تکنیک ریخته گری مستقیم و روش الکتروفورمینگ در ساخت طلا و جواهر

در این نوشتار با موضوع تکنیک ریخته گری مستقیم و روش الکتروفورمینگ در ساخت طلا و جواهر از مجله اینترنتی سایت Gemodart متخصص در ارائه خدمات طراحی، تولید و آموزش طراحی طلا و جواهر با صدور مدرک بین المللی و مدرک سازمان فنی و حرفه ای کشور همراه ما باشید.

ریخته گری مستقیم چیست؟

ریخته‌گری مستقیم در صنعت طلا و جواهرات روشی از ریخته‌گری است که در آن شکل مدل یا قالب پس از انجام ریخته‌گری از بین می‌رود. در این روش ممکن است مدل توخالی باشد و معمولاً ماده‌ای که قرار است به شکل قالب برسد، درون مدل ریخته می‌شود تا شکل آن را به دست آورد.

ریخته گری مستقیم با پرینترهای سه بعدی

فرآیند ریخته گری روش تولید ساخت قطعات مختلف است که در صنعت جواهرات نیز کاربرد بسیار گسترده ای دارد. در ریخته گری به روش سنتی ابتدا قالب تهیه می شود و ریخته گری فلز مذاب شده در آن انجام می شود. عوامل مختلفی مانند کیفیت قالب، دمای مذاب، نوع فلز و آلیاژ، شکل هندسی قطعه و…  در کیفیت قطعات تولید شده موثر هستند. بنابراین برای ساخت انواع قطعه های طلا و جواهر با روش ریخته گری سنتی به قالب نیاز است که با استفاده از انواع قالب های co2 ، ماسه‌ای و غیره انجام می‌شود.

اما در ریخته گری مستقیم استفاده از تجهیزاتی مانند پرینترهای سه بعدی برای پرینت طرح سه بعدی شده کاربرد دارد. با استفاده از پرینتر سه بعدی طرح در زمانی بسیار کوتاه پرینت می شود.

مزایای جواهرسازی بدون قالب سازی

در حال حاضر استفاده از روش های قدیمی ساخت قطعات مانند فرز کاری، تزریق پلاستیک، تراشکاری و… زمان بسیار زیادی از جواهرسازان می گیرد. اما ساخت قطعات طلا و جواهر با استفاده از پرینترهای سه بعدی بسیار کاربردی و مقرون به صرفه می باشد. این دستگاه به اپراتوری سنگینی نیاز ندارد. در  این روش فرایند ساخت قطعات طلا بدون استفاده از قالب سازی انجام می شود که تاثیر مهمی در کاهش هزینه ساخت طلا و جواهرات نیز دارد.

روش انجام تولید جواهر با پرینتر سه بعدی

برای انجام این روش کافیست طرح سه بعدی قطعه مورد نظر را به پرینتر سه بعدی بدهید. تا دستگاه در کمترین زمان طرح مورد نظر شما را با همه جزئیات و پیچیدگی های مدل، تولید کند. از مدل تولید شده می توان به صورت مستقیم در ریخته گری استفاده کرد. طرح مورد نظر در نرم افزارهای تخصصی به صورت سه بعدی طراحی می‌شود سپس به پرینتر داده می شود و در ادامه در سیلندر قرار می گیرد.

بنابراین پرینت سه بعدی قطعات، برای شما قطعه ای رزینی در طرح سه بعدی ایجاد می کند که شما می توانید از آن در فرایند ریخته گری طلا و جواهرات استفاده کنید.

تکنیک الکتروفورمینگ در جواهرسازی

الکتروفورمینگ تکنیک به روزی است که در جواهر سازی و صنعت تولید زیورآلات کاربرد زیادی دارد. برای استفاده از الکتروفورمینگ به عنوان یک متد جدید در جواهرسازی داشتن اطلاعات علمی، دانش فنی و آشنایی با تجهیزات در این زمینه لازم است. البته داشتن ذوق هنری اولین شرط برای انجام این تکنیک می باشد.

ابداع و توسعه روش الکتروفورمینگ

اولین فردی که دارای تجربه در استفاده از الکتروفورمینگ در صنعت جواهرسازی می باشد استاد Stanley lechtizen رئیس بخش هنر و صنعت دانشگاه temple است. در سال ۱۹۶۲ یکی از اساتید جواهرسازی الکتروفورمینگ با چندین وان کوچک ۸.۳۰ لیتری و نوعی رکتیفایر با قابلیت جریان سازی معکوس، عملیات الکتروفورمینگ را شروع کرد و چندی بعد با ساخت روش جدید جواهرسازی که شامل ۹ وان مختلف بود این فرایند را توسعه داد.

این وان ها عبارتند از

1. وان ۸۹ لیتری تمیزکاری الکتریکی
2. وان ۷۶ لیتری نقره سیانوری
3. وان ۱۸۹ لیتری شستشو با آب
4. وان ۷۶ لیتری شستشو با آب
5. وان ۱۸۹ لیتری اسیدشویی
6. وان ۷۶ لیتری آبکاری نقره با ضخامت نازک
7. وان ۱۸۹ لیتری سولفات مس اسیدی
8. وان ۲۶ لیتری آبکاری طلا
9. وان ۱۸۹ لیتری نیکل براق

کاربرد الکتروفورمینگ در ساخت طلا و جواهرات سبک وزن

با تکنیک الکتروفورمینگ، جواهر ساز می تواند به آسانی هر شکل، فرم و اندازه ای را طراحی و تولید کند. به عبارتی به کارگیری الکترو فرمینگ محدودیت های شکل دهی جواهرات را از میان بر می دارد. با این روش می توان جواهرات بزرگ را به راحتی ساخت. هچنین می‌توان خیلی از زیورآلات و جواهرات را به صورت توخالی تولید کرد. به همین دلیل جواهراتی که با این روش ساخته می شوند اغلب وزن سبکی دارند و از لحاظ قیمت تمام شده بسیار مناسب می باشند.

از طرفی پوشیدن و حمل جواهراتی که با تکنیک الکتروفورمینگ تولید می شوند برای مصرف کنندگان بسیار آسان است؛ در عین حال که زیبایی چشم نوازی نیز دارند.

در واقع روش الکتروفورمینگ ارتباط معناداری میان وزن و اندازه جواهرات به وجود آورده است. اندازه بزرگ جواهرات با وزن بسیار پایین و در نتیجه قیمت مناسب مورد توجه خیلی از مصرف کنندگان قرار گرفته است. ضمن اینکه جواهراتی که با روش الکتروفورمینگ ساخته می شوند درخشش و جلای بیشتری دارند.

مراحل فرایند الکتروفورمینگ در جواهرسازی

فرایند الکتروفورمینگ بر روی مومی که تولید شده از مشتقات نفت است انجام می شود. در ابتدا موم ذوب می شود و تحت فرایند ریخته گری در قالبی فلزی یا غیر فلزی با مواد معدنی شکل مورد نظر را می گیرد. در ادامه به موم ریخته گری شده تعدادی سیم مسی نازک وصل می شود. برای ایجاد جریان برق قطعه مومی به رنگ هایی از جنس نقره آغشته می گردد.

در ادامه قطعه مومی را در وانی از سولفات مس با استفاده از یک لایه نازک مسی حدود ۱۵ دقیقه آبکاری می کنند. این کار از حل شدن لایه نقره بر روی سطح موم در وان سیانوری با میزان آمپر کم جلوگیری می کند.

مرحله دوم

بعد از مراحل فوق قطعه مومی شستشو داده می شود. سپس در وان اصلی که همان نقره سیانوری است الکتروفورمینگ می شود. آمپر وان اصلی بین ۱۶۱۴ تا ۱۰۷۶ متر مربع می باشد. در این فرایند هم وان غلظت بالایی دارد و هم دانسیته جریان از مقدار آمپر در آبکاری های معمولی بیشتر است.

در ادامه برای ایجاد سطحی بدون گره و کاملاً صاف می توان از جریان معکوس یا جریان پریودیک نیز استفاده کرد. این جریان حدود ۶۰ ثانیه رفت و ۱۰ ثانیه برگشت دارد. البته با توجه به نوع ساختار مورد نیاز و ویژگی های لایه الکتروفورمینگ می توان سرعت رفت و برگشت جریان را تغییر داد. برای داشتن یک ساختار مناسب، به وسیله حرکت میله کاتدی یا پمپ فیلتر، تلاطم لازم در وان ایجاد می شود.

مرحله سوم

بعد از گذشت ۶۰ دقیقه قطعه استحکام لازم را پیدا می کند و ضخامت نقره به اندازه مورد نظر می رسد. در این حالت قطعه را از وان خارج می کنند سپس در محل مناسب که در معرض دید نباشد سوراخ هایی در آن ایجاد می کنند. با غوطه ور کردن قطعه در آب جوش موم ذوب و از سوراخ خارج می گردد.

پس از این مرحله قطعه جواهر که به شکل مورد نظر رسیده است را وارد وان سیانور نقره می‌کنند و به مدت دو ساعت داخل وان باقی می گذارند. تا زمانی که قطعه خاصیت خم شدگی نداشته باشد و به ضخامت مورد نیاز و استحکام لازم برسد. ضخامت لایه آبکاری شده معمولاً حدود ۵ میلیمتر می باشد. البته میزان ضخامت به عوامل مختلفی مانند نوع، شکل و فرم، پیچیدگی و جزئیات قطعه و استحکام مورد نظر از لایه الکتروفورمینگ بستگی دارد. به عنوان مثال جواهری که برای دستبند ساخته می شود استحکام بیشتری نسبت به گردنبند دارد.

مهمترین مزایای روش الکتروفورمینگ

در حال حاضر روش های گوناگونی برای تولید و ساخت طلا و جواهر ارائه شده است. از جمله طلا سازی با دست، ریخته گری، پرسکاری و روش الکتروفورمینگ رایج ترین روش ساخت جواهرات هستند. در این میان بیش از ۵۰ درصد از جواهرات تولید شده در سطح جهان که دارای وزن سبکی هستند از روش الکتروفورمینگ یا پرسکاری به دست می آیند. استفاده از این روش برای تولید گوشواره، آویز و گل سینه کاربرد زیادی دارد. مهمترین مزایای روش الکتروفورمینگ به شرح ذیل است.

• از مهمترین مزایای روش الکتروفورمینگ امکان ایجاد جواهراتی سبک با قیمت مناسب می باشد.
• صرفه جویی در مصرف طلا به دلیل توخالی بودن جواهراتی که با الکتروفورمینگ تولید می‌شوند نیز یکی دیگر از مزایای این روش می باشد.
• الکتروفورمینگ از جدیدترین تکنولوژی های ساخت جواهرات در دنیا به شمار می رود. این روش نسبت به پرسکاری نیز دارای مزیت های زیادی دارد؛ چرا که امکان تولید و ایجاد طرح هایی پیچیده با جزئیات زیاد در الکتروفورمینگ فراهم شده است. علاوه بر آن که نیاز به ابزار و ماشین آلات زیادی برای انجام این روش وجود ندارد.
• استفاده از الکتروفورمینگ برای تولید جواهرات و انواع مجسمه های تزیینی کاربرد گسترده ای دارد. به وسیله این روش می توان انواع گوشواره، گل سینه، زنجیر، آویز و النگو را در طرح های مختلف اجرا کرد.

ترکیب روش الکترو فرمینگ با سایر روشهای تولید جواهرات

از زمان ابداع الکتروفورمینگ جواهرات با سبک و با اشکال سه بعدی و مشبک در دستور کار تولیدکنندگان این صنعت قرار گرفته است. گاهی نیز برای استفاده بهینه از طرح ها و تولید جواهرات به روش های خلاقانه، تکنیک الکتروفورمینگ با سایر روش های تولید جواهرات مانند پرسکاری ترکیب می شود.

بهترین روش برای استحکام و مقاومت بیشتر و همچنین امکان تغییر سایز النگو، گردنبند و انگشتر ترکیب روش الکترو فرمینگ با ریخته گری می باشد. استفاده ترکیبی از این دو روش امکان نصب انواع سنگ های گرانبها را نیز به جواهر ساز می دهد.