Hubert Schuster Jewelry Technology Institute, Vicenza, Italia

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1 Hubert Schuster Jewelry Technology Institute, Vicenza, Italia Hubert Schuster è Presidente del Jewelry Technology Institute di Vicenza. Ha una lunga e approfondita conoscenza del settore orafo ed è considerato uno dei migliori esperti al mondo per quanto riguarda l ingegneria degli stampi. È consulente di numerose industrie orafe in tutto il mondo. Sono date informazioni su: Tipi di incastonature possibili nella cera Vari sistemi utilizzabili per creare il modello nel modo più conveniente: o CAD/CAM Sistemi di preparazione del modello per la preincastonatura Pre-incastonatura delle pietre nel modello: necessaria o no? Sicurezza della tenuta delle pietre in confronto con l incastonatura tradizionale Convenienza in confronto all incastonatura tradizionale Rischio di danni per le pietre.

2 La preparazione del modello: punto chiave del colaggio con pietre Introduzione Nel processo di colaggio con pietre, la preparazione del modello è un punto critico. Con una adeguata preparazione del modello, l incastonatura delle pietre nella cera è facile, rapida, precisa e sicura e si ottiene un prodotto finale di alta qualità. Questa memoria ha lo scopo di presentare i risultati del nostro studio e di confrontare differenti esperienze e sviluppi su questo argomento. Inoltre si intende scambiare informazioni sulla sicurezza e sui rischi quando si opera con pietre preziose e valutare la fattibilità economica di questa nuova tecnica, in confronto con l incastonatura tradizionale delle pietre nel metallo. Punti chiave 1. Preparare la sede della pietra nel modo più preciso possibile. 2. Un fine intaglio, creato dalla stessa pietra, è il metodo più adatto; ciò significa che la pietra è incastonata nel modello originale come al solito e poi la si toglie rompendola. Questo è quello che io chiamo pre-incastonatura. 3. Alla fine si modella la cera in modo che la pietra si blocchi saldamente al suo posto a scatto (fig. 1). 4. Non dovrebbero essere necessarie ulteriori operazioni durante l incastonatura delle pietre nella cera o dopo. 5. Evitate il contatto tra la superficie della cera e quella della pietra (principalmente per diminuire il passaggio di calore dal metallo alla pietra ed anche per diminuire la visibilità del metallo in trasparenza). Figura 1 - Incastonatura a scatto Apparecchiature e utensili specifici Pre-incastonatura delle pietre (requisiti preliminari) 1. Le pietre per la pre-incastonatura devono essere fatte di materiali poco duri e facili da rompere (ossido di zirconio cubico = C.Z., spinello). 2. Devono avere diametro di misura precisa. Giugno

3 3. Una dimensione adeguata della cintura (in accordo con le pietre che saranno incastonate nella cera) (fig. 2): per i diamanti (cintura sottile) per tutte le altre pietre (cintura spessa). Figura 2 - Cintura delle pietre Per la pre-incastonatura nei modelli in cera: Micromotore da giri/min Punta elicoidale per forare Ø 0,6-1,2 mm Fresetta rotonda, in accordo con le dimensioni delle pietre da incastonare Fresetta dura, in accordo con le dimensioni delle pietre da incastonare Fresetta per incastonare Fresette a tazza di varie dimensioni Bulini a lama fine, a V, a U, piano Penna per saldare la cera con punta di filo sottile. Per la incastonatura in modelli metallici (fig. 3): Micromotore da giri/min Punta elicoidale per forare Ø 0,6-1,2 mm Fresetta rotonda, fresetta dura, fresetta per incastonare, secondo le dimensioni della pietra Utensili per formare perline, ferri per incastonatura a graffette e battuto Fresette a tazza di varie dimensioni Bulini: a lama fine, a V, a U, piano Morsetta per anelli, supporto per i pezzi. Figura 3 - Utensili per incastonatura in metallo 274 Jewelry Technology Forum

4 Tabella 1 - Processo di costruzione del modello Calcolo della contrazione Si deve tener conto di due tipi di contrazione: 1 - Contrazione dello stampo in gomma = contrazione tridimensionale 2 - Contrazione della cera = assottigliamento della cera Giugno

5 Tipo di gomma Pietre grandi (> 4 mm di diametro) Pietre piccole (fino a 1,5 mm di diametro) Gomma RTV 0% + 3% (allargamento della sede nella cera) Gomma HTV 2,5-3,5% (contrazione) 0% Nota Se la pietra è piccola (diametro 1,2 mm), con gomma RTV, la sede nel modello in cera è più grande che nel modello in metallo Se la pietra è grande (diametro 5,0 mm), con gomma RTV, la sede nel modello in cera è uguale a quella nel modello in metallo Se la pietra è piccola (diametro 1,2 mm), con gomma HTV, la sede nel modello in cera è uguale a quella nel modello in metallo Se la pietra è grande (diametro 5,0 mm) con gomma HTV, la sede nel modello in cera è più piccola di quella nel modello in metallo. Spessore del metallo o della cera richiesti per l incastonatura Calcolo di base per lo spessore richiesto (altezza della pietra + 0,5 mm) Altezza della cera + 0,2 mm alla sommità + 0,3 mm alla base Misure del materiale di tenuta e della sede richieste per tenere la pietra al suo posto: 0,1 mm in alto 0,2 mm nella sede. Figura 4 - Materiale richiesto (le quote sono in mm) 276 Jewelry Technology Forum

6 Fabbricazione del modello in cera e pre-incastonatura (fig. 5a - 5f): 1. Creare un modello in cera come al solito 2. Preparare (con una fresetta tonda) una sede di 0,1 mm più piccola della pietra da incastonare 3. Forare e lavorare con la fresa per incastonatura per creare una sede perfetta per le dimensioni delle pietre 4. Formare le perline con un piccolo bulino semisferico 5. Porre le pietre nella cera con lo strumento Vacusett 6. Incastonare le pietre fondendo le perline sulla cera con una penna per saldare a punta fine 7. Usando la cera con le pietre, colare un modello in argento o alpacca 8. Togliere le pietre riscaldando il modello in metallo, temprandolo in acqua e martellandolo con cautela dall alto 9. Prepararsi per fabbricare e tagliare lo stampo in gomma. 5a 5b 5c 5d 5e 5f Figure da 5a a 5f - Fabbricazione del modello in cera e pre-incastonatura Costruzione del modello in metallo e pre-incastonatura 1. Creare un modello originale in metallo nel modo usuale 2. Preparare la sede per la pietra nel modo usuale 3. Tagliare le perline con un bulino (solo per il pavé) 4. Sistemare e incastonare le pietre con i ferri per incastonatura a graffette o con l utensile per formare le perline o Arrotondare le perline con una fresetta a tazza o tagliare via le bave con un bulino 6. Togliere le pietre scaldando il modello e temprandolo in acqua 7. Lucidare la zona dell incastonatura 8. Prepararsi per fabbricare e tagliare lo stampo in gomma. Giugno

7 Costruzione del modello con aiuto del computer e prototipazione rapida con pre-incastonatura Sono qui elencati i sistemi più convenienti disponibili in commercio: Sistema Marca della macchina Prodotto Sistema di fresatura a 3,4 o 5 assi Roland MDX, Unocad, Delcam, ecc. Cera, metallo Sistema di deposizione di cera o resina Solidscape, Invision, Eden, ecc. Cera, resina Stereolitografia Viper, Meiko, ecc. Resina Sistema di elaborazione digitale della luce Envision, ecc. Resina Sinterizzazione di plastica e metallo Eosint M/P, ecc. Plastica, metallo I pezzi in cera possono essere usati direttamente per il colaggio nel modo convenzionale, mentre per quelli in resina o in plastica occorrono procedure di colaggio specifiche o possono essere usati per costruire stampi in gomma RTV o LTV. Finitura del modello originale È molto importante anche una adeguata finitura del modello originale: Per tutti i tipi di incastonatura l interno deve essere lucidato nel miglior modo possibile, usando dischi in silicone, spazzole per lucidatura o spazzole in ottone morbide. Infine il modello originale richiede solo una finitura con carta abrasiva fine (800) poiché la lucidatura non è consigliata. Figura 6 - Finitura Pre-incastonatura nel modello originale (Tabella 2) Tipo di incastonatura: nome o descrizione Stile dell incastonatura: immagine da un progetto CAD, creato da Alberto Bolzonella 278 Jewelry Technology Forum

8 Modo di pre-incastonatura consigliato nel modello originale: le pietre dovrebbero essere incastonate previamente (e virtualmente) nel modello CAD o direttamente nella cera o nel modello in metallo: o No /No: tutti due i modi sono possibili Procedura di costruzione del modello: Quale è il metodo più adatto per creare il modello originale per questo tipo di incastonatura: Effetto sulla sicurezza: di quanto è più sicuro in confronto all incastonatura a mano tradizionale direttamente nel metallo: + = sicuro come l incastonatura a mano ++ = più sicuro +++ = molto più sicuro Rischio di rottura: quanto grande è nel colaggio con pietre il rischio di rottura, che dipende anche da: qualità delle pietre, preparazione della pre-incastonatura e abilità per l incastonatura nella cera. Rischio di rottura: alto = 4-2%, medio = 2-1%, basso 1-0,5%, molto basso 0,5-0,2% Tipo di incastonatura Pavé alternato perline in comune Giugno 2005 Stile incastonat. Esempi Tipo di taglio della pietra Brillante, rotondo Table 2 Preincastonat. nel modello Consigliata? Pavé regolare Brillante, rotondo Pavé irregolare perline in comune Pavé in linea 2,4 o 5 perline Incast. a graffette Brillanti in linea Incast. a graffette Solitario Incast. a graffette rettangolare in linea Binario; pietre quadrate Brillante, rotondo Brillante, rotondo Brillante, rotondo Rotondo e fantasia Baguette e rastremato Princess, baguette e rastremato. Binario; pietre rotonde Brillante, rotondo Binario; pietre rotonde Brillante, rotondo Binario; rotonde, quadrate Rotondo e fantasia No No/ Preincastonat. CAD/CAM cera, metallo? Metallo CAD/CAM Metallo CAD/CAM Metallo CAD/CAM cera cera Effetto sulla sicurezza Rischio di rottura +++ Molto basso +++ Molto basso ++ Molto basso ++ Basso + Molto basso ++ Basso + Medio ++ Medio ++ Molto basso ++ Molto basso ++ Basso Battuto; solitario Brillante e fantasia No/ Cera, metallo +++ Basso Battuto; rotonde in gruppo Battuto; a livello, rotonde in linea Battuto; fantasia in gruppo Invisibile; con taglio quadr. o princess Invisibile; con pietre esagon. e pentagonali Brillante o rotondo Brillante o rotondo No No ++ Molto basso ++ Molto basso Rotondo e fantasia Cera ++ Basso Quadrato o Princesse Esagonale e pentagonale No No cera cera ++ Medio ++ Alto 279

9 Conclusioni Anche se i simposii, i testi dei seminari e le riviste tecniche specializzate possono fornirvi le informazioni di base, solo un addestramento adeguato può garantire il successo finale. Per ottenere buoni risultati sono necessarie la conoscenza delle limitazioni (incastonatura adatta, tipi di pietra e leghe utilizzabili), attrezzature e apparecchiature adeguate, come pure l addestramento degli operatori nella lavorazione. Se alcuni di questi requisiti manca o non è soddisfatto adeguatamente, un addestramento in azienda da parte di un consulente tecnico specializzato vi porterà al livello necessario per effettuare con successo il colaggio con pietre. Tecniche innovative e progresso tecnico: Colaggio con pietre del platino, con diamanti, rubini e zaffiri. Colaggio con pietre dell acciaio inossidabile, con diamanti, rubini e zaffiri. Colaggio con pietre dell oro porpora con spinello o C.Z. Colaggio con pietre del titanio con diamanti, rubini, zaffiri, ecc. Ringraziamenti Alberto Bolzonella, Highprototyping, Padova, Italy Creazioni s.r.l., Milano, Italy Crova/Bulgari S.p.A., Valenza, Italy Titec/Orotig, Verona, Italy Beauty Gems, Bangkok, Thailand CV. Citra, Medan, Indonesia Diatrends, Mumbai, India Jewelex, Mumbai, India Swarovski & Co., Wattens, Austria Tutte le aziende che hanno accettato di sperimentare per prime l uso di questa tecnica ed hanno ospitato le mie esperienze di avanguardia sul colaggio con pietre. 280 Jewelry Technology Forum

10 Giugno