Mann Palladium Alliance International, USA
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Mann Palladium Alliance International, USA Mark B. Mann è un consulente tecnico della Palladium Alliance International, Inc. Si occupa di design, metodi, tecniche e processi di produzione riguardanti il palladio. E’ il cofondatore e presidente della Mann Design Group, Inc., un’impresa specializzata nella elaborazione di contenuti tecnici riguardanti lo studio e l’applicazione delle tecnologie emergenti nel settore della gioielleria, la sperimentazione e la ricerca sul prodotto e presenta le informazioni in una veste tipografica a misura di lettore, accompagnate da immagini dettagliate che ne chiariscono i concetti. Gli articoli di Mark sono pubblicati in esclusiva sulla stampa dalla rivista JCK. Negli ultimi dieci anni, presentazioni formattate visivamente degli MDG sono apparse su ‘Professional Jeweler’. Sul web, i suoi articoli si possono leggere in molti siti del settore, ad esempio JCK, Professional Jeweler, le biblioteche e gli archivi Ganoksin. Mark è stato direttore dei programmi di certificazione e di commercializzazione alla Jewelers of America dove ha raggiunto standard di professionalità validi su scala nazionale grazie ad un programma di certificazione professionale a più livelli riguardante la produzione e il personale dei punti vendita. Inoltre, ha concepito e ha prodotto una serie di convincenti dimostrazioni pratiche al banco di lavoro in collaborazione con le organizzazioni nazionali per il commercio, in particolare “Masters in Motion”, una serie di dimostrazioni dal vivo al banco di lavoro, che vedono protagonisti Maestri Gioiellieri certificati provenienti da tutti gli Stati Uniti. Nel 1997, Mark ha pubblicato “The Guide to Fine
Jewelry Craftsmanship” (una guida all’arte della gioielleria fine), una serie di articoli apparsa mensilmente per 8 anni sulla rivista Professional Jeweler. Attingendo dalla sua personale perizia e collaborando con esperti del settore, Mark ha concepito un formato per la pubblicazione di un ‘libro da banco’. I gioiellieri di tutto il paese utilizzano la guida e le sue bellissime immagini illustrate per descrivere ai clienti il livello di qualità raggiunto dai produttori. Prima di arrivare alla JA, è stato direttore delle arti manifatturiere alla GIA. Durante il suo mandato, è stato anche consulente tecnico ed ha presieduto un team basato sulla performance per ripianificare il programma residente interattivo e di successo del GIA (Istituto Gemmologico d’America) Graduate Jeweler. Considerando anche il suo impegno con la JA e la GIA, Mark ha lavorato al banco per oltre 30 anni, eseguendo riparazioni, occupandosi di design e di produzione di gioielli fatti su ordinazione per il suo negozio di famiglia, per commercianti al dettaglio e clienti. Il suo approccio diretto al design e alla produzione di gioielli, affiancato all’esperienza maturata nell’insegnamento, nella scrittura e nell’oratoria, lo hanno reso una personalità richiesta in tutti gli eventi del settore. Ha sviluppato, organizzato ed eseguito delle dimostrazioni pratiche al banco di lavoro al conclave della AGS, al simposio di Santa Fè, alle fiere campionarie del JCK Show, del MJSA Expò and JA New York Summer Show e in diversi luoghi alla convenzione dello Show della Gemma a Tucson, Arizona. Produzione di gioielli mediante l’uso di leghe al palladio. Sintesi: L’uso più diffuso del palladio (leghe) in oreficeria ha indotto ad approfondirne le proprietà esclusive in termini di lavorabilità. Questa presentazione ne esplora dunque le caratteristiche rispetto alle diverse lavorazioni generalmente eseguite nel campo, tra cui manutenzione, modifica e riparazione (ridimensionamento gli anelli, pulizia e lucidatura), incassatura, assemblaggio di componenti e fabbricazione artigianale di pezzi unici. Si analizzano pertanto le influenze del palladio su varie tecniche di produzione come assemblaggio, saldatura laser e a cannello, prefinitura, lucidatura e incassatura di gemme, illustrandole attraverso progetti specificamente correlati all’argomento discusso. I progetti citati forniscono una rassegna di tecniche di lavorazione efficienti per il palladio, da solo o in abbinamento ad altre leghe. January 2008 Gennaio
Introduzione:
Figura 001 – Bracciale di Brenda Warburton
Il palladio (simbolo Pd) è un metallo del gruppo del platino (PGM) e, tra essi, è il più
leggero (meno denso) e quello con il punto di fusione più basso. Naturalmente bianco,
il palladio non ha bisogno di essere rodiato per essere impiegato in oreficeria. Tuttavia,
malleabile, duttile e duro in forma pura, è troppo morbido per l’esecuzione di gioielli, a
meno che non venga utilizzato in lega. Come lega (contenente soltanto 5 parti di altri
metalli per applicazioni orafe), il palladio è più ipoallergenico e “puro” delle leghe in
oro bianco usate in tale ambito. Come fusione è resistente e duraturo, e la sua durezza
aumenta notevolmente man mano che viene trattato e lavorato a freddo, il che lo rende
ideale per l’oreficeria, sebbene sia utilizzato in diversi altri campi quali odontotecnica,
orologeria, costruzione di aeromobili, componenti elettrici e automobili, nonché
produzione di strumenti chirurgici. A temperature normali, resiste all’ossidazione. Una
delle caratteristiche che lo rende sensibile ad alcune tecniche di produzione orafa è la sua
capacità di assorbire notevoli quantità di idrogeno, ossigeno e altri gas, soprattutto allo
stato fuso. Il palladio ha un’indossabilità simile a quella del platino ma, a differenza di
quest’ultimo, scolorisce alle temperature di saldatura, diventa fragile se sottoposto a cicli
ripetuti di riscaldamento e raffreddamento non eseguiti con la dovuta cautela e reagisce
con acidi aggressivi.
Purezza – Le leghe di palladio per la produzione orafa, pure come le leghe di platino usate
allo stesso scopo, sono principalmente ottenute con altri elementi del gruppo del palladio
(PGM) e altri metalli adatti a un’ampia serie di metodi di produzione.
Indossabilità – Il peso specifico del palladio è simile a quello dell’oro bianco e quasi
metà di quello del platino. Quanto al peso per volume, il palladio è paragonabile all’oro 14
carati, per cui pezzi anche più importanti sono comunque comodi da indossare.
Lavorabilità – Il palladio è malleabile e duttile, il che lo rende facile da piegare, sagomare
e manipolare. Ha inoltre una scarsissima memoria, se non nulla, caratteristica che lo
rende idoneo all’incassatura di gemme, alla sagomatura a macchina e alla fabbricazione
artigianale.
Bianchezza permanente – In natura, il palladio è bianco e non richiede una rodiatura
ripetuta per mantenere la bianchezza di un pezzo finito normalmente indossato.
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Identificazione del palladio Figura 002 Il colore del palladio è molto simile a quello del platino, dell’oro bianco con elevato contenuto di nichel e dei metalli rodiati, per cui è impossibile identificarlo con precisione in base alla sola osservazione visiva del colore. Questa immagine raffigura un esempio di un anello in palladio al centro con un anello in oro bianco e palladio non rodiato a sinistra e un campione di platino a destra. Le condizioni di illuminazione sono ideali ed è facile individuare le differenze tra il campione di oro bianco e quello di palladio, ma non è altrettanto facile individuare quelle tra il campione di palladio e il campione di platino. Figura 003 – Anello di Novell Per identificare palladio, platino e oro bianco con test non distruttivi si può utilizzare lo iodio. In questa immagine, si è applicata una goccia di iodio sulla superficie pulita del metallo bianco sconosciuto. Asciugandosi, il colore ambra iniziale dello iodio è diventato nero. Si tratta pertanto di palladio. Di seguito sono elencate le reazioni comuni al test dello iodio: Lega Reazione Palladio Lo iodio diventa nero (come da esempio) Platino Lo iodio diventa pressoché incolore Oro bianco 14 e 18 carati* Lo iodio diventa brunastro *Importante: prima del test, si è asportata la rodiatura da una piccola zona. Sull’oro molto rodiato, lo iodio diventa quasi incolore. Come test non distruttivo secondario, soppesare il gioiello. Il peso specifico del platino è notevolmente superiore a quello del palladio o dell’oro bianco. Se lo iodio, una volta asciutto, è pressoché incolore e il gioiello risulta pesante, è probabile che il campione sia di una lega di platino. Se invece lo iodio, una volta asciutto, è nero e il peso risulta paragonabile a quello dell’oro, probabilmente si tratta di palladio. È possibile eseguire ulteriori test, ma non senza impiegare mezzi più distruttivi. Per esempio: 1. Applicare del calore al pezzo di cui non si conosce la composizione (la tecnica potrebbe non essere attuabile se l’articolo contiene gemme incastonate). Se perde la lucentezza o January 2008 Gennaio
presenta un’ossidazione superficiale blu-viola, la lega è di palladio. Viceversa, se resta
incolore e non perde la lucentezza, è probabile che si tratti di platino. Una superficie
rodiata non consente l’esecuzione di test accurati con l’applicazione di calore.
2. Immergere il pezzo in acido nitrico concentrato. Una lega di palladio fa assumere al
pezzo una colorazione arancione-bruna. Una lega di platino, invece, non si modifica. Le
leghe di nichel fanno assumere alla soluzione un colore verdastro.
Caratteristiche di lavorabilità
Ricottura
Figura 004
Per la ricottura del palladio, si utilizza un blocco
per saldatura a calore elevato. Gli esempi
mostrano l’uso di un cannello a ossigeno e gas
naturale. La fiamma è regolata per portare il filo
rapidamente, ma moderatamente, alla temperatura di ricottura. La fiamma del cannello
è rivolta verso la parte superiore del filo e spostata lentamente avanti e indietro per tutta
la lunghezza. I pezzi, giunti a una colorazione arancione chiaro, sono tenuti per un breve
lasso di tempo a tale temperatura, quindi lasciati raffreddare all’aria. Per la ricottura
del palladio, è obbligatorio l’uso di una protezione per gli occhi. Il palladio ricotto non
deve essere protetto dal trattamento termico. Una ricottura eccessiva può provocare un
ingrossamento del grano, influendo in ultima analisi sulle operazioni di sagomatura e
finitura e, nel caso del palladio, anche rendendolo fragile. Un filo in palladio prelucidato
perde la lucentezza, diventando bianco opaco. Per restituire lucentezza a una superficie,
è sufficiente lucidarla nuovamente. L’immersione del palladio in una normale soluzione
decapante non comporta effetti in termini di deossidazione o brillantatura.
Contaminazione
Il palladio può essere contaminato da diverse abitudini di lavoro non corrette. È un
problema, per esempio, quando oro, argento o altri metalli si fissano al palladio perché,
al momento della saldatura , i metalli con punto di fusione inferiore vengono incorporati
in modo permanente nel palladio. Poiché la maggior parte degli artigiani e degli orafi
non specializzati tratta più metalli al banco di lavoro, se il banco non viene pulito prima
di realizzare un progetto in palladio, può avvenire un trasferimento di metalli. Per creare
gioielli in palladio, non è essenziale un banco dedicato. Lo sono invece abitudini di lavoro
e pulizia corrette.
Figura 005
Quando si lavora con il palladio è fondamentale
l’uso di lime, materiali abrasivi e mole dedicati,
nonché un idoneo spazio pulito per riporre il tutto,
pratica che non solo consente di tenere lontani dal
palladio metalli dissimili, riducendo in tal modo
al minimo la potenziale contaminazione, ma ne
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aumenta anche il recupero dai resti delle operazioni di limatura, levigatura e molatura. Saldatura Figura 006 Protezione per gli occhi – Per saldature e fusioni è obbligatorio indossare una protezione per gli occhi opportunamente filtrante. La temperatura necessaria per saldare il palladio può essere superiore a 1.250°C, mentre per la fusione, la temperatura varia da 1.350 a 1.380°C. La luce bianca emessa a queste temperature è intensa e pericolosa per un occhio non protetto. Esistono maschere per saldatura filtranti, che schermano diversi gradi di questa luce bianca nociva, disponibili in un’ampia gamma di capacità filtranti. La capacità minima consigliata per la saldatura è quella offerta dalla maschera per saldatura n. 5 (A). Una maschera n. 5 consente all’operatore di vedere meglio il lavoro e visualizzare meglio la collocazione delle varie parti durante le operazioni di saldatura , una maschera n. 7 è più indicata per operazioni di saldatura e ricottura prolungate, mentre una maschera n. 10 è consigliata per fusioni o altre operazioni di manipolazione e fusione intense e prolungate del palladio. Saldatura a cannello – Per saldare leghe di palladio, si utilizza un metallo di apporto al palladio, disponibile in versione “forte”, “media” e “dolce”. In linea di massima, le corrispondenti temperature di scorrimento sono: Forte – 1.296°C Media – 1.210°C Dolce – 1.096°C Figura 007 Con il palladio, tuttavia, si possono anche impiegare metalli di apporto al platino con punto di fusione inferiore, poiché gli elementi costitutivi sono simili. In termini di punto di fusione e scorrimento, il metallo di apporto al platino 1.000 e 1.100 è equivalente al metallo di apporto al platino dolce, il metallo di apporto al platino 1.200 è equivalente al metallo di apporto al palladio medio e il metallo di apporto al platino 1.300 è equivalente al metallo di apporto al palladio forte. Per la saldatura del palladio, non si usano fondenti o soluzioni di protezione dal trattamento termico. La giunzione deve essere perfettamente a filo, senza discontinuità o irregolarità. Il metallo di apporto al palladio non colma i vuoti. Figura 008 Per la saldatura , indossare una maschera n. 5 o più scura per proteggere gli occhi. Durante il procedimento di saldatura , il palladio, analogamente all’oro carati, perde la lucentezza. January 2008 Gennaio
Se si utilizzano metalli di apporto con punto di fusione superiore, il palladio presenta poi
un’ossidazione superficiale di colorazione variabile, ma prevalentemente blu-viola.
Figura 009
L’ossidazione superficiale può essere rimossa
passando una fiamma neutra (parti uguali
di gas e ossigeno) sulla zona interessata per
alcuni secondi finché non scompare. Dopo aver
eliminato l’ossidazione da questo campione di
anello, si noti che non ha perso la lucentezza.
Figura 010
Dopo aver lucidato nuovamente il gambo,
nel punto in cui si è saldata la giunzione, può
risultare visibile una linea più scura. In questa
immagine, notevolmente ingrandita, la linea
è più evidente. Risulta invece meno visibile
a occhio nudo. Per eliminare le tracce della
linea più scura, è possibile brunire e lucidare
nuovamente la giunzione.
Figura 011
Assemblaggio di elementi prefiniti in palladio
– Si tratta di castoni e gambi prefiniti in
palladio per gemme da 1,00 carato. I gambi
sono per dita misura 7. La sequenza mostra
il posizionamento, l’assemblaggio e la
saldatura di questi solitari. I pezzi combaciano
perfettamente così come sono stati forniti, per
cui praticamente non occorrono interventi di
modifica, se non minimi.
Figura 013
Questa immagine mostra un esempio del
procedimento di saldatura visto attraverso una
maschera per saldatura n. 5. Per riscaldare la
giunzione, si usa la punta di un cannello senza
sfiati con un’apertura di circa 1,2 millimetri. Il
cannello, posizionato in maniera che la parte
più calda della fiamma (la zona circa 65 mm
oltre il cono blu) riscaldi direttamente le giunzioni, viene spostato lentamente da un lato
all’altro, portando contemporaneamente ambedue le giunzioni alle rispettive temperature
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di saldatura . In ragione della bassa conduttività termica del palladio, il calore si concentra in questa zona specifica. L’anello viene riscaldato e il metallo di apporto scorre verso ogni giunzione. Non appena il metallo di apporto è fluido, il cannello viene allontanato in maniera da evitare fenomeni di surriscaldamento, vaiolatura o fusione. Le frecce bianche indicano una piccola quantità di materiale di apporto in eccesso su ciascun lato della giunzione del castone e del gambo, a conferma del fatto che le giunzioni di saldatura sono perfettamente eseguite. Figura 015 Lo stesso procedimento è usato per saldare questo gambo e questo castone a 6 punte. Tra ogni giunzione, è presente un buon contatto metallo-metallo e, su ciascun lato, è disposta un’aggraffatura in metallo di apporto al palladio dolce. Per riscaldare, non è necessario orientare il calore del cannello oltre la zona contrassegnata nell’immagine dalle linee bianche. Figura 016 Descrizione del ridimensionamento di un pesante anello da uomo in palladio – Le procedure di preparazione per ridimensionare anelli in palladio sono analoghe a quelle applicate ad anelli in oro o platino. In questa immagine, si ridimensiona un pesante anello da uomo in palladio allargandolo di 1,5 misure. A tal fine, si è adattato e inserito nell’anello un elemento di ridimensionamento in palladio prestampato (filo quadrato). Le giunzioni tra l’elemento di ridimensionamento e l’anello sono a filo e regolari. L’anello è stato posto su un blocco per saldatura a calore elevato con le giunzioni da saldare rivolte verso l’alto. Su ogni giunzione, sono state poi collocate piccole aggraffature in metallo di apporto al palladio 950 forte. Per proteggere gli occhi durante la saldatura , si è indossata una maschera n. 5. Con la punta grande di un cannello provvisto di sfiati, si è riscaldato direttamente e uniformemente il gambo dell’anello da un lato all’altro. Il palladio ha una bassa conduttività termica, per cui il calore resta concentrato nel punto in cui si dirige il cannello. Il metallo di apporto ha raggiunto il punto di fusione e scorrimento mentre si riscaldava l’anello e la saldatura è stata ultimata. January 2008 Gennaio
Figura 017 Lo scolorimento superficiale è stato rimosso usando una fiamma neutra (parti uguali di gas e ossigeno). Dopo essersi raffreddato a temperatura ambiente senza tempra, l’anello è pronto per la prefinitura e la lucidatura. Figura 018 Alla ricerca del contrasto perfetto – Differenze stridenti tra elementi quali colore, tono, riflessione, struttura e forma possono creare un contrasto che non solo migliora le qualità di ogni elemento giustapposto, ma crea anche un gradevole equilibrio in un progetto. Questo pendente in palladio 950 e oro giallo 14 carati contiene una serie di cabochon in tormalina e una perla di acqua dolce coltivata, esempio eccellente per illustrare lo straordinario bianco del palladio in contrasto con il giallo dell’oro. Figura 019 I castoni senza griffe per la tormalina sono stati realizzati con filo in palladio. Dopodiché si sono tagliati e sagomati tre fili circolari in palladio, successivamente saldati sul castone utilizzando metallo di apporto al palladio medio. Una volta eseguita la saldatura sul castone, i fili circolari sono stati curvati verso il basso. I fili sono stati facilmente sagomati in base alla forma desiderata grazie all’eccellente malleabilità del palladio. Eseguita tale operazione, si è sagomato un filo in oro giallo a formare il filo passante inferiore del pendente, sul quale si è saldato l’elemento in palladio usando un metallo di apporto in oro bianco dolce. Figura 020 Si è forgiato e saldato il cerchio in palladio 10 Jewelry Technology Forum
per l’elemento inferiore. Il cerchio è stato mantenuto in posizione fissandolo con una saldatrice a punti. Dopo la saldatura, è stato saldato usando un metallo di apporto al palladio dolce. Tutti i pezzi sono stati prefiniti durante il procedimento di assemblaggio. In questo progetto, per collegare l’elemento in palladio all’oro giallo si è utilizzato metallo di apporto all’oro bianco 14 carati dolce. Il calore del cannello è stato concentrato alla base del filo in oro giallo. Si è utilizzato un normale fondente per saldatura . L’oro giallo è stato protetto dal trattamento termico con una miscela di alcol denaturato e acido borico polverizzato. Il palladio non ha richiesto alcun trattamento e non si è ossidato né in questa fase né in altre del progetto. Saldatura a cannello – È rischioso saldare il palladio con un cannello poiché tale pratica espone il metallo fuso a idrogeno e altri gas per un lasso di tempo prolungato. Quando è fuso, il palladio li assorbe e li rilascia lentamente mentre si raffredda, per cui è probabile che, quando avviene la solidificazione, si verifichino microvaiolature. Per ottenere i migliori risultati quando si ridimensiona un anello, usare un normale giunto di testa con metallo di apporto al palladio forte. Saldatura laser – Le impostazioni delle apparecchiature e le procedure tecniche per la saldatura laser di prodotti in palladio 950 sono diverse da quelle raccomandate per prodotti in altri metalli preziosi. La saldatura laser di qualunque metallo prezioso provoca la fusione della lega, anche se solo per un millisecondo. In tale stato, il palladio assorbe più rapidamente idrogeno e ossigeno e, se non si applicano procedure corrette, i gas saranno trattenuti al momento della solidificazione, provocando un infragilimento della giunzione. Le tecniche usate per la saldatura laser dei prodotti in palladio 950 impongono all’operatore regolazioni di precisione delle variabili delle apparecchiature, delle loro impostazioni e di altri parametri di saldatura laser. Le 3 principali applicazioni della saldatura laser del palladio sono: Riempimento di vuoti e cavità Piccoli interventi di assemblaggio Ridimensionamento degli anelli La saldatrice laser utilizzata in questo esempio è una macchina laser pulsata Rofin StarWeld. È importante ricordare che le apparecchiature per saldatura laser cambiano da un produttore all’altro, per cui le impostazioni indicate in questo esempio sono specifiche dell’apparecchiatura utilizzata. Anche la manutenzione complessiva dell’apparecchiatura può incidere sulle impostazioni e sull’esito finale. Figura 023 1. Riempimento laser di vuoti e cavità – Nelle fusioni e, talvolta, anche negli elementi prefiniti, fresati o lavorati a macchina realizzati in qualunque lega per oreficeria, palladio incluso, possono essere presenti vuoti e cavità. In questa immagine, l’operatore al laser January 2008 Gennaio 11
usa, come filo di riempimento, un filo al palladio tondo dolce distinto calibro 30. Per ottenere i migliori risultati nel riempimento laser dei vuoti, si sono impiegate le seguenti procedure. Figura 024 Fotografia di Craig Warburton Le impostazioni dell’apparecchiatura erano: 250 Volt, 5-10 ms, 1,3 Hz con fascio o fuoco di 5-15 (le variabili dipendono dalle dimensioni e dalla profondità del vuoto). Si è usato argon puro al 99%. Per riempire cavità con un laser, iniziare orientando gli impulsi di energia direttamente all’interno del vuoto. Così facendo, si fonde la base esponendo metallo fresco sul quale procedere con l’operazione. La punta del filo è stata tenuta direttamente con contatto con il pezzo in palladio all’interno del vuoto mentre un impulso di energia fondeva il palladio dal filo nel vuoto. Ogni vuoto è stato riempito di palladio più del necessario e successivamente portato a filo, con la lima, della superficie dell’anello per la finitura. 2. Piccoli interventi di assemblaggio – Per assemblare pezzi in palladio, la procedura più efficiente consiste nel saldare a punti gli elementi con un laser. L’operazione è poi seguita da una saldatura a cannello per ultimare il procedimento. Per ottenere i migliori risultati dalla saldatura a punti laser prima della saldatura a cannello e dell’assemblaggio finale, si sono usate le seguenti impostazioni e tecniche. Le impostazioni dell’apparecchiatura erano: 250 Volt, 5-10 ms, 1,3 Hz con fascio o fuoco di 5-15 (le variabili dipendono dalle dimensioni dei componenti da congiungere). Si è usato argon puro al 99%. Quando si esegue soltanto una saldatura a punti, non è necessario usare un filo di riempimento per la saldatura. Questa procedura prevedeva anche la formazione di impulsi. In base alle informazioni fornite dal sito web Rofin, l’esito positivo di una saldatura laser con qualunque lega dipende sia dalle proprietà del materiale come riflettività in funzione della temperatura, conduttività termina o viscosità, sia da parametri specifici del laser come energia dell’impulso, diametro del punto luminoso o intensità temporale dell’impulso. La formazione degli impulsi richiede una serie di impostazioni che ne determinano la progressività. Ogni impostazione incide sia sulla durata dell’impulso di energia che sulla quantità totale di energia impiegata per controllarla in maniera ottimale. La tecnica pulsata può essere usata per evitare il surriscaldamento del materiale perché la sequenza inizia con un’intensità elevata del laser, riducendone poi in maniera incrementale la potenza una volta che è stato raggiunto il punto di fusione, ma consente anche ridurre la formazione di fessure nel metallo che possono crearsi durante il raffreddamento rapido di una saldatura. La formazione degli impulsi per le leghe di palladio usate nell’ambito del presente studio prevedeva 6 livelli incrementali. 12 Jewelry Technology Forum
Riferimento X (durata dell’impulso) Y (energia totale) 1 0 90% 2 20% 100% 3 40% 100% 4 50% 70% 5 80% 30% 6 100% 20% Figura 025 3. Ridimensionamento degli anelli Quando il gioiello contiene gemme sensibili al calore, non è sempre sicuro saldare a cannello anelli in palladio per ridimensionarli. Di seguito viene illustrata la procedura impiegata per ridimensionare questo anello in palladio con un laser. Le impostazioni dell’apparecchiatura erano: 290 Volt, 10 ms, 1,3 Hz con un fascio o fuoco di 15. Si è usato argon puro al 99% ponendo l’erogatore a 1 centimetro circa dall’anello. Attorno a ogni lato della giunzione, si è praticata con la lima una scanalatura angolata. Si è poi laminata, distendendola per 0,10 mm, una piccola porzione del palladio dell’anello incuneandola nella giunzione. Si sono usate tecniche pulsate. L’anello è stato lucidato e controllato a un ingrandimento 10X e non presentava fessure, vaiolature o altre irregolarità visibili. Si è scelta un’impostazione del parametro “ms” elevata in maniera da distribuire l’energia in tutto il metallo affinché non diventasse eccessivamente caldo in una piccola zona concentrata perché questo lo avrebbe infragilito. L’uso delle tecniche pulsate ha fatto sì che il metallo risultasse più chiaro e fluido. Durante il procedimento, l’anello è diventato troppo caldo per essere tenuto in mano. La saldatura laser di oro carati sul palladio funziona perfettamente e il procedimento non è così sensibile come lo è per i pezzi esclusivamente in palladio. Figura 026 Saldatura a punti – La saldatura a punti può essere impiegata per posizionare preliminarmente gli elementi in palladio prima della saldatura. In questo esempio, il filo passante inferiore è stato intagliato nei punti in cui successivamente sarebbero stati applicate le punte mediante saldatura a punti. Le punte sono state poi posizionate usando una saldatrice a punti. Se alcune punte non risultano correttamente allineate durante la saldatura a punti, possono essere agevolmente rimosse e risaldate. January 2008 Gennaio 13
Figura 027 Una volta che tutte le punte sono correttamente allineate, il tutto è pronto per la saldatura. Si dispone il metallo di apporto in corrispondenza di ciascuna giunzione (senza fondenti o soluzioni di protezione dal trattamento termico), quindi si salda con metallo di apporto al palladio dolce. Forgiatura, formatura e sagomatura Il progetto di fabbricazione artigianale riportato di seguito è esemplificativo delle apprezzate proprietà di forgiatura, formatura e sagomatura del palladio, oltre a illustrare un’ulteriore tecnica di saldatura. Figura 028 Questo gioiello è un progetto che esemplifica le procedure impiegate per fabbricare artigianalmente orecchini in palladio usando tecniche di forgiatura, formatura, sagomatura e saldatura del palladio. Questi orecchini, pezzi unici disegnati su richiesta del cliente, presentano perle mabè coltivate e zaffiri rosa incastonati in una montatura in palladio fabbricata e sagomata a mano. Figura 030 Tutti i componenti in filo dei castoni senza griffe sono stati arrotondati, centrati, assemblati e saldati. I fili per ogni lato dei castoni sono stati ricotti e sagomati a mano con un mandrino circolare, dimostratosi un idoneo strumento di sagomatura. 14 Jewelry Technology Forum
Figura 031
I fili nudi, stati sagomati, prefiniti e saldati,
sono stati successivamente disposti sul blocco
per saldatura del platino e, lungo la parte
superiore della giunzione, si sono posizionati
piccoli pezzi di metallo di apporto dolce. I
castoni sono stati quindi saldati nella struttura
dell’orecchino.
Figura 032
Per realizzare le piccole forme a cupola per le
sommità degli orecchini, si sono ricavati dei
dischetti da un foglio da 24, successivamente
sagomati in un blocco per imbutitura usando
appositi punzoni. Per ottenere la forma
desiderata, si sono impiegati 3 punzoni di
dimensioni crescenti sagomando il dischetto in
5 coppe di dimensioni anch’esse crescenti alternate nel blocco. La forma finale ottenuta
è quella contrassegnata dalla freccia. Dopodiché si sono assemblati e saldati i diversi
elementi. L’ultimo componente inserito è stato un perno dell’orecchino saldamente
saldato all’elemento portante.
Figura 033
Nella parte superiore di ogni orecchino, si sono
contrassegnati e praticati fori per garantire
la libertà di movimento della contromaglia.
Dopodiché si sono prefiniti, lucidati e incastonati
i pezzi e si è proceduto all’assemblaggio dei
componenti dell’orecchino. La lucidatura è
stata rapida ed efficiente perché il lavoro è
stato prefinito durante l’assemblaggio.
Incisione manuale
Figura 034 – Fotografia e anello di Novell
Sebbene la cesellatura manuale sia un’arte a se
stante, nella creazione dei gioielli si interviene
January 2008 Gennaio 15sempre in qualche modo con bulino a ogni livello, come ad esempio per: preparazione, svasatura dell’incasso, pulizia e taglio lucido del pavé, filettatura e incassatura; incassatura a griffe (livellamento degli alloggi, regolazione delle punte per padiglioni irregolari, sagomatura delle punte, pulizia); incassatura a filo, a binario e senza griffe; eliminazione delle bave di metallo dopo la fresatura; ulteriore definizione o pulizia dopo l’intervento di riparazione; pulizia delle fusioni. Figura 035 Questo anello è stato inciso in rilievo. La disposizione delle iniziali è stata adattata alla parte superiore dell’anello per poi realizzare la creazione progettata. Successivamente, le lettere sono state isolate con un bulino quadrato. In questa immagine, l’incisore inizia l’asportazione del metallo tra le lettere eseguendo una serie di tagli paralleli in una direzione, poi incrociandovi un’ulteriore serie di tagli paralleli in direzione opposta. Dopodiché conclude l’asportazione del metallo e leviga la zona incassata con un bulino stretto a base piatta. Una volta conclusa l’operazione, le lettere risultano in rilievo, mentre lo sfondo incassato è rifinito con una delicata battitura. Conclusa l’incisione in rilievo, l’incisore sta eseguendo la battitura di finitura nella zona profondamente incassata con una punta fine al carburo di tungsteno applicata al bulino. Figura 036 Terminata l’incisione, la parte superiore è rifinita nuovamente con una pellicola smerigliante e leggermente rilucidata. Le lettere si inseriscono perfettamente nella forma della parte superiore dell’anello e la finitura battuta crea un gradevole contrasto con il monogramma lucido. L’incisione del palladio è risultata simile all’incisione del platino. Una differenza degna di nota è stata che il palladio si è sfaldato e non ha ostruito le punte le bulino. Benché in questo caso si trattasse di una fusione, il metallo dell’anello era uniforme e regolare, il che ha reso più omogenea l’asportazione. Finitura Tecniche di prefinitura – La prefinitura consiste nello sgrossare le superfici, nonché eliminare bordi acuminati e altre imperfezioni o irregolarità per ottenere la forma desiderata, raffinando un pezzo in attesa della lucidatura e della pulitura. Il palladio viene lucidato in maniera più efficiente se la prefinitura è eseguita fin nei minimi dettagli. Per ottenere fusioni in palladio, occorrono materiali e attrezzature di fusione a calore elevato, identiche a quelle usate per le fusioni in platino. La superficie delle fusioni in palladio 16 Jewelry Technology Forum
è tipicamente più grezza di quella dell’oro in ragione della diversa natura dei materiali
impiegati nel procedimento. La preparazione del palladio alla lucidatura e alla pulitura
risulta migliore se si organizzano i materiali e si puliscono le zone di lavoro.
Ecco alcuni suggerimenti per la prefinitura.
• È meglio riporre gli abrasivi in contenitori distinti o appositi vassoi
etichettandoli in base alla grana.
• Riporre le lime manuali pulite e senza accumuli di residui in maniera che le
superfici non entrino in contatto l’una con l’altra.
• Organizzare e raggruppare i materiali in base alla procedura. Per esempio,
riporre gli attrezzi abrasivi separati dai materiali di lucidatura.
• Il progetto illustrato di seguito offre una descrizione generale della finitura del
palladio.
Figura 037
Una colata eccessiva all’interno del gambo
dell’anello ha comportato la necessità di
asportare metallo con un fresetta circolare e
una mezza lima semicircolare numero 2. Dopo
un’asportazione sommaria del metallo, si sono
usati abrasivi medi per ridurre ulteriormente i
segni degli attrezzi.
Figura 039
Per iniziare il procedimento all’interno del
gambo, si sono realizzati dei cilindri leviganti
usando mandrini cilindrici sui quali è stata
sovrapposta una pellicola smerigliante. La
pellicola smerigliante può essere usata asciutta
o bagnata e presenta particelle microgranulari
di ossido di alluminio di alta qualità. Con l’uso
di poche grane all’interno dell’anello, la finitura
è pressoché lucidata senza impiegare ulteriori
materiali di pulitura o lucidatura.
Figura 040
La stessa procedura progressiva viene
impiegata con una pellicola smerigliante sui
lati. Si taglia la pellicola in base alla misura di
un normale bastoncino levigante, si rimuove
dal retro la protezione adesiva sensibile alla
January 2008 Gennaio 17pressione e si applica la pellicola al bastoncino. Nel caso del palladio (e della maggior parte delle leghe), l’uso di tecniche di levigatura incrociata risulta più efficiente e consente di ottenere superfici più piatte e uniformi. Figura 041 La prefinitura della parte piatta centrale inizia con la limatura di brunitura. A tal fine, si utilizza una mezza lima fine (in questo caso, una barretta n. 6) muovendola avanti e indietro. Solitamente, la limatura viene eseguita in avanti per tagliare e asportare il metallo. Trascinandola indietro, si brunisce il metallo rendendolo più liscio. Successivamente, si sono impiegate alcune grane di pellicola levigante, lucidando poi il pezzo con un piccolo disco in feltro caricato con rossetto bianco. Dopo la prefinitura della fascia, questa è stata pulita e successivamente lucidata con un disco per lucidatura trattato giallo impunturato e dischi in feltro duro piatti caricati con rossetto bianco. Infine, è stata pulita con un disco per pulitura in mussolina caricato con rossetto bianco grana 8.000 per ottenere la lucentezza bianca finale. Figura 042 Finitura magnetica – La finitura magnetica centrifuga è un procedimento analogo alla barilatura automatizzata, che contribuisce alla pulitura, alla brunitura e alla lucidatura di pezzi intricati e dettagliati. Con supporti di soli 0,010 di diametro e 0,250 di lunghezza, questi cilindretti in acciaio inossidabile sono in grado di agire su zone come rientranze, incavi, fessure e altre aree strette. Nel caso del palladio, il ciclo di prefinitura può richiedere anche 20 minuti. Va inoltre notato che su superfici ampie, lisce o piatte, la finitura sembrerà ghiacciata, per cui si consiglia una leggera pulitura. Infine, a seconda della lega e della struttura del pezzo, possono essere visibili lievi segni di percussione, facilmente asportabili mediante lucidatura con rossetto. Questa immagine mostra il procedimento in corso a sinistra e il composto di brunitura a destra. Figura 043 Questo è un anello in palladio dopo 20 minuti di finitura magnetica. I cilindretti hanno avuto facile accesso tra le superfici interna ed esterna del gambo. Si notino i lievissimi segni di percussione sulla superficie del palladio, facilmente rimossi mediante lucidatura con rossetto bianco. 18 Jewelry Technology Forum
Pulitura e lucidatura – La lucidatura prevede l’uso di un’ampia serie di dischi e composti abrasivi per ridurre le irregolarità e migliorare la finitura generale della superficie. La pulitura produce poi la finitura finale molto lucida e brillante. Nel caso del palladio, tali procedure comportano complessivamente 2 o 3 fasi (una, eventualmente due, di lucidatura e una di pulitura), sempre che la prefinitura sia stata eseguita in maniera accurata ottenendo una superficie liscia. La pulitura con rossetto bianco grana 8.000 consente di ottenere un inconfondibile bianco molto lucido e brillante, tipico di un gioiello estremamente raffinato. Per il palladio, usare dischi di lucidatura e pulitura dedicati. Di seguito è riportato un procedimento in 3 fasi per la lucidatura e la pulitura del palladio: Fase di lucidatura 1: (se il pezzo è stato accuratamente prefinito, questa fase non è necessaria). Usare un feltro duro o dischi trattati e impunturati, caricati con Platinum Tripoli, per ridurre le irregolarità superficiali ed eliminare i segni degli attrezzi, quindi pulire. Fase di lucidatura 2: (iniziare da questa fase se il pezzo è stato prefinito con abrasivi grana 1.000 o più sottili). Usare un feltro duro o dischi trattati e impunturati, caricati con rossetto bianco generico, per lucidare il gioiello, quindi pulire. Fase di lucidatura 3: Usare un disco per pulitura in mussolina impunturato a fibre irregolari, caricato con rossetto bianco grana 8.000, per far emergere la notevole lucentezza e il bianco brillante del palladio. Incassatura Figura 045 Indicazioni generali – Se il disegno è corretto, le proprietà metallurgiche favorevoli del palladio lo rendono ideale per l’incassatura di gemme. Tra le qualità del palladio, vi sono infatti la sua malleabilità e la sua generale resistenza. Il palladio ha una scarsissima memoria, se non nulla, in fase di sagomatura o piegatura, il che significa che quando si piega una punta o si sagoma un castone sulla gemma, non tende elasticamente a tornare alla posizione iniziale. Come nel caso di questo pendente in palladio, piegare e sagomare le punte condivise sui diamantini è risultata un’operazione agevole, come lo è stata la parziale sagomatura del castone senza griffe sulla tanzanite. Viste le proprietà favorevoli del palladio, gioielli con castoni dai profili più bassi e punte più consistenti, sgriffature e strutture piene si comporteranno meglio, indossati in condizioni normali, rispetto a quelli con punte sottili dai profili alti senza supporti con fili passanti. Questi ultimi, infatti, non presentano un’adeguata struttura di sostegno e, in normali condizioni di utilizzo, finiranno per piegarsi, ruotare e perdere la forma. January 2008 Gennaio 19
Figura 048 Incassatura di un anello in palladio a 5 pietre – Il palladio è un metallo resistente, non difficile da piegare, anelastico, malleabile e, dunque, facilmente lavorabile e sagomabile, per cui è semplice tagliarlo con bulini e fresette di tutte le forme normalmente impiegati per l’incassatura di gemme. Una lega di palladio può essere agevolmente sagomata o spostata senza che torni elasticamente alla forma iniziale. Vista, quindi, questa sua malleabilità, caratteristica più che apprezzabile, le punte dovrebbero essere più pesanti di quelle realizzate in oro bianco per resistere a lungo e mantenere la forma nelle normali condizioni di utilizzo. Ringraziamenti Vorrei ringraziare per il supporto tecnico e i servizi di progettazione e fusione offerti nella realizzazione dei pezzi utilizzati per il presente studio, nonché per materiali sul palladio gentilmente concessi per la ricerca e la pubblicazione: Palladium Alliance International, Billings, MT Dr. Jörg Fischer-Bühner, Legor and Indutherm B. J. Williams and Neill Swan, Johnson Matthey Teresa Frye´, TechForm Advanced Casting Technology, Portland, OR Stewart Grice, Hoover & Strong, Richmond, VA Lainie Mann, Mann Design Group, Inc., Corvallis, MT Brenda Warburton, Austin & Warburton, Ann Arbor, MI Tom McLaughlin, Lennon’s Jewelers, Syracuse, NY Dippal Manchanda, Birmingham Assay Office, England Steece Hermanson, Heirloom Hand Engraving, Sumter, SC Riferimenti 1. Earnest A. Smith, Working in Precious Metals, First published in 1933 and Facsimile reprint 1978. (N.A.G. Press Ltd) 2. Dave Brown, Pulse Shaping, Energy / Time, http://www.rofin.com 3. Robert McGrawth, Johnson Matthey Noble Metals http://www.platinummetalsreview. com/dynamic/question/view/11805 20 Jewelry Technology Forum
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