ORNAMENTOS DE PLATA A ELABORAR

5.- PREPARAR LOS MATERIALES, PRODUCTOS, ÚTILES Y

HERRAMIENTAS NECESARIAS

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0.- INTRODUCCIÓN

Los metales se obtienen de minerales, que son rocas naturales que contienen el

metal que deseamos extraer junto con otros elementos químicos en distintas proporciones.

Por lo tanto los metales no se encuentran en la naturaleza, tal como nosotros los

conocemos, si no que es necesario procesar los minerales para obtener los metales. El

proceso de extracción del metal de su mineral, cambia en cada caso, los primeros metales

que se fabricaron fueron el cobre y una aleación llamada bronce. El aluminio por el

contrario es un metal que se ha podido fabricar hace poco tiempo.

Como los metales no se suelen encontrar en la naturaleza tal como los conocemos,

si no que necesitan de un proceso de extracción; no están tan disponibles como la madera,

por ejemplo, por este motivo los metales se han empezado a emplear mas tarde que la

madera. Los primeros metales que se emplearon fueron el cobre y el oro, ya que se pueden

encontrar en la naturaleza tal como los conocemos, aunque en pequeñas cantidades.

El oro es un metal amarillo que se puede encontrar en la naturaleza tal como lo

conocemos, es un metal blando, buen conductor del calor y la electricidad, muy maleable y

prácticamente inalterable. Tanto el oro como la plata y el platino, son materiales muy caros

prácticamente reservados para la elaboración de productos de joyería, aunque también se

utilizan como componentes químicos en algunos procesos industriales, generalmente como

catalizadores.

Las joyas (anillos, collares, pendientes, broches, brazaletes...) han estado siempre

presentes en los distintos periodos de la historia, favoreciendo en algunas épocas la

distinción de clases sociales. En la actualidad, existe una gran gama de productos a precios

muy variados que posibilitan el que sean accesibles a casi toda la población, de esta forma

aumenta el mercado para los/as joyeros/as, si bien, deben adaptar sus diseños a distintos

sectores de la población y tener presente que las compras de este tipo de productos suelen

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coincidir con acontecimientos y épocas del año especiales.

Las tareas que realiza un platero son:

Realizar objetos de oro y plata, a partir de los distintos elementos que la componen y

del uso de distintas técnicas (soldado, lijado, taladrado, picado...).

Fundir metales a partir de tablas de aleaciones, para aumentar o rebajar las ligas y

blanquear los metales.

Estirar, laminar y trefilar tiras, hilos, chapas y planchas de metales nobles.

Dibujar bocetos artísticos y técnicos de las joyas, objetos u ornamentos de plata a

elaborar.

Preparar los materiales, productos, útiles y herramientas necesarias (oro, plata, platino,

cobre, pinzas, martillo, sopletes...).

Para desarrollar esta ocupación es preciso contar con conocimientos de dibujo

artístico y técnico, teoría del color, tipología y características de los metales nobles,

materiales y tecnología de joyería, química básica y de la normativa vigente en seguridad e

higiene y medio ambiente. Asimismo, deben dominar las técnicas de corte, forjado,

cincelado, grabado, pulido, lijado, esmaltado ... de los metales.

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1.- REALIZAR OBJETOS DE ORO Y PLATA, A PARTIR DE LOS

DISTINTOS ELEMENTOS QUE LA COMPONEN Y DEL USO DE

DISTINTAS TÉCNICAS

Esquema general del proceso productivo en joyería de oro y plata.

1.1. DISEÑO Y MODELAJE DE LA PIEZA

El primer paso que dará el diseñador para la fabricación de una joya será la

realización de un boceto o dibujo de la misma. A continuación expondremos una libreta con

estos bocetos en papel.

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Partiendo del diseño, plasmado en papel, se crea una

pieza en cera, escayola o metal (normalmente latón, cobre o

plata). Este modelo sirve para fabricar un molde de caucho

o silicona vulcanizados o de silicona en frío, con el que

posteriormente se crearán nuevas piezas de cera.

Bocetos en papel

En el gráfico observamos como a partir de una

estructura tubular se ha obtenido un anillo en cera.

Todo esto es fruto de la dedicación y paciencia del

artesano.

Transformación del tubo de cera

El diseño en cera es la parte esencial para el procedimiento de la fundición a la cera

perdida. Hasta obtener la pieza en cera, deberemos de realizar una serie de pasos:

El primer paso es cortar la cera, que generalmente, se comercializa en tubos. Esto se

realizará con ayuda de una segueta. Se darán distintos cortes según el ancho de la sortija

que se considera necesario

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Platero cortando el tubo de cera virgen

con la segueta

Con las espátulas y las limas moldearemos las piezas hasta dejarla perfecta.

Lima y espátula

Compás de décimas y calibre

Herramientas como el compás de décimas o el calibre son fundamentales, ya que

nos servirán para ajustar al máximo el detalle.

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Modelos en cera con la piedra preciosa engastada

Si pensamos engastar una piedra preciosa, deberemos de probar a encajarla sobre el

molde de cera, así evitaremos cualquier problema de engaste al final del proceso de

elaboración.

Una vez que la pieza original ha sido tallada a mano y en cera, procederemos a la

siguiente fase.

1.2. FUNDICIÓN

La técnica de fundición del metal más extendida en joyería es la de "cera perdida" o

microfusión. Esta técnica consiste en reproducir la pieza en cera, empleando un molde de

caucho o silicona.

Una vez obtenido un número determinado de piezas en cera, se unen a un vástago

central, en forma de ramas de un pequeño árbol. Este procedimiento se realizará con ayuda

de unas pinzas y del soldador, tal y como se muestra en la figura.

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Platero colocando las piezas de cera en el vástago en forma de árbol con ayuda del soldador

y las pinzas.

El resultado final es el siguiente:

Árbol de cera terminado

A continuación se encaja el cilindro de acero en la base de goma, lo sujetamos bien

y deberemos verter en el interior un material refractario, parecido al yeso o a la escayola,

que tendremos que tratar previamente.

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Cilindro de acero

Este material de textura parecida al yeso se denomina revestimiento y viene en

sacos de la siguiente forma:

Revestimiento.

Deberemos de combinarlo con agua como si fuera un yeso. La proporción es: por

cada kilogramo de revestimiento 40 ml de agua.

Platero batiendo la mezcla de revestimiento con

agua

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Batiremos la mezcla durante 3 o 4 minutos. Una vez batido, deberemos extraerle el

aire para que el yeso se adhiera al árbol de cera perfectamente sin que se formen burbujas

de aire que puedan deformar el molde. Esto se denomina hacerle el vacío y se realizará con

una máquina especializada tal y como se muestra en la figura.

Máquina de vacío

Una vez hecho esto, se rellena el cilindro con el revestimiento. Cuando el cilindro

esté lleno con el revestimiento, deberemos dejarlo reposar durante 2 horas.

Cuando el yeso ha reposado y endurecido, lo introduciremos en el horno y lo

someteremos a altas temperaturas de fundición. Deberá permanecer en el horno durante 8

horas a 750ºC.

Horno

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De esta manera la cera se derretirá y saldrá por el orificio central, quedando su

interior modelado con la forma de las piezas que se van a fabricar tal y como se muestra en

la figura.

Molde de caucho con la forma de un anillo

Se tapa el agujero de drenaje y por la parte superior se vierte la aleación metálica

derretida, lo cual haremos con ayuda de la centrífuga. Para ello colocaremos el cilindro de

yeso en un extremo, el metal fundido en el otro y dispararemos la centrífuga. Esto

provocará que el metal penetre en el interior del cilindro. Se centrifuga el molde, para que

el metal se reparta bien por todos los intersticios y se deja enfriar.

La centrifugadora es la máquina utilizada para introducir el metal líquido dentro del

cilindro una vez que la cera se ha fundido.

Crisol con el metal en el proceso de fundido

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El metal se funde en el crisol con la ayuda de un soplete hasta que se queda

completamente licuado. Una vez que el cilindro está correctamente encajado y los

contrapesos nivelados, se dispara la centrífuga; esto permite que el metal penetre en el

interior del cilindro.

Una vez enfriado el metal, se rompe el molde de yeso y el resultado será una réplica

en metal idéntica al árbol que en principio era de cera.

Réplica del árbol de cera en metal

1.3. REPASO O SACADO DE FUEGO

El sacado de fuego implica todo el trabajo que se lleva a cabo después del proceso

de fundición. Así en el banco del joyero, las piezas serán repasadas, limadas, pulidas, en

definitiva, terminadas.

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Proceso de repaso en diferentes piezas.

Las piezas son trabajadas en esta fase a mano. En el banco de joyero son

desbarbadas y limadas.

Limado y lijado de la pieza en metal

Con ayuda de la lima y posteriormente de la lija, conseguiremos que la pieza quede

perfecta.

Pieza tratada.

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Algunas piezas necesitan soldarse. La operación de soldadura se realiza por

inmersión de la pieza en una mezcla de bórax y metanol, y posterior aplicación de calor con

un soplete de butano o gas ciudad. Durante la misma, la pieza es sujetada con pinzas sobre

una superficie aislante de calor.

Hasta hace poco se empleaban placas de Amianto, pero en la actualidad se están

sustituyendo por otros materiales aislantes, ladrillos refractarios y “Amianto Ecológico”.

Hoy en día también se emplea la soldadura por láser, normalmente un láser con cristal de

Nd y Gas Argón, de categoría 1 (alta seguridad). Con este tipo de soldadura la pieza sufre

menos daño.

Una vez que tenemos la pieza repasada, procederemos a hacer su correspondiente

molde de silicona para que sea posible la producción en serie de anillos y tengamos

archivados cada uno de los modelos. No debemos olvidar que este molde de silicona tiene

que tener un alimentador o bebedero.

La silicona se compra en láminas con un espesor de alrededor de 1 cm.

Lámina de silicona

Cortaremos las láminas en rectángulos de 3x2 cm, que es el tamaño de la base

metálica que le dará la forma en la que se deberá de introducir la pieza en metal.

Colocaremos la silicona tanto por la parte superior como por la parte inferior y

procederemos a vulcanizarla.

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Pieza en metal cubierta de silicona

Para vulcanizarla, el procedimiento será colocar el bloque en una plancha, se

recubrirá con papel de aluminio para que no se pegue.

Plancha

Mantendremos la silicona en la plancha durante 1 hora a 140 ºC. Una vez hecho

esto, sacaremos la pieza del interior con mucho cuidado, ya que el molde en silicona deberá

quedar intacto.

Extracción de la pieza en metal del molde de silicona

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Cuando tengamos el molde le asignaremos un código para que cada joya diseñada

quede archivada.

Moldes de silicona con sus respectivos códigos

En el momento en el que queramos volver a reproducir la joya, deberemos de

realizar lo siguiente: con una inyectora, introduciremos cera en nuestro molde de silicona

por el bebedero, esta cera es diferente, es mucho más consistente. Antes de esto, habrá que

untar el molde con talco para que la cera no se adhiera.

Inyectora

Cuando la cera esté dentro del molde, esperaremos a que se seque. Tras haber

esperado aproximadamente 5 minutos y tener la pieza en cera, volveremos a crear el árbol y

realizar el procedimiento anterior. Las piezas que montemos sobre el árbol, deberán estar

limadas y sin rebabas para que las piezas queden lo más perfectas posibles.

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Pieza en cera obtenida a partir del molde de silicona

Una vez hemos creado el árbol en el metal que queramos, le cortaremos el bebedero

con unos alicates.

Refinado de la pieza en metal

A continuación limaremos cada una de las piezas y las refinaremos con una lijadora

eléctrica para que queden lo más lisas posible, todo esto tendrá lugar en la mesa del joyero,

a que más tarde se recogerán todos estos restos. La pieza es resultado del trabajo, paciencia

y la dedicación del artesano.

Tras haber eliminado cualquier arañazo o imperfección, pasaremos a la fase de

pulido. El pulido se realizará en una cámara cerrada con piedra pómez para desgastar y

quitar los arañazos de la lijadora. Sin embargo, esta operación volverá a realizarse tras el

engastado.

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1.4. ENGASTADO.

Finalmente, las piezas que llevan piedras preciosas son entregadas al engastador

para que las engaste. El engaste es la acción de encajar una piedra preciosa en el metal.

En el engaste, el buril es la herramienta fundamental del artesano, que debe conocer

todas las formas de manejo de este instrumento, y sumarlo a su pericia personal.

Para introducir la pieza se utiliza un buril con una punta de acero como herramienta.

Diversas puntas de buril Piedra de arcansas. Es utilizada

por los engastadores para afilar los buriles

En primer lugar se fija la pieza en un fuste de madera con una

goma llamada “pez“, que previamente calentamos para sujetar la

pieza.

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Fuste de madera calentándose y amoldándose a la joya.

Esto nos permitirá trabajar con mayor precisión. Esta goma la volveremos a calentar

al final del proceso para retirar. Después introduciremos la pieza en agua caliente con unos

polvos especiales para eliminar el “pez“. Para seleccionar las piezas de talla brillante nos

serviremos de un tamizador.

A lo largo de los años el Diamante, la Esmeralda, el Zafiro y el Rubí se han

considerado como las únicas cuatro piedras preciosas, aunque hoy día a este grupo se han

añadido otras variedades de gemas.

El corindón es un óxido de aluminio cristalizado. En su forma más pura carece de

color. Es un mineral de gran dureza. La transparencia es variable, pudiendo ser desde muy

transparente a opaco. Presenta varios colores que dan lugar al rubí ( color rojo), zafiro

( azul), zafiros fantasía ( verde, amarillo, púrpura, violeta y rosa). Los principales

yacimientos de corindones encuentran en Birmania, India, Tailandia, Sri Lanka, Kenia,

Tanzania, Australia, Vietnam y Estados Unidos.

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Rubí Zafiro

El Berilo es un silicato de aluminio y berilio, cuya estructura en anillos permite la

existencia de canales huecos que los ocupan otros iones. Al igual que el corindón, carece de

color en su forma más pura. Presenta una dureza relativamente alta, pero variable. Debido a

su rareza, es una joya muy deseable cuando se encuentra con distintas coloraciones como la

esmeralda ( color verde), aguamarina ( azul o verde claro).

Esmeralda

Estas piedras también se deberán de pulir y tratar. Esto se llevará a cabo con unos

discos como los de la figura que estarán fabricados con diamante, ya que el diamante sólo

se puede pulir con diamante.

Discos pulidores de diamante

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El grabado de las piezas se lleva a cabo con láser o fresa, en algunos casos puede

realizarse a mano.

1.5. ACABADO

El pulido forma parte de las técnicas de acabado ya que proporcionan a la superficie que se trabaja su aspecto definitivo. En la mayor parte de las veces, el pulimentado consiste en volver brillante una superficie, para llevar a cabo este trabajo se usan:

Cepillos de pulir, hechos de pelos de animales blandos y duros

Rodillos

La pulidora, en la que se fijan discos de pelo metálico, fieltros y discos de tela que suelen estar hechos de lana o tejido.

Las piezas son pulidas en máquinas pulidoras con aspiración localizada y carcasa de protección contra proyecciones. Estas máquinas están provistas de muelas rotativas con cepillos intercambiables de cerdas de diferente dureza, fieltro o cuero. Estos cepillos son impregnados con una pasta abrasiva, la cual contiene partículas de Sílice cristalina, de Trióxido de Hierro, de Aluminio, de piedra Pómez, etc. Dependiendo del nivel de pulido deseado, se emplea una pasta u otra, ya que tienen diferente tamaño y composición de partículas.

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Pulido mediante cepillos eléctricos

También contamos para pulir con otro tipo de maquinaria, habitualmente llamada

bombos, en la que se emplean diversas clases de abrasivos: arena, piezas de porcelana (de

distintas clases y tamaños), bolas metálicas e incluso agujas imantadas. En ellos se

introduce la pieza que comienza a girar inmersa en el abrasivo hasta obtener el pulido

deseado.

El electropulido se lleva a cabo mediante la inmersión de las piezas en un baño,

durante unos segundos y la pieza sale brillante y pulida por una diferencia de potencial.

Electropulido de un anillo de plata

El decapado o "Blanquimento" es llevado a cabo mediante inmersión en un baño de

ácido sulfúrico, diluido al 15%, caliente o bases (Hidróxido Sódico o Potásico) también

diluidas. Esta técnica se utiliza para dar brillo a los interiores de la joya o para zonas que

son inaccesibles.

Posteriormente las piezas son lavadas en un baño de agua. Algunas piezas son

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sumergidas en un baño de ultrasonidos para su desengrase.

La electrodeposición o tratamiento de superficie se inicia mediante la inmersión de

las piezas en baños básicos con o sin el aporte de ultrasonidos, o bien en baños de cianuro

de sodio (CNNa) o cianuro potásico (CNK), para su desengrase o decapado.

La electrólisis tiene lugar en pequeñas cubas, a baja tensión y amperaje, de un valor

comprendido entre 10 y 50 A. Se puede realizar con diferentes soluciones:

o Cianuros en medio AEDT. o Cloruro de Oro en presencia de Ácido Acético y de Acetato de Sodio. o Cianuro de Plata en presencia de Cianuro Potásico.

Los baños de rodinaje se emplean para dar aspecto de oro blanco a algunas partes de una pieza de oro amarillo o a piezas de pequeño tamaño. Contienen una mezcla de Sulfato de Rodio y Ácido Sulfúrico, diluidos en agua y a los que se aporta calor.

1.6. CINCELADO En orfebrería el proceso es igual que en la fabricación de joyas de oro y plata con la salvedad que tras ser sacadas de fuego las piezas han de ser cinceladas para dar al dibujo el realce y la forma adecuada.

El cincelado se realiza fijando la pieza sobre una superficie de pez rubia caliente (resina vegetal), una vez se ha enfriado se procede a trabajar la pieza con cincel o buril, hasta obtener el resultado deseado. El resultado final es el siguiente:

Piezas acabadas

1.7. RECUPERACIÓN DE RESIDUOS

Las limallas, residuos del taller y filtros de aspiración de la maquinaria de pulido son recogidos para, posteriormente, ser entregados a laboratorios especializados para la recuperación de las partículas de oro presentes en ellos. Estas partículas son fundidas y afinadas convirtiéndose en pequeños lingotes de metal puro, que pueden ser de nuevo utilizados en el proceso de fabricación de joyas.

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