Development of a refractory mold based on chamotte/plaster for jewelry micro-casting with pre-set emeralds

Desarrollo de un revestimiento de chamota/yeso para microfundición de joyería con esmeraldas preengastadas

Durante el proceso de microfundición de joyería con preengaste de gemas, el molde cerámico compuesto de sílice y yeso se estabiliza a temperaturas cercanas a 650 °C, mientras que la temperatura de vertido de la aleación preciosa ronda los 1000 °C. Por tal motivo, este método no es apropiado para gemas como la esmeralda, dada la gran susceptibilidad de esta al daño cuando se expone a temperaturas superiores a 350 °C. Teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue desarrollar un revestimiento cerámico de chamota/yeso que adquiera estabilidad dimensional a bajas temperaturas, con el fin de implementar el método de preengaste de esmeraldas para la obtención de piezas de joyería.

La metodología experimental se dividió en tres etapas: i) caracterización química, mineralógica, granulométrica y térmica de las materias primas; ii) preparación y caracterización de las mezclas chamota-yeso-agua, incluyendo tiempos de vertido y fraguado de las pastas, junto a la permeabilidad y resistencia a la compresión y al choque térmico, y además, análisis microestructural, y iii) evaluación del nuevo revestimiento en el proceso de microfundición con preengaste de esmeraldas. 

Se encontró que las condiciones más adecuadas para obtener el revestimiento chamota/yeso son: granulometría fina del refractario (100 % con pasante malla 200), relación chamota/yeso 75/25 y adición de 50 % de agua a la mezcla seca. 

Los resultados de la investigación permiten concluir que es posible someter las esmeraldas al proceso de microfundición de joyería, con gemas preengastadas, empleando el revestimiento chamota/yeso desarrollado aquí, cuyo tratamiento térmico no supera los 350 °C, así como una aleación de metal precioso de bajo punto de fusión (398 °C).

I. INTRODUCCIÓN

Los procesos tradicionales de fabricación manual de joyas con piedras preciosas implican la incrustación de las gemas, utilizando marcos con protuberancias, canales o extremos afilados, con el fin de ensamblar firmemente la piedra. Esta técnica se conoce como premontaje y requiere un procesamiento altamente especializado y preciso, dado que las gemas pueden ser tan pequeñas como 1-2 mm, y por lo tanto, pueden desprenderse, rayarse o romperse fácilmente si no se manejan adecuadamente. La inversión en fundición de gemas prefijadas ha surgido como alternativa para superar las dificultades asociadas a los procesos tradicionales de fabricación de joyas con piedras preciosas.