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Come fa un gioielliere a fare un anello?
Un metodo comune per produrre gioielli come anelli e pendenti è la fusione del metallo, che consiste in una serie di tecnologie tra cui la fusione a cera persa. Viene realizzato un modello in cera di un oggetto che viene poi intrappolato all'interno di un blocco di gesso. Successivamente, il blocco di gesso viene posto all'interno di un forno fino a quando il modello in cera non evapora. Quindi, lo stampo in gesso viene riempito con metallo liquido. Una volta che il metallo si è raffreddato e indurito, il gesso viene sciolto in acqua e si ottiene una copia metallica del modello in cera, pronta per la post-elaborazione.
I gioiellieri esperti sono in grado di realizzare modelli master in cera a mano utilizzando numerosi strumenti di intaglio con grande precisione e accuratezza. Tuttavia, può richiedere molto tempo e l'errore umano porta intrinsecamente a gioielli leggermente diversi l'uno dall'altro, se si considera che ogni nuovo pezzo richiede un nuovo modello in cera. Per evitare ciò, i modelli in cera vengono creati utilizzando un altro stampo. Fondamentalmente, il processo di produzione di massa richiede la creazione di uno stampo per i modelli master in cera e poi nuovi stampi in gesso per ogni pezzo fuso con il metallo.
Per realizzare gioielli personalizzati come fedi nuziali utilizzando metodi tradizionali, il maestro richiederebbe solitamente tra le 2 e le 4 settimane, con alcune aziende che chiedono anche almeno 6-8 settimane per completare completamente un anello di fidanzamento. È qui che la lavorazione CNC brilla davvero, contribuendo a risparmiare tempo e ridurre i costi per la creazione di un gioiello.
Come le macchine CNC aiutano a creare modelli master per la fusione?
Poiché la fusione del metallo è uno dei metodi più popolari per creare gioielli, i produttori tendono a concentrarsi sul miglioramento del processo di realizzazione dei modelli master per accelerare le cose. Invece di intagliare a mano i pezzi dalla cera, i produttori utilizzano le macchine CNC. Se una copia in cera di un gioiello viene creata con la tecnologia CNC, può consentire di produrre geometrie più complesse e precise rispetto a un pezzo intagliato a mano. Ad esempio, i dettagli incisi possono essere eseguiti prima della fusione. Le macchine funzionano anche più velocemente, ma richiedono un file CAD di un oggetto da creare.
Per lavorare il blocco di cera, è possibile utilizzare diversi tipi di macchine CNC come fresatura, tornitura e getto d'acqua. Per rimuovere il materiale da aree intricate, una macchina CNC dovrebbe essere dotata di un tipo sottile di fresa e, se sono necessari diversi tipi di superfici, il processo includerebbe la sostituzione degli utensili per altre dimensioni e angolazioni. A seconda del numero di assi di cui dispone una macchina, sono necessari meno cambi di utensili e sono disponibili più possibilità, ma se un gioielliere crea un tipo specifico di oggetto, di solito seleziona la macchina più adatta ottimizzata per quelli.
Lo svantaggio che le macchine CNC di fresatura, foratura e tornitura meccanica possono avere per la lavorazione di blocchi di cera colabile è la deformazione del materiale. Poiché la cera è un materiale piuttosto morbido, gli utensili meccanici possono accidentalmente riscaldarla durante il processo e deformare alcune parti, specialmente in punti sottili e intricati. Le macchine CNC che sono messe a punto per la creazione di modelli master di solito hanno speciali sistemi di raffreddamento che impediscono alla cera di piegarsi sotto un utensile e offrono finiture superficiali lisce. Un altro tipo di macchina CNC che viene spesso utilizzata per intagliare modelli master è il getto d'acqua. Il taglio a getto d'acqua è molto simile alla fresatura, ma invece di frese meccaniche, funziona con un flusso d'acqua miscelato con materiali abrasivi. Le macchine CNC a getto d'acqua non riscaldano molto il pezzo di cera e non sono necessarie modifiche agli utensili. Se una macchina a getto d'acqua ha molti assi o un tavolo rotante, può produrre buoni risultati come quelli delle fresatrici.