FUNDICIÓN CON REVESTIMIENTO DE MICROFUSIÓN
Microfusión.
Se denomina Microfusión a la técnica que permite reproducir en metal un Modelo de cera de pequeñas dimensiones mediante el procedimiento de "Fundición a la Cera Perdida". Este método consiste, básicamente, en revestir un Modelo elaborado en cera con un material refractario especial, semejante a la escayola, con el que se elabora el "Molde de Fundición". El Molde obtenido se introduce en un horno a 740º C en donde la cera se derrite, se quema y desaparece (se "pierde"), dejando en el interior del Molde un hueco que posteriormente se llenará con el metal fundido.
El proceso de trabajo se desarrolla en varias fases diferenciadas:
1. Elaboración del Modelo. El primer paso del proceso de trabajo consiste en elaborar el Modelo que se desea reproducir. Para ello se utilizan unas ceras especiales que pueden encontrarse en distintos formatos y con diferentes características dependiendo del tipo de trabajo a realizar.
Este tipo de ceras se suelen trabajar en frío, cortándolas y tallándolas con herramientas como sierras de calar, limas, fresas, buriles, etc. y se les da el acabado con lijas de diferente granulación.
Pero estas ceras también se pueden trabajar con diferentes tipos de espátulas, semejantes a las que se utilizan en odontología, que se calientan en un mechero de propano ó alcohol para modelar la superficie.
2. Preparación del "Árbol de Colada". Cuando están acabadas
las piezas de cera, se procede a preparar lo que llamamos el "Árbol de Colada", por la forma semejante a un arbolillo que aparenta. Para preparar el "Arbolito", a las piezas de cera se conectan, con una espatulilla caliente, unos vástagos, también de cera que, a su vez, se unen del mismo modo a un tronco central (igualmente, de cera) de 7 u 8 mm. de diámetro, el cual descansa sobre una base de goma que se adapta al diámetro del cilindro de acero refractario que se va a utilizar para elaborar el Molde. Esta goma tiene en su parte central una forma cónica, a modo de volcán, que se convertirá posteriormente en el "embudo" por donde entrará el metal en el Molde.
3. Elaboración del "Molde de Fundición". Terminado el "Arbolito", se elabora el "Molde de Fundición". Para ello se encastra un cilindro de acero refractario en la base de goma donde se han clavado las piezas de cera y se rellena el interior con un material refractario especial que se suele llamar "Revestimiento", un producto muy semejante a la escayola que se utiliza en albañilería.
El revestimiento se mezcla con agua y se vierte en el interior del cilindro dejando completamente sumergidas las ceras y todo el "Arbolito". Transcurridos algunos minutos el Revestimiento habrá fraguado (endurecido) y estará preparado para pasar a la siguiente fase.
4. Cocción del Molde de Fundición. Transcurrido el tiempo de reposo necesario, los Moldes obtenidos se introducen en un Horno hasta una temperatura aproximada de 740º C, la cual debe alcanzarse de un modo gradual y progresivo evitando los cambios bruscos de temperatura. En el Horno, los Moldes deben permanecer entre 8 y 20 horas, dependiendo de factores como el tamaño de los Moldes, la cantidad de Moldes que se van a hornear, el espesor de las piezas que se encuentran en el interior de los Moldes, etc.
5. Fundición. Inyección del metal. Alcanzada la "Temperatura de Colada" iniciaremos el proceso
de Inyección del metal en el interior del Molde. Esta fase se conoce con el nombre de "Fundición".
Puesto que en Joyería los espesores y tamaños de las piezas son muy reducidos, resulta imposible fundir el metal en un crisol y verterlo en el interior del Molde sin mas ayuda que el de la propia fuerza de la gravedad ya que, antes de que dicho metal alcanzase todos los rincones de las piezas que se hallen en su interior, se habría enfriado el metal, produciendo un llenado incorrecto. Este es el motivo por el que precisamos la ayuda de algún método que fuerce de alguna manera la entrada del propio metal.
Los dos métodos más utilizados actualmente son:
A. Inyección por Centrifugado.
B. Inyección por succión al Vacío.
En nuestro caso utilizaremos la Inyección por Centrifugado, que consiste en utilizar una máquina centrifugadora (que llamamos "Centrífuga"). Esta máquina dispone de un habitáculo para depositar el Molde y otro para albergar el crisol donde se fundirá el metal, de manera que, en el momento en que éste ha alcanzado su punto de fusión (es decir, cuando se encuentra en estado líquido), se la hace girar a alta velocidad consiguiendo que, por efecto de la fuerza centrífuga que ejerce la máquina desde su centro hacia el exterior, se fuerce al metal a entrar rápidamente hacia el interior del Molde.
6. Extracción de las piezas fundidas. El proceso de Microfusión continúa con la extracción de las piezas fundidas del interior de los Moldes. Para ello, tras esperar unos minutos hasta que el color del metal haya perdido la incandescencia, "destruímos" los Moldes introduciéndolos bruscamente en agua fría liberando así
todas las piezas.
Posteriormente se realiza una pequeña limpieza manual para eliminar todo el Revestimiento que haya quedado adherido a la superficie de las piezas y se procede a eliminar las imperfecciones y acabar las piezas utilizando las técnicas de Lijado, Esmerilado, Pulido, etc.
7. Serialización. Moldes de Caucho. El mayor problema que presenta la técnica de Microfusión descrita en los apartados anteriores es la imposibilidad de reproducir varias veces un mismo Modelo, ya que tanto el Modelo de cera como el Molde de Fundición se destruyen durante el proceso de trabajo.
De este modo, cada vez que se necesitas elaborar una pieza habría que rediseñar el Modelo de cera una y otra vez y repetir todas las operaciones detalladas anteriormente, lo que resultaría un trabajo arduo y laborioso.
Para evitar ese problema se han ideado los "Moldes de Caucho", que no se destruyen durante el proceso y permiten reproducir,
"inyectando" cera en su interior, un buen número de veces la misma pieza sin tener que rediseñarla una y otra vez. Así podemos "Serializar" el trabajo.
8. Serialización. Inyección de ceras. La "Inyección" de ceras en el interior del Molde de Caucho se realiza con la ayuda de una máquina Inyectora, que mantiene la cera a la temperatura adecuada y posee un sistema que permite elevar la presión de la cámara donde permanece la cera para que pueda producirse la Inyección.
Para proceder a la inyección de las ceras, el Molde de Caucho se atrapa fuertemente con las manos, utilizando dos planchas de PVC ó metacrilato, y se emboca la válvula inyectora en el embudo del Molde, presionando ligeramente hacia dentro.
Al cabo de unos pocos segundos la cera habrá quedado inyectada en el interior del Molde, pero habrá que esperar unos segundos (que dependerá del grosor de la pieza) para permitir su enfriamiento. Transcurrido este lapso de tiempo podrá extraerse cuidadosamente del interior del Molde. Este proceso se podrá repetir tantas veces como sea necesario, obteniendo el número de reproducciones de cera que se precisen.
Si todo ha ido bien, la ceras obtenidas pueden colocarse en el "Árbol de Colada" y reiniciar el proceso de Microfusión.
El proceso de trabajo se desarrolla en varias fases diferenciadas:
1. Elaboración del Modelo. El primer paso del proceso de trabajo consiste en elaborar el Modelo que se desea reproducir. Para ello se utilizan unas ceras especiales que pueden encontrarse en distintos formatos y con diferentes características dependiendo del tipo de trabajo a realizar.
Este tipo de ceras se suelen trabajar en frío, cortándolas y tallándolas con herramientas como sierras de calar, limas, fresas, buriles, etc. y se les da el acabado con lijas de diferente granulación.
Pero estas ceras también se pueden trabajar con diferentes tipos de espátulas, semejantes a las que se utilizan en odontología, que se calientan en un mechero de propano ó alcohol para modelar la superficie.
2. Preparación del "Árbol de Colada". Cuando están acabadas
las piezas de cera, se procede a preparar lo que llamamos el "Árbol de Colada", por la forma semejante a un arbolillo que aparenta. Para preparar el "Arbolito", a las piezas de cera se conectan, con una espatulilla caliente, unos vástagos, también de cera que, a su vez, se unen del mismo modo a un tronco central (igualmente, de cera) de 7 u 8 mm. de diámetro, el cual descansa sobre una base de goma que se adapta al diámetro del cilindro de acero refractario que se va a utilizar para elaborar el Molde. Esta goma tiene en su parte central una forma cónica, a modo de volcán, que se convertirá posteriormente en el "embudo" por donde entrará el metal en el Molde.3. Elaboración del "Molde de Fundición". Terminado el "Arbolito", se elabora el "Molde de Fundición". Para ello se encastra un cilindro de acero refractario en la base de goma donde se han clavado las piezas de cera y se rellena el interior con un material refractario especial que se suele llamar "Revestimiento", un producto muy semejante a la escayola que se utiliza en albañilería.El revestimiento se mezcla con agua y se vierte en el interior del cilindro dejando completamente sumergidas las ceras y todo el "Arbolito". Transcurridos algunos minutos el Revestimiento habrá fraguado (endurecido) y estará preparado para pasar a la siguiente fase.
4. Cocción del Molde de Fundición. Transcurrido el tiempo de reposo necesario, los Moldes obtenidos se introducen en un Horno hasta una temperatura aproximada de 740º C, la cual debe alcanzarse de un modo gradual y progresivo evitando los cambios bruscos de temperatura. En el Horno, los Moldes deben permanecer entre 8 y 20 horas, dependiendo de factores como el tamaño de los Moldes, la cantidad de Moldes que se van a hornear, el espesor de las piezas que se encuentran en el interior de los Moldes, etc.
5. Fundición. Inyección del metal. Alcanzada la "Temperatura de Colada" iniciaremos el proceso
de Inyección del metal en el interior del Molde. Esta fase se conoce con el nombre de "Fundición".Puesto que en Joyería los espesores y tamaños de las piezas son muy reducidos, resulta imposible fundir el metal en un crisol y verterlo en el interior del Molde sin mas ayuda que el de la propia fuerza de la gravedad ya que, antes de que dicho metal alcanzase todos los rincones de las piezas que se hallen en su interior, se habría enfriado el metal, produciendo un llenado incorrecto. Este es el motivo por el que precisamos la ayuda de algún método que fuerce de alguna manera la entrada del propio metal.
Los dos métodos más utilizados actualmente son:
A. Inyección por Centrifugado.
B. Inyección por succión al Vacío.
En nuestro caso utilizaremos la Inyección por Centrifugado, que consiste en utilizar una máquina centrifugadora (que llamamos "Centrífuga"). Esta máquina dispone de un habitáculo para depositar el Molde y otro para albergar el crisol donde se fundirá el metal, de manera que, en el momento en que éste ha alcanzado su punto de fusión (es decir, cuando se encuentra en estado líquido), se la hace girar a alta velocidad consiguiendo que, por efecto de la fuerza centrífuga que ejerce la máquina desde su centro hacia el exterior, se fuerce al metal a entrar rápidamente hacia el interior del Molde.6. Extracción de las piezas fundidas. El proceso de Microfusión continúa con la extracción de las piezas fundidas del interior de los Moldes. Para ello, tras esperar unos minutos hasta que el color del metal haya perdido la incandescencia, "destruímos" los Moldes introduciéndolos bruscamente en agua fría liberando así
todas las piezas.Posteriormente se realiza una pequeña limpieza manual para eliminar todo el Revestimiento que haya quedado adherido a la superficie de las piezas y se procede a eliminar las imperfecciones y acabar las piezas utilizando las técnicas de Lijado, Esmerilado, Pulido, etc.
7. Serialización. Moldes de Caucho. El mayor problema que presenta la técnica de Microfusión descrita en los apartados anteriores es la imposibilidad de reproducir varias veces un mismo Modelo, ya que tanto el Modelo de cera como el Molde de Fundición se destruyen durante el proceso de trabajo.
De este modo, cada vez que se necesitas elaborar una pieza habría que rediseñar el Modelo de cera una y otra vez y repetir todas las operaciones detalladas anteriormente, lo que resultaría un trabajo arduo y laborioso.
Para evitar ese problema se han ideado los "Moldes de Caucho", que no se destruyen durante el proceso y permiten reproducir,
"inyectando" cera en su interior, un buen número de veces la misma pieza sin tener que rediseñarla una y otra vez. Así podemos "Serializar" el trabajo.8. Serialización. Inyección de ceras. La "Inyección" de ceras en el interior del Molde de Caucho se realiza con la ayuda de una máquina Inyectora, que mantiene la cera a la temperatura adecuada y posee un sistema que permite elevar la presión de la cámara donde permanece la cera para que pueda producirse la Inyección.
Para proceder a la inyección de las ceras, el Molde de Caucho se atrapa fuertemente con las manos, utilizando dos planchas de PVC ó metacrilato, y se emboca la válvula inyectora en el embudo del Molde, presionando ligeramente hacia dentro.
Al cabo de unos pocos segundos la cera habrá quedado inyectada en el interior del Molde, pero habrá que esperar unos segundos (que dependerá del grosor de la pieza) para permitir su enfriamiento. Transcurrido este lapso de tiempo podrá extraerse cuidadosamente del interior del Molde. Este proceso se podrá repetir tantas veces como sea necesario, obteniendo el número de reproducciones de cera que se precisen.
Si todo ha ido bien, la ceras obtenidas pueden colocarse en el "Árbol de Colada" y reiniciar el proceso de Microfusión.
