Taller de Joyería
Microfusión

INDICE.

  1. Introducción.
  2. Proceso de trabajo.
    1. Elaboración del Modelo.
    2. Preparación del "Árbol de Colada".
    3. Cocción del Molde de Fundición.
    4. Fundición. Inyección del metal.
    5. Extracción de las piezas fundidas.
  3. Serialización.
    1. Moldes de Caucho.
    2. Inyección de ceras.

I. INTRODUCCIÓN.

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.

II. PROCESO DE TRABAJO.

El proceso de trabajo se desarrolla en varias fases diferenciadas:
Tallando una pieza de cera

A. Elaboración del Modelo.

El primer paso del proceso de trabajo consiste en elaborar el Modelo original. 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.

B. Preparación del "Árbol de Colada". Arbol 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.

C. Elaboración del "Molde de Fundición".

Preparando un Molde de Fundicón 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.

D. Cocción del Molde de Fundición. Cocción de los Moldes en el Horno a 740ºC

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.

E. 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 Fundiendo un Molde en la Centrífuga en el interior del Molde sin más ayuda que el de la propia fuerza de la gravedad: Antes de que el metal fundido alcanzase todos los rincones de las piezas, se habrá enfriado y solidificado, 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 metal. Los dos métodos más utilizados en la actualidad 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 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, alcanzado las zonas más inaccesibles.

F. Extracción de las piezas fundidas. Extrayendo las piezas del Molde sumergiéndolo en agua fría

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.

III. SERIALIZACIÓN.

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 necesita 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.

A. Moldes de Caucho.

Haciendo un Molde de Caucho El proceso de elaboración del Molde de Caucho se realiza en dos fases:
1. En una primera fase se elige un marco de aluminio adecuado al tamaño de la Obra y se recubre completamente con "Caucho de silicona" conectando con una varilla metálilca la Pieza con un embudo previamente colocado en una de las paredes del marco. Posteriormente, se coloca el Molde en una "Prensa Vulcanizadora" a la temperatura y durante el tiempo que indique el fabricante de la silicona.
2. Una vez que el Caucho haya "vulcanizado" y enfriado, se procede a abrir el Molde con un bisturí, cortando la silicona buscando el contorno de la Pieza hasta que se pueda extraer el Modelo.

B. Inyección de ceras.

Inyectando cera en el interior de un Molde 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.

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