- Antes de casarse, decidió fabricar personalmente unos anillos que quedaran exactamente a la medida del dedo, y eligió la fundición a la cera perdida con PLA: imprimir la forma en 3D, transferirla a un molde de yeso y verter metal
- La primera pieza fundida en plata fina tuvo defectos que no desaparecían ni con el pulido; las causas principales fueron la absorción de oxígeno por la plata fundida y la rápida solidificación del metal puro
- También intentó con una aleación de 90% plata y 10% oro, y hasta con fundición al vacío, pero falló varias veces porque el material de sellado se derretía o porque el molde y el metal no estaban lo suficientemente calientes
- En el intento final, mantuvo el matraz caliente hasta el último momento y calentó el metal durante más tiempo para asegurar la calidad; luego completó anillos utilizables mediante corte, lijado, pulido y martillado
- El proyecto tomó 3 meses, 6 fines de semana y unos 3,500 dólares; la pieza final usa solo metales preciosos, por lo que no se corroe, y gracias a la superficie martillada es relativamente resistente a los rayones
Fabricación de anillos a partir de fundición a la cera perdida con PLA
- Antes de casarse decidió hacer sus propios anillos de boda y, después de ver el video de Nile Red sobre cómo hacer oro púrpura, se animó a probar la fundición de metales
- Como quería anillos de oro puro que calzaran exactamente en sus dedos, consideró que la fundición a la cera perdida con PLA era el método más adecuado
- El método es parecido a la fundición a la cera perdida, pero en vez de cera se empieza con una pieza de PLA impresa en 3D
- Se imprime en 3D el anillo deseado y se hace un molde de yeso; luego se calienta el molde para derretir o vaporizar el plástico
- Se vierte metal fundido en el molde, se deja enfriar, se lava el yeso y se corta y pule el metal sobrante
Preparación del equipo y primer plan
- Ya tenía una impresora 3D, pero compró el resto del equipo necesario para la fundición
- investment plaster
- un tubo de hierro fundido para usar como matraz
- una bomba de vacío y una cámara para eliminar las burbujas del yeso líquido
- un pequeño horno eléctrico para el quemado del molde
- un soplete portátil para fundir el metal
- crisol, borax y pinzas
- como el oro es caro, 5 onzas de fine silver para pruebas
- El proceso básico parecía sencillo
- Imprimir en 3D la forma deseada
- Hacer un molde de yeso
- Calentar el molde en el horno para endurecer el yeso y quemar o vaporizar el plástico
- Recubrir el crisol con borax y fundir el metal con el soplete
- Sacar el molde, verter el metal fundido y lavar el yeso
- Si la prueba salía bien, el plan era comprar oro y repetir el mismo proceso
- Las joyas de plata pura u oro puro son poco comunes, porque los metales sin alear son muy blandos y se rayan o deforman con facilidad
- Quería evitar problemas de óxidos, y consideraba que la plata pura y el oro puro tenían un aspecto único
- La plata pura es el metal con mayor reflectividad
- El oro puro tiene un color más profundo que el oro de menor quilataje usado en la joyería común
Problemas de oxígeno y solidificación revelados en la primera prueba
- La primera prueba se desarrolló casi sin grandes dificultades y según lo planeado, pero la pieza resultante tenía muchos defectos
- Incluso después de pulirla, los defectos no desaparecieron, y se extendían hasta el interior de la pieza fundida
- Tras el fracaso, confirmó dos datos importantes
- La plata fundida no reacciona con el oxígeno, pero disuelve oxígeno del aire
- Justo antes de solidificarse, la plata expulsa ese oxígeno, lo que forma burbujas y arruina la pieza fundida
- Los metales puros tienen puntos de fusión y congelación definidos, pero las aleaciones tienen un rango de temperaturas en el que se funden y solidifican
- A los metales que solidifican más rápido les cuesta llenar los detalles pequeños del molde
- Con base en esto, cambió el plan
- Decidió hacer el metal con una aleación de 90% plata y 10% oro
- Decidió construir un dispositivo para conectar la bomba de vacío al matraz, extraer oxígeno del metal fundido y ayudar a que el metal entrara hasta las ranuras del molde
Dispositivo de fundición al vacío y fracasos repetidos
- Compró piezas en una ferretería y construyó una base de vacío para el matraz
- Perforó una placa de acero y pegó los conectores con JB Weld
- Usó un tubo de ABS como soporte y lo conectó a la bomba de vacío con una manguera
- El matraz original de hierro fundido no tenía abertura inferior y estaba dañado por el calor, así que pidió un tubo de acero de 2 pulgadas de diámetro como nuevo matraz
- El hierro fundido estaba recubierto de zinc, por lo que era una mala elección para usarlo como matraz y además podía causar fiebre por humos metálicos
- Intentó sellar pegando goma sobre la placa de acero, pero al colocar el matraz encima, la goma se derritió y empezó a humear, así que el intento falló
- El resultado no fue mucho mejor que el de la primera prueba
- En el siguiente intento cambió la goma por caucho de silicona
- El caucho de silicona resiste mucho mejor las altas temperaturas
- También reemplazó el soporte de tubo de ABS por un tubo metálico
- En esta prueba, el molde se enfrió demasiado antes de verter el metal, y el metal tampoco estaba lo suficientemente caliente, por lo que concluyó que se solidificó antes de llenar los detalles
- La calidad de la fundición mejoró, pero seguía sin ser suficiente
- Al pulir el anillo, se veía mejor de lo que realmente era, pero por dentro tenía muchos defectos
- Las irregularidades internas también hacían que fuera incómodo de usar
- Para entonces se dio cuenta de que le gustaba más el aspecto de la plata que el del oro
- El oro es caro y raro, pero no brilla tanto como la plata
- Consideró que los anillos son objetos más para quienes los usan que para otras personas
Éxito final y acabado
- En el último intento solo cambió dos cosas
- Sacar el matraz en el último momento
- Calentar el metal durante más tiempo
- El resultado fue exitoso, e incluso se veían las líneas de capa de la impresión 3D
- Después de cortar el metal sobrante, pasó por lijado, pulido y martillado
- Su prometida prefería la sensación angular de una superficie martillada antes que una superficie lisa y pulida
- Cuando el martillado y el pulido aún no estaban completamente terminados, todavía quedaban algunas líneas de capa
- Los anillos terminados calzaban exactamente en los dedos, y consideró que sería difícil saber que eran piezas de aficionado a menos que se tratara de un joyero profesional
Propiedades y costo del producto terminado
- Los anillos terminados coincidían exactamente con el resultado que quería
- Como son piezas fundidas, el interior es blando y maleable, así que no se hacen pedazos si se caen
- La superficie exterior fue endurecida por deformación mediante martillado, por lo que se raya menos
- Si aparecen rayones, pueden eliminarse martillando de nuevo
- Los anillos están hechos íntegramente de metales preciosos, por lo que no se corroen
- Por trazas de compuestos de azufre en el aire, la plata terminará empañándose
- Ese empañamiento se puede resolver con un poco de pulido
- El proyecto completo tomó 6 fines de semana a lo largo de 3 meses y costó unos 3,500 dólares
- La mayor parte fue 1 onza de oro comprada por 2,300 dólares
- El equipo costó un poco menos de 1,000 dólares
- Las 5 onzas de plata costaron 125 dólares
- Se podía haber pedido un anillo de sterling silver por 100 dólares, y también se podían haber fabricado dos anillos junto con un joyero en el estilo y la aleación deseados, pero no habría sido la misma experiencia
Podría haberse hecho sin fundición, pero quedó satisfecho con haberlo hecho personalmente
- Con lo que sabe ahora, cree que podría haberlos hecho sin fundición
- El método consistiría en calentar y martillar el metal para darle forma, volver a calentarlo para eliminar el endurecimiento por deformación y repetir hasta obtener la forma deseada
- De hecho, con el oro sobrante hizo un objeto similar usando ese método
- El oro es 1.7 veces más denso que la plata o el plomo, así que produce un sonido satisfactorio al chocar con otros objetos
- Aun así, quedó satisfecho con los anillos hechos por fundición
- Como el oro es mucho más caro que la plata, este tipo de joyería no es común
- Alear plata con cobre es mucho más eficiente en costos
- Pero esas aleaciones se empañan más rápido y tienen menor reflectividad
- Los anillos hechos por él mismo se convirtieron en objetos que evocan la idea, los ensayos y errores, las equivocaciones, la frustración, el esfuerzo sostenido por resolver problemas y el éxito final
- Los materiales de James Binnion sobre fundición fueron de gran ayuda
- James Binnion publica mucha información sobre fundición de joyería
- Sus publicaciones en el foro y su artículo sobre defectos de fundición en resina impresa en 3D sirvieron como referencia
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Mi esposa y yo hicimos nuestros anillos de boda nosotros mismos en acero inoxidable, y los mecanizamos después del trabajo en el torno del taller de máquinas de mi empleo.
Era una aleación baja en níquel apta para contacto con la piel, probablemente 316L. Casi 20 años después, siguen resistiendo sorprendentemente bien.
Si vas a hacer un anillo con torno, conviene terminar todo lo posible el conformado y pulido antes de separarlo de la barra, y fabricar un mandril del tamaño exacto para sujetar el anillo por fricción desde el otro lado. Luego lo golpeas para montarlo en el mandril, haces el desbarbado y pulido final, y lo retiras.
Advertencia importante: si te lo pruebas antes de quitar las rebabas, la piel del dedo se te cortará alrededor con la forma del anillo, y sacarlo será un verdadero infierno. Mejor no pregunten cómo lo sé.
Han pasado 15 años y todavía se ve genial; dejé adrede algunas marcas de herramienta porque me gustaba ese aspecto mecanizado.
Vi un video de alguien haciendo un anillo de diamante policristalino, y si eso se atora por alguna razón, parece que no saldría jamás.
¿Será que el acero austenítico es mucho más fácil de mecanizar y por eso vale la pena?
Tengo una historia relacionada bastante tierna. Quería hacer un anillo realmente único, así que decidí fabricarlo con un metal cualquiera de una zona olvidada de la tabla periódica.
Busqué sitios que vendieran anillos de varios metales, pero no tuve suerte; resultó que ese metal era realmente difícil de fundir. Dejé la idea de lado durante meses, hasta que un día mi novia encontró una empresa china que lo había logrado. Era un anillo de 2.000 dólares y era horriblemente feo, pero al menos era único.
Mi novia se fue poco después, pero pensé que al menos me quedaba el anillo; hace unas semanas descubrí que también había perdido esos anillos. Así es la vida :-)
https://www.youtube.com/watch?v=d6Pcp944sRI&pp=ygUQcHVycGxlI...
Yo tampoco había oído hablar del oro púrpura.
Mientras investigaba este proyecto, también miré el osmio, el metal más denso posible. La densidad del osmio es de 22,59 g/cm^3, un 17% más que los 19,28 g/cm^3 del oro. En comparación, el plomo tiene 11,34 g/cm^3 y la plata 10,5 g/cm^3.
Lamentablemente, el osmio se funde a 5500 ºF y puede producir vapores tóxicos, así que no es práctico convertirlo en un anillo.
Como dijeron otros, aquí una centrifugadora de fundición habría sido de muchísima ayuda. En la universidad aprendí bastante joyería, y toda la fundición a la cera perdida que hicimos usaba este método.
La fuerza con la que el metal llena el molde a altísima velocidad elimina la mayoría de las impurezas o irregularidades, quizá todas.
Se le da cuerda a la máquina, se funde el metal en un pequeño crisol, se suelta el pasador y uno se agacha. Una vez, por un molde mal hecho con una pared delgada, me salpicó una pequeña lengüeta de latón fundido a unos 1700 grados, y 40 años después todavía tengo la cicatriz.
Mi padre trabajaba en uno de esos laboratorios, y a veces los dentistas propietarios le pedían que fundiera anillos de boda. Probablemente los hacían con recortes de oro sobrantes del trabajo habitual.
Mi suegro era tasador de joyas y orfebre. Cuando nos casamos hace 42 años, hizo nuestros dos anillos de boda; como no había impresión 3D, por supuesto fue fundición a la cera perdida.
El mío es una banda sencilla de oro rosa, y el de mi esposa tiene un adorno de hojas de oro con acabado antiguo alrededor del diamante. Mi suegro tenía mucha experiencia tallando gemas, pero casi no había trabajado con diamantes, así que no lo tocó; nuestro diamante lo conseguimos con un comerciante de diamantes.
Me dejó verter el oro de ambos anillos, y me gusta que los anillos tengan una historia.
La impresora produce una versión en cera del modelo, se vierte yeso alrededor para hacer el molde y luego se derrite la cera para sacarla.
La única diferencia es que el modelo de cera no se hace a mano, sino con una impresora 3D.
Hay algunos datos interesantes sobre la fundición de metales. Muchos metales se contraen al solidificarse. Para el tamaño y las tolerancias necesarias en un anillo, es probable que este detalle pueda ignorarse en gran medida.
Para algunas aleaciones se pueden hacer moldes de baja contracción, lo que ayuda a compensarlo si quieres que el modelo original tenga el tamaño final o si no lo sabías antes de llevarlo al joyero.
Los modelistas manejan esto con una herramienta llamada regla de contracción. Parece una regla normal, pero por ejemplo es 5% más larga. Hay que tener cuidado de no comprar una de estas por accidente al adquirir reglas antiguas.
Un anillo de plata, si se usa con frecuencia, no necesita pulirse para evitar que se empañe. El simple contacto con la piel basta. Nuestros anillos de boda también son de plata, y yo solo lo pulía cuando pasaba un tiempo sin usarlo. Eso sí, los nuestros son de una aleación común de plata para joyería, no de una aleación de plata y oro, así que quizá no alcancen el mismo brillo.
Pon agua tibia o caliente en un recipiente y agrega bastante sal de mesa. Mete papel aluminio arrugado en el agua. Sumerge el objeto de modo que la plata toque el papel aluminio. Déjalo un rato en un lugar bien ventilado, porque huele a huevo podrido. Enjuaga bien y listo.
Vi este método hace mucho en un set de química para niños que tenía, y lo usé con éxito muchas veces en cubiertos plateados que mis padres usaron durante décadas desde que se casaron.
Gracias por el dato de que casi no se empaña. Me alegra que no requiera mucho mantenimiento.
Mi padre hacía dentaduras, así que para mi boda y la de mi hermana fundió anillos con viejos trozos de oro que tenía. Probablemente sea el único objeto que poseo con un valor extremadamente sentimental.
Yo también estoy haciendo esto, pero con un presupuesto bastante ajustado.
Después de 10 fracasos y varios intentos, más o menos estoy usando este proceso. Derrito plata fina con un soplete de butano. La vierto en un molde circular con una varilla metálica en el centro, es decir, un molde improvisado para anillos. También probé la fundición en arena con un molde de cera, pero no pude mantener el metal lo bastante caliente como para que llenara el espacio.
Le doy forma y aumento el tamaño golpeándolo con un martillo sobre un mandril metálico para anillos. Entre una cosa y otra, con recocidos intermedios, probablemente lo golpeé suavemente con un martillo de metal unas 5,000 veces.
Lo refiné más con un Dremel y piedras de pulido, luego lijé a mano y saqué brillo. Al darle forma con el martillo metálico quedó un acabado martillado muy natural, y pienso conservarlo así.
La plata fina se va a tarnishar y rayar con el tiempo, así que estoy pensando en probar un galvanizado de paladio, aunque eso probablemente haría más difícil corregir errores inevitables.
Mi esposa y yo también fundimos nuestros anillos de boda. A ella se le ocurrió la idea de fundirlos nosotros mismos, y yo recordé que un amigo había hecho un pequeño horno de fundición unos años antes.
Era una lata de pintura revestida por dentro con concreto, con un tubo y una secadora de pelo de 10 dólares acoplados como fuelle.
Compramos equipo para fundición en arena y un termómetro, y fuimos a la casa de mi amigo. Como él solo había fundido aluminio, no estaba seguro de si se calentaría lo suficiente para fundir oro. Lo llenamos con una bolsa grande de antracita que había comprado antes en la ferretería, y alcanzó temperatura de sobra; la secadora de pelo de 10 dólares también hizo muy bien su trabajo, funcionando durante horas seguidas.
Antes de comprar oro, hicimos pruebas de fundición con aluminio. Mi esposa, algunos amigos y yo derretimos latas, hicimos moldes de arena usando anillos baratos de acero como modelos y fundimos anillos bastante horribles. Ni siquiera salieron círculos completos, así que en realidad era difícil llamarlos anillos. Pero tras unos intentos más aprendimos dónde poner los respiraderos, cómo verter el metal, etc., y logramos hacer anillos de aluminio bastante decentes. También fundimos adornos como dados y una figurita pequeña de Darth Vader.
Cuando nos sentimos seguros de que podíamos hacer anillos de oro con éxito, pedimos gránulos de fundición de 14K. Cuando llegaron, volvimos a la casa de mi amigo y, como calentamiento, fundimos algunos adornos más de aluminio; luego mi esposa y yo fundimos el anillo del otro. Hubo un pequeño accidente, pero por suerte el oro se puede volver a fundir fácilmente. Fue un momento tenso romper los moldes de arena para revelar el resultado, pero salió excelente.
Nosotros también elegimos un acabado martillado, y los dos estamos muy contentos con el resultado. Tienen pequeñas picaduras en la superficie, y como sobreestimé cuánto se encogería el anillo, el mío quedó un poco grande y lo uso en el dedo medio, pero creo que esos defectos quedan como recuerdo de que los fundimos nosotros mismos. Para empezar, el resultado final no era el objetivo. Si hubiéramos querido anillos perfectos, simplemente los habríamos comprado. La experiencia de hacerlos era lo importante, y me alegra que el autor parezca haber tenido una experiencia similar.
Nosotros tuvimos una experiencia muy buena con una versión mucho menos extrema en esta empresa: https://withtheseringshandmade.com/
La recomiendo para quienes tengan interés, aunque no tengan las habilidades para hacer sus propios anillos. También es una buena escapada de fin de semana desde Seattle.
Empezamos con una barra de metal con la sección correcta; primero la doblamos, la unimos con soldadura, la ajustamos al tamaño adecuado y luego la pulimos. Fue un día divertido.
Si vas a mandar hacer anillos, por humanidad considera moissanita en lugar de diamantes. Los diamantes no valen lo que hay que pagar por ellos —te das cuenta cuando intentas revenderlos— y tienen una larga historia asociada con puro cuento.
Si lo haces por la larga tradición de regalar diamantes, basta recordar que los anillos de compromiso con diamante se popularizaron en una época más reciente que la edad de algunos candidatos presidenciales de EE. UU. :-)
Un joyero competente no debería poner problema si llevas una piedra que compraste tú o una heredada de la familia y le pides que la monte en el anillo que quieres. A él le pagas solo el tiempo de trabajo y los materiales del anillo. La piedra tiene el valor de mercado.
Los diamantes por encima de cierto tamaño, sean naturales o sintéticos, hoy vienen grabados. Si conservas el certificado, puedes revenderlos.
Los diamantes sintéticos son más baratos que los naturales, y también tienen mercado. No digo que ese mercado no pueda bajar. Lo que digo es que puedes comprar una piedra a precio de mercado y revenderla a precio de mercado. Así funcionan los mercados, ya sea de acciones, oro o diamantes.
El anillo de compromiso es un regalo, y lo más importante es lo que quiere quien lo recibe, no lo que yo, como quien lo da, piense sobre si un anillo de compromiso debería llevar diamante o no.