Microfusione dei metalli: Lost wax VS Sand Casting

Sogni da sempre di creare un gioiello in metallo partendo da zero, ma è una tecnica che ti sembra complicatissima e ti hanno sempre detto che hai bisogno di un esperto orafo per la fusione del metallo?
Questo è in parte vero, ma se ti dicessi che puoi creare autonomamente i tuoi gioielli senza necessariamente affidarti ad un laboratorio che faccia le fusioni per te?

In questo articolo non ti spieghiamo solo come funziona, ma ti diciamo anche quali materiali e strumenti scegliere, passo dopo passo, per ottenere ottimi risultati anche nel tuo piccolo laboratorio domestico.

Lost wax e Sand Casting, cosa significa?

Sono due differenti tecniche che si utilizzano per ottenere un gioiello in metallo, ed entrambe partono dalla lavorazione di un modello creato in cera.

La tecnica della cera persa (Lost wax) è una delle tecniche più antiche e raffinate per creare gioielli. Nata con le prime civiltà metallurgiche oltre 6000 anni fa. Il processo base è rimasto immutato nei secoli e consiste nella realizzazione di un modello in cera che verrà sciolta e sostituita da metallo fuso attraverso un processo di colata in stampo refrattario. È una tecnica che consente una grande libertà creativa e una precisione notevole nei dettagli.

La tecnica invece con la terra rossa (Sand casting), permette sempre di ottenere lo stesso risultato, ma senza perdere il lavoro creato con la cera. Questa tecnica è più immediata, ma meno precisa. Non è adatta ad intagli particolareggiati e consigliata per piccole produzioni.

Primo importante passo: la scelta della cera e gli strumenti per modellarla

E’ fondamentale scegliere la giusta cera in base della lavorazione che stai pensando di realizzare.

Il colore della cera identifica la sua flessibilità:

BLU – cera più flessibile, adatta a curve e dettagli morbidi
VERDE – cera più rigida, perfetta per fresature e lavorazioni di precisione  
PORPORA – multiuso, ottima per chip-carving

La forma invece si seleziona a seconda dello scopo:

TONDO CON FORO CENTRALE – per anelli con profilo tondo e foro centrale.
TONDO CON FORO ECCENTRICO – per anelli con profilo tondo e foro eccentrico, ideale per l’inserimento di un castone.
TONDO PIENO – adatto a molteplici utilizzi, in particolare ciondoli e anelli di piccole dimensioni.
A SCUDO CON FORO – per anelli sigillo, già sagomati per minimizzare l’asportazione di materiale.
PANETTI E FOGLI – pensati per scolpire con versatilità, perfetti per stratificazioni e dettagli precisi.

Un buon traforo manuale e ottime lame ti permetteranno di tagliare con precisione la parte che ti serve. Successivamente potrai passare alla lavorazione utilizzando utensili per l’intaglio della cera ed un termoincisore per modellarla a caldo e sciogliere le parti di cera da scolpire.

Per allargare i fori dei tondi in cera, che ti serviranno per la creazione degli anelli, puoi utilizzare il mandrino con lama. Un unico strumento che ti aiuta ad aumentare la misura dell’anello tagliando gradualmente le parti di cera che non ti servono.

Ricorda sempre che il prototipo creato deve essere esattamente come il risultato finale che vuoi ottenere, sia nei dettagli che nelle dimensioni.

Tecnica Lost Wax

Sei finalmente riuscito a modellare il tuo gioiello in cera, ed ora ? Per la tecnica con la cera persa ne devi creare altri !
Questo metodo si utilizza per la lavorazione di più pezzi contemporaneamente, così che in una sola colata di metallo tu possa riuscire ad ottenerne molti, concentrando quindi nel minor tempo possibile una maggiore produzione.

Aggiungi poi ad ogni pezzo, sulla sua base, un piantone, nient’altro che un filamento di cera che ti permetterà di montare i prototipi su un asse centrale (sprue tree), fatto anch’esso di cera, che fungerà da condotto per il metallo fuso.

Questo grappolo viene quindi fissato ad una base in gomma e poi ricoperto con il cilindro forato che servirà come contenitore per il gesso da colare al suo interno. I fori presenti sono utili durante la fase di cottura per una corretta evacuazione dell’aria, ma per poter essere riempito andrà sigillato preventivamente. Puoi scegliere di chiudere con della carta e nastro adesivo o con pellicole di diverso tipo, l’importante è che sia ben aderente per evitare la fuoriuscita del gesso.

Il gesso

Si tratta di un particolare materiale refrattario appositamente studiato per l’utilizzo con i metalli fusi, quindi resistente al calore. Il gesso per fusione è adatto al colaggio di metalli non ferrosi, come ad esempio argento, oro e ottone. Quando viene miscelato con l’acqua è importante evitare di inglobare bolle d’aria ed è quindi sempre consigliato l’uso di un agitatore o di una pompa del vuoto.
Si versa all’interno del cilindro e dopo la sua asciugatura si rimuove sia la base in gomma che l’involucro creato intorno al cilindro. E’ ora possibile passare alla fusione della cera all’interno del forno così da ottenere il guscio dove verrà poi versato il metallo fuso.

Il forno

Il cilindro viene posizionato all’interno di un forno studiato appositamente per la tecnica della cera persa. Nella camera di cottura è presente una griglia forata adatta all’inserimento dei cilindri e subito sotto una vasca di raccolta della cera che si fonderà durante la cottura.
La cera nel cilindro si scioglierà completamente, lasciando un’impronta vuota nel gesso: lo stampo è quindi pronto a ricevere la colata del metallo fuso.

FORNO CON KIT CERA PERSA – LWX

• 10 LT – SCHEDA TECNICA
• 30 LT – SCHEDA TECNICA
• 50 LT – SCHEDA TECNICA

Fusione del metallo

Prepariamo il metallo.
Questo procedimento avviene in un piccolo forno che accoglie al suo interno un crogiolo. Qui si inserisce il metallo da fondere e si imposta la temperatura di fusione adatta al tipo di metallo scelto.
Terminato questo processo, grazie all’utilizzo di un apposita pinza per crogiolo, si versa il metallo all’interno dello stampo in gesso ancora caldo andando a riempire tutti gli spazi lasciati dalla cera colata via. Per garantire la piena inserzione nelle cavità spesso si utilizza una centrifuga o una macchina del sottovuoto.

Estrazione e rifinitura

Dopo il raffreddamento il cilindro viene immerso in acqua fredda per sciogliere il gesso refrattario ed estrarre quindi il grappolo che è ora diventato completamente di metallo.
Si eseguono dei lavaggi per pulire dal gesso tutta la struttura ed infine si separano ad uno ad uno i pezzi ottenuti.
L’albero centrale, anch’esso diventato di metallo, è materiale che si può rifondere e riutilizzare.

Inizia quindi il processo di rifinitura del gioiello: limatura, lucidatura, burattatura e rifinitura a mano e dove è possibile si possono aggiungere pietre, creare incisioni o colorare dei particolari con gli appositi smalti.

Tecnica Sand Casting

Esiste anche un’altra tecnica di lavorazione del metallo fuso che richiede sempre la creazione di un modello in cera come progetto di partenza. Il modello creato non verrà fuso, ma utilizzato per la creazione di uno stampo. E’ una lavorazione che permette di creare un gioiello per volta e non adatto per la riproduzione di dettagli particolari e minuziosi.

Vediamo come funziona e tutti i materiali di cui hai bisogno.

Preparazione del telaio

Come primo fondamentale strumento avrai bisogno di un telaio al cui interno andrai a pressare la terra rossa da fusione.
Il telaio è composto da 2 pezzi, prendi la base ed al suo interno inserisci la terra battendola con un martello sintetico per renderla il più compatta possibile.

Poi imprimi il prototipo di modo che sia immerso nella terra per metà del suo volume e spolvera la superficie con borotalco. Unisci quindi la seconda parte del telaio ancora vuota e aggiungi altra terra rossa a riempimento, sempre battendo con il martello. Questo procedimento creerà una sorta di stampo nella terra.

Separa ora le due parti, rimuovi il prototipo in cera e crea i canali di fuoriuscita del calore e un canale più grande che ti servirà per il colaggio del metallo nello stampo (questo in corrispondenza di quello già presente nello stampo).
Rimetti insieme le due parti del telaio e sei ora pronto a versare il metallo liquido al suo interno. Per questa lavorazione soprattutto se stai lavorando su un solo pezzo, puoi fondere direttamente con un cannello aiutandoti con crogiolo e pinze. Ricordati di preparare il crogiolo con la borace, prima di procedere alla fusione.

Lascia raffreddare e poi apri il telaio per estrarre il pezzo.

Procedi quindi a rifinirlo come indicato per la precedente lavorazione.

Ultimi suggerimenti e tabella riepilogativa

• Indossa sempre guanti di protezione adeguati e anticalore.
• Appoggiati su superfici resistenti al calore.
• Utilizza un crogiolo diverso per ogni tipo di metallo che fondi.