Crisol

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(1)CRISOL JORGE GÓMEZ GÓMEZ BOGOTÁ, COLOMBIA 2016.

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(3) ÍNDICE Introducción 1. Fundición en arena 1.1 Herramientas 1.2 Técnica de la fundición en arena 1.3 Materiales e insumos 2. Fundición a la cera perdida 2.1 Materiales, insumos y herramientas 2.2 Técnica de la fundición a la cera perdida 2.3 Fundición escultórica a la cera perdida 3. Microfundición, técnica de cera perdida para joyería 3.1 Origen de la microfundición 3.2 Materiales, insumos y herramientas 3.3 Elaboración de un anillo a la cera perdida.

(4) 4. Otras alternativas 5. Metales, aleaciones y características 6. Equipos para fundición 7. Glosario 8. Bibliografía.

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(7) INTRODUCCIÓN Considero pertinente hacer este trabajo con la intención de dejar una herramienta que permita a cualquier artista lograr hacer una fundición con un alto nivel técnico de forma práctica siguiendo un paso a paso completo y claro. En este documento doy a conocer todos mis conocimientos, trucos que en otros textos no están presentes o no son tan evidentes. He sido docente de fundición durante muchos años y deseo dejar esto como un legado a las siguientes generaciones, de esta forma seguir estando presente en el ejercicio de docente aun cuando físicamente no esté. Al ausentarnos dejamos parte de nuestro ser en los sitios que habitamos, en lo que hemos usado y a las personas con quienes hemos compartido; ésta es mi forma de asegurar que somos presentes en la ausencia, así seguiré enseñando en el transcurso del tiempo aun cuando no esté de forma física parte de mi ser, de mi esencia.. 7.

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(9) 1. FUNDICIÓN EN ARENA 1.1 HERRAMIENTAS En todo oficio artesanal el conocimiento se produce y se mantiene principalmente a partir de la experiencia del artesano, por lo que las descripciones de técnicas y procesos se exponen desde mi propio punto de vista; algunos detalles pueden variar de taller en taller, pero aún así se trata en general de técnicas y prácticas comunes a todo el oficio. El paso precedente a la fundición en arena es la preparación de las herramientas apropiadas, que en mi caso elaboro utilizando cucharas a las que doy distintas formas para convertirlas en espátulas. Una vez que doy forma a las diversas cucharas, lijo las nuevas espátulas para quitarles el brillo en la parte que va a estar en contacto con la arena. La razón de esto es que el metal brillante tiende a atraer estáticamente a la arena, por lo que ésta se pega a la espátula.. 9.

(10) 1.2 TÉCNICA DE LA FUNDICIÓN EN ARENA Esta técnica es muy antigua, y a pesar de los cientos de años que se lleva utilizando sigue teniendo vigencia por su economía y fácil ejecución, es muy usada en la elaboración de objetos artesanales y también es aplicada para usos industriales. Se podría considerar que es el método de fundición más económico porque la arena se puede reutilizar durante muchos años. La técnica se puede utilizar para producir series ilimitadas de objetos únicos. El tipo de arena y su grano determina las asperezas o suavidad de las reproducciones, aunque hay que tener presente que la arena siempre va a dejar algún grado de aspereza. Por ésta razón y otras, esta técnica no permite ser usada en modelos que tengan un alto nivel de complejidad en los enganches, también llamados llaves o amarres, y que explico más adelante, obligando en algunos casos a seccionar el modelo para posteriormente armar y soldar. En mi experiencia hay una modalidad de técnica con arena que se presta para elaborar piezas complejas, llamada arena de gas. Con ella se producen piezas huecas o con núcleo. Más adelante haré una descripción más detallada de la misma. El proceso que explicaré a continuación es el utilizado para elaborar un molde con arena en verde, con la particularidad que el objeto a fundir es un sólido elaborado en papel. Al ser un cuerpo de un grosor considerable debo tener en cuenta la contracción que sufrirá el metal al enfriarse. Esta contracción puede ser tan grande que llegue a deformar la copia que realizaré. Para contrarrestar la contracción, en su debido momento utilizaré un elemento técnicamente llamado mazarota, pero conocido en el gremio local como empuje. Las llamadas llaves, amarres o enganches que mencioné anteriormente son sencillamente aquellos puntos y aristas de la geometría del modelo que a la hora de liberar el molde pueden causar el derrumbe o desmoronamiento del molde, en puntos donde el modelo quede “enganchado” 10.

(11) entre la arena. Siempre analizo todo modelo para identificar las llaves, y con frecuencia me sirvo de un marcador para dibujarlas sobre el modelo mismo, para que al estar despejando me sea fácilmente visible hasta donde tengo que descubrir.. Ya teniendo claro por dónde voy a hacer la separación de los dos cuerpos de la caja de moldeo, pongo mi objeto o modelo dentro de un bastidor compuesto por dos piezas; tapa o hembra, y base o macho. Es conveniente que. el modelo quede suficientemente holgado en la caja, es decir suficiente espacio en todos los sentidos. Quise mostrar claramente en la imagen que estos bastidores tienen unas guías en los extremos, que casan unas. dentro de las otras; la que entra dentro de la otra es, obviamente, el macho, y como se puede notar, las guías de éste sobresalen, a diferencia de las del bastidor hembra. Para el paso siguiente retiro el bastidor macho del espacio de trabajo, y el bastidor hembra lo volteo, y trabajo con él en ésta posición, que vendría a ser al revés. Más adelante en el proceso se verá que queda al derecho.. 11.

(12) La etapa de preparación del lado hembra del molde es el momento de lidiar con el problema de la contracción, utilizando el empuje o mazarota. Para la mazarota utilizo un pedazo de madera suavizado con lija y con las respectivas inclinaciones en los costados para poder ser retirado con facilidad.. 12. Antes de empezar a llenar esta mitad del molde con arena, cubro la superficie del modelo, la mazarota y el interior y bordes del molde con talco de magnesio o polvo de grafito. Con esto busco un aislamiento que contrarreste la adhesividad de la arena húmeda y facilite la posterior remoción del modelo y la. mazarota así como la manipulación del molde. Con una zaranda que tenga una malla fina empiezo a cubrir el modelo y la mazarota con arena, la cual no debe estar ni muy húmeda ni muy seca. Para la producción industrial con molde de arena se puede utilizar higroscopios electrónicos o electrolíticos, pero yo resuelvo el problema de determinar la correcta humedad de la arena a la manera tradicional; tomo una manotada de arena y la aprieto con el puño. Al abrir la mano mi palma y mis dedos se deben sentir relativamente secos, y la arena debe haberse configurado en un modelo estable del interior de mi puño, que no se desmorone fácilmente, sin dejar rastros de arena mojada, greda o humedad pegados a la mano. Si al abrir la mano la arena se.

(13) desmorona, está demasiado seca; si por el contrario se queda pegada a la mano, la humedad es excesiva. Procedo a cubrir en su totalidad mazarota y modelo, sobrepasando con suficiente holgura la altura de la caja. Habiendo terminado el cubrimiento con arena cernida, doy paso al proceso conocido como pisar la caja. Para ello utilizo un instrumento llamado simplemente pisón, que consiste de una barra de acero a la cual se ha forjado un extremo en forma de argolla, y se le ha soldado un disco grueso y pesado de acero en el otro extremo. Pisar la caja no es otra cosa que compactar gradualmente la arena desde el contorno del molde hacia el centro, describiendo un camino en espiral, primero con el extremo en argolla, y después con el extremo del disco. Es importante notar que no se debe apoyar el pisón y aplicar presión con la fuerza de los brazos; la manera correcta de pisar es utilizar el peso mismo de la herramienta y la fuerza de gravedad para dar una serie de golpes suaves y repetitivos. Al explicar el proceso de pisado debo detenerme en algunas consideraciones importantes respecto a la presión del pisado y el resultante grado de compactación de la arena. Se debe cultivar una presión o movimiento de aplicación de alguna fuerza propia además de la gravedad, siempre cuidándose de no presionar demasiado. La importancia de una presión bien calibrada y consistente deriva de los inconvenientes potenciales de una 13.

(14) compactación inadecuada, ya sea excesiva o carente. La arena demasiado comprimida no permite el escape de los gases producidos por la entrada súbita del metal fundido; cuando el metal no puede liberar esos gases, efervesce, causando que la pieza salga con poros. Por el contrario, si la arena está muy suave no copia bien la superficie y se corre el riesgo más adelante al manipular el molde que se desmorone.. 14. Dado que los moldes son bastante frágiles de todas formas, no conviene hacerlos con mucha anticipación. Yo los hago el día y a la hora de fundir, y en el caso de piezas de aluminio medianas, tengo el tiempo medido de forma que una cantidad moderada de aluminio en el crisol mediano se funda en el tiempo que me demoro en preparar la otra mitad del molde. Por ello al acabar de pisar la caja hembra procedo a cargar el crisol con el aluminio. Procedo a prender el horno y hacer el caldeo. Después subo toda la potencia, y lo dejo al máximo hasta que el metal funda..

(15) Después de poner a fundir el aluminio, vuelvo al molde hembra, que dejé pisado y compactado, pero todavía con exceso de arena amontonándose por encima del borde del molde.. Para alisarlo le paso al ras una regla metálica o cualquier elemento con un borde bien recto, emparejando cuidadosamente arena con borde en una sola superficie plana.. Cuidándome de no hacer movimientos bruscos, volteo el marco de manera que la superficie que acabo de alisar con la regla quede hacia abajo, como base del molde.. 15.

(16) En este punto se entiende por qué hablaba en un principio de trabajar primero la parte de abajo del molde, y de trabajar al revés. Ahora que la parte inferior del molde está al derecho, con el modelo anidado en la arena y exponiendo sólo una cara, la que daba contra la superficie de trabajo cuando empecé, debo proceder a despejar la parte superior del modelo, hasta dejar a la vista las marcas hechas con marcador, con las 16. que acoté los contornos que constituyen enganches. Al principio puedo ir quitando cucharadas llenas de arena, pero a medida que me aproximo al nivel de los las marcas de enganches, realizo movimientos más delicados, tendientes a alisar la arena en una superficie lisa y uniforme, aunque no importa mucho que no quede absolutamente plana. No se trata de una acción de pisado, sino más bien de emparejado,. aunque conviene ir haciendo una muy suave presión, para que quede firme y lisa la superficie, sin arena suelta ni accidentes. Una vez la superficie está satisfactoriamente alisada vuelvo a aplicar una capa generosa de talco de magnesio, que tendrá el efecto de aislar los dos lados del molde uno del otro, aún mientras construyo la segunda mitad encima de la primera..

(17) Antes de comenzar a cernir arena para llenar el molde, debo establecer el punto de entrada del metal, llamado en el oficio “bebedero”. La selección del punto de entrada del metal depende de muchos factores, sobre todo relacionados con la geometría del modelo y del molde mismo, pero también de factores que son variables y difíciles de explicar, y que sólo se llega a conocer con la experiencia. Para el caso mostrado en las imágenes tomé la determinación de ubicar el bebedero entrando por la mazarota. La manera de practicar la abertura para la entrada del metal es sencillamente tomar un trozo de palo de escoba o de tubo metálico, cualquier elemento que sea cilíndrico, liso y delgado (entre 2 y 3 cm de diámetro), y que tenga al menos un extremo bien nivelado, para que se mantenga en equilibrio al colocarlo en posición vertical sobre alguna superficie plana y horizontal que encuentre en el modelo mismo o en la mazarota.. El elemento colocado para hacer el bebedero es la única diferencia; para preparar ésta segunda mitad del molde pro-. cedo exactamente como con la primera. Cierno arena hasta dejar bien cubierto en exceso el molde, efectúo el pisado. y nivelo con un borde recto, esta vez con cuidado de no golpear ni mover el elemento de entrada de material. 17.

(18) Para retirarlo, después de alisar, muevo el tubo o palo en movimientos circulares pequeños mientras lo levanto suavemente, creando de este modo una excavación de forma ligeramente cónica. Con un elemento llamado trompo, por su forma igualmente cónica, y con las espátulas, perfecciono la forma y las paredes de esta cavidad a fin de evitar que se presenten derrumbes al verter el material o turbulencias en el flujo de metal fundido.. Teniendo muchísimo cuidado, con movimientos suaves pero decididos, levanto la tapa o mitad superior del molde y la paro sobre un costado, cuidando no inclinarla en ningún otro sentido. Ahora tengo a la vista el modelo nuevamente, y es el momento de retirarlo. Hay que retirarlo sin dañar ni deformar el molde, por lo que hay que aflojarlo primero, lo cual hago derramando un chorrito minúsculo de agua sobre el modelo, de modo que corra por sus lados y baje a penetrar entre el modelo y el molde. La humedad ayudará a que se suelte. Para terminar de soltarlo le doy un golpe suave desde cada punto cardinal (tomando los costados del molde como referencia), y lo levanto manualmente con delicadeza. Repito los mismos pasos para aflojar y retirar la 18.

(19) mazarota. Utilizo las espátulas para practicar un surco que comunique el espacio dejado por el modelo con el que ocupaba la mazarota. El surco debe tener un perfil y profundidad suficientes como para permitir el paso de un caudal fluido lo más igual posible al del bebedero. Hay que afinar las superficies del surco prolijamente, para evitar turbulencias y derrumbes al paso del metal. Habiendo comunicado la mazarota con el espacio del modelo en la base del molde, paso a la tapa, la cual acuesto. Acostada se identifican lo que serán las partes altas de la cavidad del modelo, donde se acumularía el aire y los vapores atrapados por el material entrante, si no se practicaran las salidas de gases. Con la tapa en posición de acostada al revés los puntos altos vienen a ser los puntos más bajos, donde, de verter algún líquido, éste correría a hacer charcos. El modelo del ejemplo me da la ocasión de señalar una observación importante: algunos modelos presentan en su geometría puntos altos de forma compleja, que requieren varias salidas de gases para evitar cualquier burbuja. Éste modelo solo tiene un punto alto, pero que lo constituye una superficie plana, donde no se sabe en qué punto de la superficie se puede acumular algún residuo de gas, por lo que practico varios escapes.. 19.

(20) Ya tengo listo el molde por completo, por lo que solo falta una inspección rápida de las cavidades para verificar que no haya residuos sueltos ni agrietamientos o desmoronamientos demasiado graves, y puedo proceder a cerrar el molde definitivamente. En este momento se encuentra listo para practicar el vaciado.. 20. El metal fundido crea al entrar en el molde una fuerza expansiva que puede llegar a levantar la tapa de la base y salirse por la mitad, lo cual evito ubicando algunos elementos pesados, como tazos o lingotes, cuidando de apoyarlos principalmente sobre el marco de madera, no sobre la arena, esperando que su peso contrareste la fuerza del metal.. Durante todo el tiempo que gasté preparando el molde, el metal estuvo fundiéndose y está ahora prácticamente listo. Sólo queda escoriarlo (ver glosario), desgasificar (idem), y estoy listo para vaciar..

(21) El vaciado del metal en el molde se debe efectuar mediante el vertido de un chorro continuo y generoso de material, sin interrupciones ni pausas en la medida de lo posible.. Espero a que el molde se enfríe, lo cual depende tanto del tamaño del molde mismo, como de la cantidad y temperatura de fundición del material. Una vez esté frío, sacudo el molde con algo de fuerza para destruir las formas de arena compactada y liberar la pieza, la cual está ahora fundida y espera solamente el proceso de limpieza y pulido.. Podemos ver el modelo junto a la pieza recién fundida y enfriada. Se puede observar que la mazarota hizo su trabajo de empuje, impidiendo que al enfriarse el metal la pieza se deformara. En general entre más delgada la pieza mayor es el riesgo de que este fenómeno se presente.. Fotos por Jorge Vivas.. 21.

(22) 1.3 MATERIALES E INSUMOS El siguiente es un listado de los materiales y fórmulas para preparar las arenas para fundir. • Arena para moldar metales ferrosos • Sílice. 70 % • Bentonita. 30 % • Agua. • Arenas para metales no ferrosos • Yema de huevo Esta arena se obtiene en minas que tienen un nivel apropiado de arcillosidad que facilita su aglutinamiento con la humedad, su resistencia térmica no pasa de los 1200 grados centígrados, en Colombia es muy común que se le llame arena yema de huevo por su color amarillo que con el paso de los años se va oscureciendo hasta llegar a ser casi negra. Si la arena no se deja aglutinar se le puede agregar bentonita para mejorar sus propiedades. • Pomex • Piedra pómez en polvo 75 a 70 % • Bentonita 25 a 30% • Aceite mineral Esta arena se prepara tamizando la piedra pomex en polvo para quitarle impurezas o partículas grandes, después se calienta dentro de un recipiente y se mezcla para quitarle la humedad, a continuación se le agrega la bentonita y por último el aceite mineral en una cantidad que permita la compactación de la arena pero al tacto no deje con aceite la mano. 22.

(23) • Arena de cemento • Cemento gris 75% a 70% • Bentonita 25% a 30% • Aceite usado de vehículo Este soporte para fundición se hace mezclando los tres componentes tiene que ser aceite reutilizado porque el aceite nuevo de vehículo no funciona permite la elaboración de piezas pequeñas con una textura suave. • Arena o tierra roja • Talco de ladrillo 80 % • Bentonita 20 % • Aceite mineral Excelente para ser utilizada en la elaboración de pequeños objetos en metales no ferrosos para bisutería y joyería. • Arena de gas • Sílice • Silicato de sodio • Co2. Ampliamente utilizada en la elaboración industrial de objetos con núcleo por su resistencia estructural y térmica.. 23.

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(25) 2. FUNDICIÓN A LA CERA PERDIDA 2.1 MATERIALES, INSUMOS Y HERRAMIENTAS Materiales. Maquinaria y herramientas. • •. • • • • • • •. Latón Soldadura de bronce. Insumos • • • • • • •. Cemento refractario Yeso Cera de abejas Silicona Sílice Bentonita Ácido nítrico. Pulidora Motortool Equipo de autógena Horno de fundición Martillos Cinceles Lijas. 25.

(26) 2.2 TÉCNICA DE LA FUNDICIÓN A LA CERA PERDIDA Resumidamente, la técnica de cera perdida consiste en comenzar con un modelo en cera, copiado de un original que puede ser cualquier objeto o una creación original directamente esculpida en cera, y crear en torno a éste modelo de cera el molde de material mineral dentro del cual se. vaciará en fin el metal fundido para crear la pieza final. En ésta técnica tanto el modelo de cera. como el molde se destruyen en el proceso para elaborar una sola pieza, pero como el modelo es una copia de cera, con el uso de moldes de silicona u otros materiales que permiten la creación. fácil de modelos de cera repetitivos, se pueden hacer series de piezas idénticas en relativamente poco tiempo. Cuando la técnica es aplicada a la joyería la posibilidad de serializar la produc-. ción aumenta considerablemente, por lo que a menudo se trabaja con árboles de modelos; pero. en un principio explicaré las generalidades de la técnica, ya que más adelante, hablando específicamente de las técnicas en escultura y en joyería por aparte, entraré en mayor detalle.. En toda labor de fundición se debe tener un molde de material mineral resistente a la temperatura que reciba el metal fundido y le dé forma, y como es lógico, debe haber un camino por el que el metal entre, llamado en el arte bebedero, y tantos caminos de salida como sean necesarios. para que el aire atrapado y los gases creados por reacción entre el material del molde y el metal caliente puedan escapar, conocidos como chimeneas. En la técnica del molde de arena demos-. tré cómo se pueden practicar estos canales de flujo y escape con diversos elementos para mol-. dear y modificar la arena compactada. En el caso de la cera perdida, las chimeneas y bebedero. hacen parte del modelo de cera, y el molde toma toda su forma, incluidos los canales de flujo, a. partir de un estado líquido o casi líquido por un proceso de impresión contra el modelo. La crea26.

(27) ción de los modelos de cera difiere si se trata de la técnica escultórica o de joyería, por lo que. los detalles sobre cómo elaborarlos los describo más adelante; por ahora baste con saber que el modelo debe contar con su bebedero y sus chimeneas en cera.. Tanto para la producción escultórica como para la joyería la técnica a la cera perdida involucra elaborar moldes rígidos en torno a la cera, de un material que no sólo resista calor sino que. además conserve y hasta aumente su rigidez al ser expuesto al calor. Muchos materiales son. inicialmente maleables, moldeables o fluidos, al secarse se endurecen, y resisten o aprovechan. las grandes temperaturas, como las arcillas y las cerámicas, así como los cementos y yesos que incorporen elementos refractarios en su composición. En la fundición artesanal y artística es. preciso trabajar con materiales que den un alto grado de fidelidad en su copiado de los detalles que puedan tener los modelos. Una arcilla copia vagamente la forma de un sólido contra el que se la presione, pero para que dé una lectura fiel de un modelo delicado de cera frágil, no con-. viene un material que haya que presionar para hacerlo copiar la forma. Por ello se debe buscar. materiales que al momento de trabajarlos tenga una consistencia mucho más blanda que una arcilla. Los cementos y los yesos tienen en fresco la consistencia de la que hablo, pero no sirve ni cualquier yeso ni cualquier cemento, ya que ambos materiales se secan y toma rigidez por evaporación de su humedad en temperaturas ambiente. Algunos tipos de cemento y de yeso resisten altas temperaturas después de secar, en particular si han sido tratados químicamente para. tal efecto. Tal es el caso del cemento refractario industrial, utilizado en la construcción y revesti-. miento de chimeneas y hornos, fácilmente adquirible en depósitos de material para construcción. Este cemento contiene fragmentos de cerámica calcinada triturada, elemento llamado chamote, que le aporta su cualidad refractaria. El inconveniente del cemento refractario es que contiene cuerpos de cascajo y de chamote cuyo grado de trituración no es muy pequeño, lo cual actúa. en detrimento de su capacidad para dar un copiado fiel de detalles; entre más finos, peor. Para joyería, y para piezas de arte con detalles muy finos, se utiliza lo que se conoce como revesti-. 27.

(28) miento, lo cual es un yeso tratado con una especie de chamote muy fino para darle cualidades. refractarias. Aunque es básicamente yeso, difiere del yeso común, pero se encuentra fácilmente a la venta y de varias marcas, formulado para fundición, pidiéndolo como revestimiento para joyería.. En joyería los moldes suelen ser lo bastante pequeños como para componerse enteramente de revestimiento, el cual se prepara en un estado fluido pero espeso, mezclando el yeso en una. proporción de 60% por 40% de agua (es importante que el agua no esté fría; alrededor de 15ºC), aumentando la fluidez si la pieza es de un detalle muy fino, subiendo a 45 o 50% la proporción. de agua de ser necesario. Por otro lado, en escultura se suele trabajar con cemento refractario. por ser éste mucho más barato, sobre todo en piezas grandes. Los moldes de tamaño moderado se trabajan con el material en un estado muy fluido o líquido, preparando una lechada clara, ya. bien de revestimiento o de cemento, y vertiéndola en formaletas de madera o triplex, o en joyería, fabricados a partir de tubos de diversos calibres, en ambos casos sobra decir que con los modelos de cera ubicados dentro.. Arriba de cierto tamaño resulta demasiado costoso hacer un molde vertido dentro de una for-. maleta, por no mencionar demasiado pesado, sobre todo después de haber recibido el metal.. Por esta razón, los trabajos de mayor escala se elaboran con mezclas espesas de material, de. consistencia tipo betún o estuco, formando con una espátula capas sucesivas de pañete, por así decirlo, engrosando el molde hasta que se considere que, al secar, será estable y resistente al movimiento sin romperse o rajarse. Dependiendo del nivel de detalle a que se quiera llegar se hace el molde por capas, se empieza con la capa contigua al modelo hecha de revestimiento,. seguido de capas cada vez más gruesas de cemento. Otra medida de economía es la de triturar y reciclar el revestimiento, incorporándolo a las mezclas de capas secundarias, reservando el revestimiento nuevo, más fino, para la primera capa en contacto directo con el modelo. El ce28.

(29) mento refractario, que tiene componentes similares al cemento de secado rápido, tiene un tiempo de secado y fraguado de 24 horas, al final de las cuales el molde está listo para descerar.. Ya sea que el molde sea pequeño, hecho vertiendo una lechada líquida de revestimiento o de. cemento refractario, o de mayor tamaño y creado agregando capas de un cemento más espeso como si fuera pañete, en cualquiera de los dos casos el molde se elabora a partir de, y en tor-. no a, un modelo de cera, que como ya he dicho, debe tener listo su bebedero y sus chimeneas desde el comienzo. Existe en joyería, y en general cuando la pieza no es muy grande de modo. que se elabore con un molde de revestimiento líquido, la posibilidad de extraer del material del. molde todo rastro de gases y burbujas atrapadas antes de que este seque, por medio del uso de una cámara de vacío o una centrífuga. Esto reduce o elimina la necesidad de hacer chimeneas,. pero si el tiempo y los materiales alcanzan, incluso cuando existe la posibilidad del vacío o centrifugado es mejor tener las chimeneas.. Los bebederos y chimeneas se añaden al modelo al final de su elaboración, soldando con calor. trozos de barras de cera a puntos estratégicos del modelo, conocidos como ataques. En cuanto a las chimeneas, los ataques deben ser siempre los puntos altos que individualmente se identifiquen donde se sabe que quedará aire y gas atrapado. El ataque del bebedero se ubica idealmente en el punto más alto y central de todo el modelo, para que distribuya el metal uniforme-. mente a medida que el molde se llena. En el caso de las chimeneas también, pero sobre todo en el caso del bebedero, los ataques deben tener formas suaves y redondeadas, que se copien al. molde y eviten que éste produzca turbulencias en el flujo del metal. Existen cuatro normas generales para seleccionar los puntos de ataque: uno, buscar el lado más grueso del modelo, que la. cera resista un puntito de calor para soldar más cera sin deformarse; dos, que los diversos ataques estén lo más equidistantes entre sí posible; tres, buscar los puntos donde la añadidura de cera extra altere lo menos posible la forma original; y cuatro, los bebederos, ataques y chime-. 29.

(30) neas deben crear un camino de flujo de metal que se preste para la mayor fluidez posible, para que el vaciado sea rápido y sin dificultades.. Sobre todo en joyería es importante tener forma de saber de antemano cuanto metal se va a to-. mar la fundición de la pieza. En joyería porque los metales utilizados son en extremo costosos y por consiguiente igualmente con cualquier error de cálculo; en escultura y fundición de metales. comunes, porque de todas maneras se necesita saber cuánto metal fundir. Afortunadamente las ceras utilizadas tienen una densidad constante, que se puede multiplicar siguiendo una senci-. lla tabla para saber el peso del volumen equivalente en cada metal. Una vez se tiene el modelo de cera completo, con bebedero(s) y chimeneas, se pesa y se multiplica siguiendo la tabla que reproduzco a continuación. •. Oro: gramos de cera x 18. •. Plata: g. x 16. •. Latón: g. x 15. •. Cobre: g. x 15. •. Bronce: g. x 15. •. Aluminio: g. x 12. Preparación del revestimiento: Para armar un molde de joyería, se requiere un cilindro de me-. tal que tenga una altura y diámetro dentro de los cuales el modelo o árbol quepa holgadamente. en todas direcciones; es mejor necesitar un poco mas de revestimiento, que después de todo es reutilizable y relativamente barato, que tener que repetir una fundición porque el molde estaba 30.

(31) débil y se quebró. La holgura que tiene que haber depende directamente del modelo de cera.. Entre más grueso y macizo el modelo, mayores fuerzas de contracción habrá cuando el metal. entre y comience a enfriarse, por lo que mayores deben ser las paredes del molde. Después de. seleccionar el cilindro, hay que determinar cuánto revestimiento se necesita mezclar. El método que yo utilizo, que es bastante confiable, es el siguiente: se mide dentro del cilindro y se hace una marca a una altura de la mitad del cilindro mas un centímetro; ejemplo, si el cilindro tiene. una longitud de 10 cm, hago la marca por dentro a 6 cm del fondo y 4 del borde. Seguidamente. lleno el cilindro con agua hasta la marca, mido el volumen de agua en una bureta, y lo multiplico por 100 y lo divido por 40. El resultado es el volumen de revestimiento requerido para ese cilindro, con un grado muy aceptable de aproximación, sin importar el volumen exacto del modelo, siempre y cuando el cilindro haya sido bien escogido. El revestimiento tiene un tiempo de se-. cado y fraguado de tan solo dos horas, por lo que está hecho a base de yeso. Después de éste tiempo esta listo para descerar.. Vaciado: El metal fundido debe entrar en el molde en un chorro continuo y abundante, para evitar formar burbujas o causar salpicaduras, las cuales son desperdicio costoso y peligrosas de por sí. La temperatura a la que debe estar el metal no solo depende del metal mismo, sino de. características de la pieza. Si la pieza tiene volúmenes delgados conviene que el metal esté lo más líquido posible para que penetre con fluidez en los contornos estrechos, por lo que se ne-. cesita que esté muy caliente. La presencia de una buena cantidad de metal de empuje es necesaria para ayudar a esta penetración completa. Por otro lado si los volúmenes del modelo son. simples y amplios, el poder utilizar un metal más frío, que esté más próximo a su punto de fundición, otorga la ventaja de que éste sea menos propenso a bullir dentro del molde, lo cual causaría porosidades y errores en el copiado.. Después de vaciar, al cabo de poco tiempo de estar enfriando al aire se puede ver que el metal 31.

(32) deja de estar incandescente. En este punto se sumerge el molde en agua fría, para que con el choque térmico el revestimiento se quiebre y libere la pieza. Los rastros del molde que pueda. quedar adheridos se retiran calentando la pieza nuevamente y volviéndola a someter a choque. térmico, ablandando el yeso con un vaporizador, o bien manualmente con ayuda de un chorro de agua a presión.. A pesar de no contar con el revestimiento a base de yeso, ni con tecnologías como las actuales para calentar y fundir el metal, descerar y caldear los moldes, etc., las culturas prehispánicas que dominaron la técnica de la cera perdida alcanzaron un altísimo nivel técnico y estético. A continuación describo brevemente el método utilizado por éstas culturas. Materiales: •. Arcilla. •. Chamote. •. Carbón vegetal. •. Agua. •. Cera. Procedimiento: Se modela el objeto, por lo general en cera de abeja o ceras vegetales, con sus respectivos bebederos, ataques y chimeneas. Se cubre con una delgada capa de arcilla mezclada con carbón. vegetal molido muy finamente; ésta mezcla da un muy buen copiado de detalle. Se deja secar la capa inicial y se aplica una capa de arcilla más densa mezclada con carbón y con chamote de. barro cocido, pulverizado muy finamente también. Tras haber dejado secar ésta capa, se aplica una última de la misma mezcla pero mucho más gruesa. Se deja secar por completo, lo cual se 32.

(33) llama encorar, y es un término propio de la alfarería. Éste término viene al caso porque al utilizar arcilla, de la misma que utilizaban para su producción alfarera, los orfebres precolombinos. estaban usando un material que con el calor del descerado se convertía automáticamente en crisol cerámico, como se ve en las imágenes. El bebedero quedaba formando un receptáculo para el metal, y mientras que el molde desceraba el oro se fundía. Cuando estaba a punto el artista. removía el tapón de arcilla en la boca del bebedero dejando entrar el oro en la cavidad vaciada. de cera. Tras enfriarse, se destruía el molde al impacto liberando la pieza. Este método permitía un vaciado más directo, con un nivel bajo de pérdida de calor y que evitaba bastante de la oxidación.. A continuación demostraré el proceso de una pieza en plata fundida a la cera perdida. A partir. de una pieza existente, se hace molde de silicona, a partir del cual se saca una copia en cera, con núcleo. Se hace un revestimiento en yeso, se funde en plata y luego se le dan acabados. Aquí se puede ver todo el proceso descrito anteriormente.. Pieza original. Betun neutro para engrasar 33.

(34) 34. Comenzamos a aplicar silicona.. Hacemos capas delgadas con los dedos.. Luego nos ayudarán a abrir el molde.. Sobre la arena hacemos el exoesqueleto de yeso.. Vamos poniendo las divisiones de papel..

(35) Teniendo en cuenta hacer machos y hembras para poder ajustar de nuevo las dos partes de yeso.. Armamos el arbol con salidas de gas.. La copia en cera es hueca, por lo tanto esta será una. fundición con núcleo. 35.

(36) 36. Colamos el yeso al vertirlo para evitar burbujas y grumos.. La cantidad de yeso que mezclamos da exacta.. Después de descerar revisamos el molde. Está listo.. El crisol está lleno. Prendemos el horno, se caldea.. Cuando el metal está fundido, después de aplicar borax y. remover escoria, sacamos el crisol y vertimos.

(37) El metal está al rojo, debemos esperar a que se enfríe. un poco. Al hacer choque térmico con el agua fría, el. yeso se empieza a deshacer. Lavamos la pieza.. El original y la copia recién fundida.. Quitamos lo que queda de las salidas de gas.. Así como el bebedero. 37.

(38) Limamos para bajar lo que quede de la fundición y empezamos a pulir la pieza.. Retocamos detalles con cincel. 38.

(39) Pulimos y hacemos detalles finales.. Por último le damos el acabado, en este caso le damos brillo. Fotos por Jorge Gómez y Mariana Daza. 39.

(40) 2.3 FUNDICIÓN ESCULTÓRICA A LA CERA PERDIDA La escultura en metal no es una técnica por si sola, sino una aplicación de la fundición al igual que la joyería. Para describir los procesos involucrados en la elaboración de una pieza escultórica fundida he documentado fotográficamente los procesos seguidos para elaborar un busto conmemorativo. A lo largo del proceso se verá cómo la escultura demanda la aplicación de distintas técnicas integradas. Un busto como el que realicé se puede fundir de una sola pieza, contando con equipos de mayor tamaño que los míos, en particular el horno de descerado. El no contar con el equipo para hacerlo de una sola pieza permite la oportunidad de demostrar cómo se hace por partes, utilizando molde de cera perdida y de arena y soldadura, obteniendo excelentes resultados finales. Esta técnica mixta libera al artesano o artista del límite impuesto al tamaño de la obra, por lo que es la utilizada por la mayoría de los artistas que realizan obras de gran formato.. 40.

(41) El primer paso es esculpir en arcilla el modelo base. Trabajo con arcilla de calidad artística. Es importante tomar en cuenta que tanto la arcilla al secarse como la cera y el metal al enfriarse van a sufrir algún grado de contracción, por lo elaborado el modelo base con un volumen mayor al definitivo. Utilizando espátulas, gradinas y otros elementos propios de la escultura, doy forma y me aproximo a los rasgos y características físicas de la persona que va a ser homenajeada. En el modelo base terminado, con todos sus detalles, se puede apreciar que el tamaño es ligeramente mayor al natural. Doy a la escultura una cobertura con un aislante que puede ser betún, aceite o cualquier otro tipo de grasa con la que pueda formar una película que no deforme ni distorsione la forma, que impida que se pegue la silicona a la arcilla. El molde de silicona se hace en dos mitades desde el comienzo, porque no habría forma de abrirlo sin dañar la cera si fuera de una sola pieza. La forma más fácil de desmoldar es si la división se efectúa por una línea de contorno que no tenga enganches, como si fuera un molde de arena. Determino sobre el modelo por donde voy a hacer la separación, que llamo pista, y la demarco pegando con silicona trozos de cartulina en fila a lo largo del contorno seleccionado. La silicona que utilizo es la misma de sellar ventanas. Con el dedo unto todo el modelo parejamente en capas delgadas – entre más delgada logre hacer la capa, mas rápido va a catalizar o secar, permitiendo menor tiempo entre capas, el cual de todas formas no va a ser menor a unos 15 o 20 minutos; cada capa debe ser uniforme, pareja y sin burbujas, y se hacen tantas como se necesite para cubrir el modelo en una envoltura de silicona de por lo menos siete milímetros de espesor. Las cartulinas que demarcan la pista de la división del molde deben tener una altura de unos cuatro centímetros hacia afuera del modelo, porque encima de la capa de silicona va un exoes-. 41.

(42) queleto de yeso que le aporta rigidez, y lo hace reutilizable. El yeso se aplica por mitades; primero, dentro de una caja de arena hasta la mitad, que puede ser la misma que para fundición, entierro el modelo encapsulado en silicona hasta la mitad, tomando como horizonte la pista de cartulina. Practico unos hoyuelos en la arena con los dedos, para crear guías de cace, y cubro la mitad del molde descubierta de arena con yeso común, en estado espeso, añadiendo capas hasta una profundidad de 2 cm por encima del modelo y la silicona. Cuando el yeso ha fraguado, volteo la caja y desocupo la arena, con lo que queda al descubierto la otra mitad del modelo con silicona y la superficie del yeso que secó contra la arena, con protuberancias donde hice los hoyuelos. Aíslo toda la superficie de yeso con aceite o alguna otra película de grasa, y aplico capas de yeso fresco a la otra mitad del molde, hasta haberlo formado a la misma profundidad.. 42.

(43) Al final tengo un molde completo compuesto por el modelo original de arcilla en el interior, una capa de silicona que será la reproductora de la cera y una cubierta de yeso, el exoesqueleto, que impedirá la deformación. Retiro las partes de yeso, que algunos artistas llaman táseles. Retirando los táseles tenemos a la vista el modelo de silicona, listo para abrir. Haciendo uso de un bisturí, me valgo de la pista de cartulina como guía para cortar la silicona. Trato de hacer un corte limpio, sin movimientos aserrantes. Lentamente va liberándose el modelo de arcilla. Al ser elástica, la silicona permite doblarse para ir apartándola del camino. Esta elasticidad que tienen la silicona permite lograr un alto nivel de definición. La imagen muestra el modelo de arcilla y su “guante” de silicona.. Reviso bien el interior del molde de silicona para retirar cualquier posible rastro de arcilla.. 43.

(44) Empiezo a armar las secciones de yeso. Hago resanes en las partes donde el yeso esté muy delgado o fracturado. Ésta labor de resane es muy importante para aumentar la resistencia. Me aseguro que el guante de silicona case perfectamente para que no quede deformado. Continúo armando todo esto como si fuera un rompecabezas tridimensional.. 44.

(45) Si he tenido cuidado en el paso a paso hasta aquí, las dos mitades empatan perfectamente. Sello los bordes con una capa fina de yeso para evitar filtraciones en el momento de vaciar la cera. Ubico el molde cabeza abajo y está listo para recibir la cera. Reviso que las uniones queden bien empatadas. El tipo de fundición que voy a realizar se denomina cera perdida con núcleo, lo cual quiere decir que la pieza final será hueca, al igual que el molde de cera. Tengo preparada, es decir fundida, al baño maría o por medio de calor indirecto, una cantidad suficiente de cera de abeja como para llenar el molde hasta el ras. Tras verter la cera fundida, doy un tiempo prudencial para que se endurezca la cera que está en contacto con el molde frío, entre 5 y 10 minutos dependiendo de las temperaturas iniciales y ambiente, y forme un cascarón. Al cabo de este rato devuelvo la cera que todavía esté líquida al calor para que continúe fundida. La cera no debe calentarse hasta un punto de ebullición, pero debe estar lo bastante caliente como para continuar bien líquida mientras pasa minutos entre el molde frío, para que la capa de cera que se endurece en cada aplicación sea uniforme. El método práctico que yo utilizo para. 45.

(46) verificar la temperatura correcta es dejar caer una gota de agua en la cera. Ésta debe flotar sobre la cera y evaporarse sin violencia. Si chispea y suena como fritando carne, está muy caliente, pero si al caer causa que la cera se coagule debajo de la gota, está muy fría. Dejo enfriar el molde con su primera capa de cera el espacio de tiempo que toma volver a alcanzar la cera fundida su temperatura ideal. Vuelvo a llenar el molde de cera y espero 10 minutos, sacando luego la cera otra vez y esperando unos minutos para verificar el espesor de la doble capa de cera dentro del molde. El espesor buscado es de unos 4 milímetros. Si no está del espesor indicado, vuelvo a echar nuevamente cera y repito la operación. Espero a que el molde se enfrié y empiezo a separar las mitades de yeso de la silicona. Esta separación debe hacerse con cuidado para no fracturar la cera.Hay que tomarse el tiempo de esperar que la cera esté bien fría, para que resista la manipulación del desmoldado; las figuras complejas tienen muchos enganches que hay que desmoldar con cuidado.. 46.

(47) El modelo de cera desmoldado no sale perfecto; es preciso revisarlo y retocarlo.. Comparando los dos pasos ya culminados, es evidente en el modelo de cera una pequeña contracción. En cada paso que se avance desde el modelo de arcilla a la pieza de bronce sucede una reducción en las dimensiones externas de un 5 porciento.. Separo la cabeza del busto, pues es la parte que va a ser fundida a la cera perdida con núcleo. Retoco y pulo los detalles.. 47.

(48) Ubico el bebedero y las chimeneas en cera y las sueldo al modelo con cera.. Sueldo con cera el modelo a una base de aglomerado de 18 mm, asegurando el bebedero y las chimemeas.. Tengo las paredes de la formaleta previamente armadas, de manera que solo sea cuestión de asegurarlas a la base y queda armado el armazón. El punto de preparación del cemento refractario es de una consistencia como la de la colada de maicena; ni muy espeso ni muy líquido. Vacío la mezcla sobre y dentro del molde, hasta llenar por completo la formaleta. El revestimiento de cemento refractario tiene un periodo de fragua de 24 horas.. 48. Me aseguro que todo quede perfectamente soldado..

(49) Sobre la tapa del horno doy. mados e introduzco el molde en. tal fundido sobre cera lo me-. ve. Nótese que la formaleta de. tándose lentamente hasta que. que la obra quede porosa; en. inicio a un calentamiento suaaglomerado se va quemando,. lo cual indica que el calor en-. cima del horno recien prendido no deja de ser considerable.. Durante éste precalentado gran parte de la cera saldrá del molde. Ubicando una bandeja de-. bajo podré recuperar y reutilizar parte de la cera.. Después de un tiempo de pre-. calentado sobre el horno, retiro los restos de la formaleta que-. el horno, que continúa calenhorno y molde alcanzan una. temperatura de 750 grados. Un calentamiento gradual asegu-. ra que se funda y se evapore o queme toda la cera.. 750 grados es una temperatura cercana a la de fundición del. bronce, lo que hace que todo. rastro de cera haga combustión. Sin embargo, en zonas estrechas del molde puede quedar. cera atrapada. Si se vierte me-. nos grave que puede pasar es el peor de los casos los gases generados pueden causar expulsiones violentas de metal. candente por el bebedero o las chimeneas, lo cual es bastante. peligroso. Para revisar si dentro del molde queda cera adherida, ilumino bien el interior y busco parches negros, que delatan. cera quemada sin evaporarse.. 49.

(50) El molde descerado y caliente es conveniente aporcarlo que consiste en cubrirlo con arena que lo aprisione para impedir que la fuerza expansiva del metal lo fisure produciendo fugas del metal.. 50. Se realiza la escoriación del metal parara que al ser vertido no lleve impurezas. También es conveniente hacer la desoxidación agregándole un poquito de ácido bórico. Sé que el bronce esta en el punto exacto cuando empieza a salir del horno gases de color blanco.. Se retira el crisol del horno con las pinzas de abrazo y se ubican en la canasta..

(51) Se realiza el vaciado con un vertimiento continuo y rápido.. Cuando el metal empieza a enfriar se contrae por ello el bebedero debe ser generoso, para dar lo que se llama empuje.. Rompo el molde utilizando herramientas de impacto. Después de liberar la pieza con una grata de alambre suave retiro las partículas de refractarios pequeñas que hayan quedado adheridas.. 51.

(52) Corto bebedero y chimeneas con seguetas y limas, y comienzo el proceso de pulimento.. 52. Utilizando herramientas cortantes hago el despiece de la cera que voy a utilizar para fundir en arena. Calibro la cera para que toda tenga una superficie homogénea que puede ser de 4 milímetros.. Hago el procedimiento de pisar la caja de arena utilizando el paso a paso que está expuesto en el capítulo de fundición en arena..

(53) Efectúo correcciones de ser necesario sobre la arena.v. El vaciado dentro del molde y la liberación de la pieza sigue también el paso a paso de fundición en arena.. Corto bebedero y rebabas.. 53.

(54) Se arman las partes de la escultura utilizando medios de soldar como es la autógena, soldadura de arco y tic.. 54. Unión de la parte de la cabeza que fue fundida a la cera perdida con la parte inferior fundida en la arena utilizando soldadura autógena.. Para que el aporte de soldadura penetre muy bien y se adhiera el sector a unir se debe esmerilar y retirar la oxidación, grasas y otras impurezas..

(55) Cuando la obra esta soldada se realiza el proceso de acabados.. Con abrasivos, utilizando pulidora y esmeriladoras, efectúo un desbastado cuidadoso de la soldadura. Aplico una pátina en caliente. 55.

(56) 56. Fotos por Jesús Molina.

(57) 3. MICROFUNDICIÓN, TÉCNICA DE CERA PERDIDA PARA JOYERÍA 3.1 ORIGEN DE LA MICROFUNDICIÓN En los inicios del siglo XX con la intención de solucionar la elaboración de prótesis de odontología se desarrolló la micro fundición en cera utilizando revestimiento de yeso con cristobalita y la implementación de maquinaria como la bomba de vacío inyectora y centrifuga. Corriendo el siglo, viendo las bondades de tales adelantos, se empezó a aplicar a la orfebrería y las artes.. 57.

(58) 3.2 MATERIALES, INSUMOS Y HERRAMIENTAS. Argollero. 58. Cortador. Gramera.

(59) Lima. Calibrador. Cardabon de cuchilla. Gubias. Marcadores 59.

(60) 3.3 ELABORACIÓN DE UN A NILLO A LA CERA PERDIDA. Elaboración del diseño.. 60. Tomo un pedazo de cera preformada que se consigue con facilidad en el mercado y la marco con el calibrador o un compás, dejando una tolerancia mínimo de dos milímetros de más.. Con una segueta corto por fuera de la marca que había realizado, es muy importante hacer el corte girando la cera para que la sección cortada quede pareja..

(61) La sucesión de imágenes muestra cómo el corte se hace girando la cera.. Así he logrado que la cera sea del mismo calibre en todo el contorno.. Lijo por ambos costados utilizando papel o tela de lija desde el grado 80, 120, 220, 320 y 400.. Con el argollero determino el tamaño del anillo midiendo con el dedo de la persona que lo va a usar.. Con el argollero paso la medida al cartabón. Con el cartabón de cuchilla empiezo a desbastar la cera. como si fuese un tajalápiz, haciéndolo por ambos lados para que el anillo no vaya a quedar cónico.. 61.

(62) Marco el perímetro de la argolla.. 62. Por medio de la geometrización efectúo el marcado de la silueta del anillo.. Corto con la segueta los excesos de cera haciendo los cortes con una pequeña inclinación hacia afuera.. Con un bisturí desbasto hacia afuera cortando muy poquito, casi como si fuera de sesgo para no partir la cera.. Con limas llego hasta la silueta y afino con lijas de distintos granos..

(63) Tengo ya la forma definida, y entro a hacer los detalles.Utilizando varias herramientas de corte como. bisturí, gubias o cualquier otra herramienta similar doy los últimos detalles al modelo de cera.. Con la herramienta de mano y una fresa redonda pequeña socavo el interior del anillo para reducir su peso y economizar en material.. Pongo el bebedero, que también es de cera, en la parte inferior. Lo soldo teniendo cuidado que quede muy bien unido.. Se suelda el modelo con cera a la base.. Se pesa el modelo de cera y la base, esto para determinar más adelante cuánto metal vamos a necesitar exactamente.. 63.

(64) 64. Como se muestra en la imagen debe haber suficiente espacio entre el modelo a fundir, las paredes y la parte superior, entre más grueso el modelo mayor la distancia.. Tomo nuevamente el cilindro y realizo la siguiente operación. Se mide la altura, se le haya la mitad y se le agrega un centímetro, ejemplo, si un cilindro mide. 10 cm de altura la mitad es 5 cm más un centímetro igual 6cm. Cuando ya he determinado cuál es la mitad más 1.. Eso lo marco en el interior del cilindro, de forma que no se borre y se vea con nitidez.. Vierto agua hasta la línea que he marcado.. Paso el agua a un instrumento de medición para saber cuántos centímetros cúbicos o mililitros tengo en el cilindro, que para este caso son 50 ml..

(65) Con esta medida al multiplicarla por 100 y dividirla en 40 obtengo la cantidad de revestimiento necesario, esto quiere decir 50 X 100 dividido 40, igual a 125 gramos de revestimiento. Se pesa el revestimiento con exactitud.. Se agrega el agua y se mezcla, hay que tener cuidado que el agua no esté muy fría, lo ideal es entre 15 y 25 grados centígrados. Mezclo y vierto dentro del molde de acero sin llenarlo en su totalidad, porque al ser sometido al vacío el yeso se expande por las burbujas y se puede rebozar.. Hay que asegurarse que no queden grumos; algunas personas para mezclar utilizan batidoras, pero esto obliga a tener un excelente equipo de vacío.. 65.

(66) Humedezco la campana y la goma de la máquina para mejorar el trabajo de la máquina, y provoco un vacío que puede estar en duración entre el minuto y medio a dos minutos.. 66. Rebozo con el revestimiento el cilindro, este revestimiento fragua totalmente en dos horas, después de esto se puede emparejar a ras y se lleva al horno para iniciar el proceso de descerado y fundir.. Una vez fundido el anillo, hacemos un caucho, un molde para obtener copias de cera del anillo, y así poder fundir piezas en serie. Usamos una mufla o marco metálico..

(67) Se cortan tiras de caucho silicona a la medida del marco, suficientes que excedan el nivel de la mufla.. Se mete en la vulcanizadora precalentada a 168 grados. Se cierra a la máxima presión posible, por cada capa. se deja vulcanizar 15 minutos, sin importar el tamaño.. Luego de enfriarse, abro el molde usando un bisturí. Hago cortes en zig-zag para que después, al cerrar el. molde las partes no se desfacen. La inyectora se prende con anterioridad para que la cera esté a la tempera-. tura adecuada. Se bombea y se inyecta la cera como lo muestra la imagen.. 67.

(68) Finalmente vemos el anillo terminado y una copia en cera de inyectora.. 68. Fotos por Jorge Gómez y Edwin Montero.

(69) 4. OTRAS ALTERNATIVAS Un taller bien dotado es una inversión costosa y toma años en terminar de dotar. Existen métodos y trucos para reemplazar o suplir la ausencia de algunos de los equipos, que es bueno conocer, no solo porque al empezar todo fundidor tendrá que lidiar con el tener que ir dotando su taller de a pocos, sino además porque hasta en un taller bien dotado las cosas se averían, se acaparan en otros trabajos o por cualquier razón sus buenos equipos pueden no estar disponibles. Fundición de objetos sin utilizar cera: supongamos que un cliente quiere un dije en forma realista de escarabajo o de vaina de eucalipto; se puede hacer un proceso largo para producir un modelo de cera basado en el objeto real, o hasta copiado del objeto real, pero es mucho más fácil simplemente armar el molde sobre el mismo objeto real. La única condición es que se queme como la cera, no puede dejar rastros en el molde de yeso, es por eso que los objetos orgánicos, es decir, partes o cuerpos de plantas, animales u hongos. Se le suelda al objeto directamente un bebedero y chimenea de cera y se arma el molde sobre el mismo objeto. Se procede con el descerado igual que si el modelo fuera de cera, y como éste proceso lleva el molde a una temperatura a la que queda caldeado para vaciar, que en algunos casos alcanza los 900ºC, y nunca es inferior a los 750, el objeto orgánico se calcinará hasta el punto de volverse ceniza y volatilizarse, dejando el molde limpio y seguro para verter. Reemplazar la máquina de vacío para sacar los gases de un molde de yeso: verter el yeso en el molde a través de un colador fino hasta rebozar, tapar y sacudir. Reemplazar la inyectora de cera por una jeringa grande, calentando la cera en estufa. Reemplazar la vulcanizadora por siliconas thermoresistentes de grado automotor, de las que se 69.

(70) usan para sellar partes de motor que se calientan muchísimo. Si no se tiene, silicona con harina de trigo. Armar el molde como si fuera para sacar el modelo de cera en cera perdida. En moldes de silicona thermoresistente se pueden vaciar aleaciones que tengan un punto de fundición bajo, como el samak y el peltre. Coquillas: moldes pre-hechos y escualizables para fundir lingotes de bajo perfil y barras de diversos calibres. Los lingotes planos y las barras se utilizan para producir chapas y tubos, y con las barras cables, alambres e hilos, por procesos de extrusión. A continuación algunas imagenes que muestran algunas de estas alternativas. 70. Colar el yeso ayuda a quitar grumos y burbujas. Con cuidado luego se mueve para asegurar que el yeso entre en todas las partes de la pieza.. Podemos fundir piezas orgánicas, como una vaina de eucalipto o un insecto. Estos se quemarán en el proceso de descerado..

(71) Los procesos que siguen son los mismos que ya conocemos. Se descera el molde, en esta ocación se arma una escructura de ladrillos refractáreos, que reemplaza el horno de descerado, y damos calor con. un soplete. Se funde la pieza, se remueve el yeso por medio de un choque térmico en agua y finalmente llegamos a la pieza interesante en metal. 71.

(72) Como alternativa al molde de caucho vulcanizado hago un molde de silicona con harina de trigo. Para esto mezclo harina con silicona fría hasta lograr una masa similar a aquella para hacer pan o pizza.. 72. Rodeo la pieza con la mezcla y me aseguro de que penetre en todas las formas de la pieza. En este caso usé el molde para vulcanizar y con una superficie plana y firme, como una tabla, presiono para compactar y dar forma al molde..

(73) De la misma forma en que se abre un caucho, utilizo un biturí y hago cortes en zig-zag. En una olla derrito la cera y, usando una jeringa, la inyecto en el molde.. Esto, como alternativa a la inyectora. Se debe usar, de igual forma, la cera especial para inyectar que se consigue en el mercado.. Fotos por Jorge Gómez y Edwin Montero. 73.

(74) 74.

(75) 5. METALES, ALEACIONES Y CARACTERÍSTICAS Una aleación es la unión de dos o más metales para obtener uno nuevo con características físicas diferentes a las de los metales singulares por aparte. Algunas aleaciones: •. Bronces: 95% de cobre + 5% de Estaño. •. Latón: 70% de cobre + 30% de Zinc. •. Alpaca: 50% de cobre + 25% de Níquel + 25 % de Zinc. •. Zamac: 95% de Zinc + 5% de Aluminio. •. Peltre: 92% de Estaño + 5% de Antimonio + 3% de Cobre. Para los metales preciosos como lo son el oro y la plata se debe utilizar la siguiente fórmula pues están regidos bajo unas normas de ley: •. Ley mayor – Ley menor x gramos (de plata o metal a fundir) / en la ley menor. Características físicas de los metales: Dureza: Resistencia a ser rayado. Maleabilidad: Propiedad que permite a un cuerpo laminarse.. 75.

(76) Tenacidad: Resistencia a ser doblado. Ductilidad: Característica de un cuerpo que permite presentarlo o volverse hilos. Conductibilidad: La hay calórica o eléctrica. Oxidación: Cuando es controlada o superficial protege el material interior por tener un punto de fusión más alto y protege de la luz en este caso lo llamaremos pátina que a su vez embellece el metal y lo protege. Cuando esta oxidación no se detiene la llamaremos corrosión y es muy perjudicial para el metal en su presentación y estructura.. 76.

(77) 6. EQUIPOS PARA LA FUNDICIÓN Los crisoles. Son los contenedores en donde el metal cambia de estado, los hay de varios materiales, grafito, carburo de silicio, cerámica, arcilla y de hierro. Los de cerámica o arcilla es recomendado curarlos; esto se hace preparando una papilla con bórax y agua o bórax y alcohol, untándolo en el interior de crisol. Después se calienta de forma gradual, no brusca, lo que causaría la fractura del refractario, hasta ponerlos al rojo, con llama directa o indirecta. El bórax se derrite y se fija a la superficie creando una capa vítrea que impide que el metal se pegue a las paredes. Se debe utilizar para cada metal un crisol diferente para no alterar las aleaciones o la ley, es decir el de oro es solo para el oro al igual que la plata, los bronces y así los demás. Los fundentes. Son agregados que se le aplican al metal antes y durante el proceso de fundición para eliminar la escoria, desoxidar y bajar el punto de fundición, en el caso de los no ferrosos, como el oro, plata y bronce, el fundente por excelencia es el bórax. Para el aluminio es pertinente utilizar ácido bórico pero para mejorar los resultados se puede utilizar bórax, ácido bórico y al final sal común o sal amoniaco. Para una limpieza más profunda y homogenización se debe agitar la colada con madera o hueso, estos queman oxígeno, desoxigenando el metal y otorgando excelentes resultados. Atmósfera de los hornos. Las atmósferas de los hornos, si se produce fuego para fundir diremos que estamos utilizando. 77.

(78) una atmósfera oxidante porque el fuego es quema de oxígeno. Por el contrario si el calor necesario para fundir se logra por medio de bobinas, resistencia o arcos eléctricos hablaremos de una atmósfera reductora. Inyectora de cera: máquina que funde y mantiene fundida la cera, y a la vez es una cámara sellada con una bomba, con lo cual se obtiene, al liberar la válvula de salida de la cera, un chorro de cera fundida a presión. La cera a presión tiene diversos usos. Es importante advertir que la cera utilizada para esta máquina es especial, no es la misma de abeja. Vulcanizadora: consiste en una prensa que conduce calor. Se utiliza para rodear un objeto que se quiere copiar con viruta y láminas de látex tratado para vulcanizar, comprimirlo y derretir el látex, formando un molde de caucho del objeto. El caucho vulcanizado resiste la temperatura de fundido de la cera con facilidad, por lo que se utiliza este método para producir un molde madre de donde sacar modelos de cera en serie. Equipo de vacío: es un compresor que genera vacío en dos modalidades. En un extremo de la máquina hay una plataforma que genera un vacío bajo una campana, que es donde se extraen los gases en frío del revestimiento antes de que fragüe. Del otro extremo de la máquina, en una cavidad, se introduce el molde fraguado, descerado y caldeado, se sella dentro de la cavidad de manera que la parte sellada del ambiente sea el espacio entre el exterior del molde y la cavidad, y que el bebedero y la cavidad dentro del molde queden abiertos al ambiente. Al vaciar metal dentro del molde con ésta configuración, el vacío hacia afuera del molde a través de sus paredes extraerá los gases del metal sin necesidad de chimeneas, logrando un copiado fiel incluso con metal a temperaturas que presentan el riesgo de producir porosidad. 78.

(79) Centrifugadora con crisol: Ayudándose de la imagen para describirla, la parte azul es una contrapesa para balancear el brazo. Lo blanco es el crisol, al frente de este se ubica el cilindro de acero revestido ya descerado, entonces se gira hacia la izquierda haciendo que la cuerda se tensione, asegurada con un pasador. Se funde el metal en el crisol; cuando esta fundido, se retira el pasador y el brazo gira enviando el metal dentro del molde a presión.. 1. 2. Horno eléctrico. Horno oxidante. 79.

(80) 3. 4. 5. 7. Equipo de vacío. Centrifugadora. Inyectora de cera. 80. Vulcanizadora. 5. Horno de descerado. Fotos 2, 3, 4, 5 y 6 por Jorge Gómez.

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(83) 6. GLOSARIO ALEACIÓN. Unión de dos o más metales para obtener unas características físicas diferentes. AMIANTO. Es otra forma de llamar el asbesto. Es toxico y su volatilización puede producir cáncer al ser inhalada. BENTONITA. Tipo de caolín que se utiliza para preparar la arena de fundición. BEBEDERO. Punto de ingreso del metal en un molde. DESCERAR.. Retiro de la cera de un molde utilizando calor. RECOCER.. Calentar el metal y darle un choque térmico enfriándole en agua o una solución fría para disminuir su dureza y tenacidad. PRECALENTAMIENTO. Elevar la temperatura para evitar choques térmicos. CALDEO. Calentar de forma gradual el crisol o el horno para evitar daños como fisuras de refractarios. FUNDENTE. Agente químico que ayuda a unificar la estructura del metal, baja la temperatura y separa las impurezas. DESOXIDANTE. Químico como el ácido bórico que ayuda a retirar el oxígeno que está dentro 83.

(84) del metal. CRISOL. Recipiente refractario dentro del cual se funde el metal. ESPUMADERA. Especie de cucharón con huecos que se utilizan para retirar la escoria cuando el metal ya está fundido. ESCORIA. Impurezas que tiene el metal fundido. FUNDICIÓN. Cambio de estado del metal elevando la temperatura para poder ser vertido dentro de un molde. ATAQUE. Punto de unión entre la pieza a fundir y el bebedero. CARGA. Llenar el crisol de metal para fundir. CHAMOTE. Arcilla calcinada y triturada. REFRACTARIO/A. Material capaz de soportar altas temperaturas sin deformarse. SÍLICE. Arena libre de impurezas. SILICATO DE SODIO. Líquido viscoso inocuo utilizado para mezclar con la sílice que al ser sometido a una corriente de gas carbónico se endurece. CRISTOBALITA. Se utiliza para mezclarla con yeso para darle propiedades refractarias. 84.

(85) ESCAYOLA. Yeso VACIADO. Verter el metal dentro del molde. REBOZAR. Verter metal hasta el tope de la capacidad. CENIZA. Material particulado que se volatiliza. TERMOCUPLA. Sensor de calor. PIROMETRO. Elemento que permite identificar la temperatura. ENGANCHE. Forma que impide el retiro de una pieza.. 85.

(86) 86.

(87) 8. BIBLIOGRAFÍA KNAUTH Percy; El descubrimiento de los Metales; Ediciones culturales internacionales; México; 1987 ROZO R Abraham; Fundición Artística en Bronce; Editorial Universidad de Caldas; Colombia; 1997 CASABÓ Juan; Manual del Joyero; Editorial Albatros; Argentina; 1985 HOPKINS; HISCOX; El Recetario Industrial; Gustavo Gili; 2007. 87.

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