Mann Palladium Alliance International, USA

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.
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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Riferimento
1
2
3
4
5
6
X (durata dell’impulso)
0
20%
40%
50%
80%
100%
Y (energia totale)
90%
100%
100%
70%
30%
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.
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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.
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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
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sempre 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
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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
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pressione 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.
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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.
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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
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