Il silicio nelle leghe madri

Il silicio nelle leghe madri

Il silicio nelle leghe madri

Nel mondo dell’oreficeria, esistono diversi modi per classificare le leghe. Uno dei più comuni divide le leghe tra quelle adatte alle lavorazioni meccaniche e quelle adatte alla microfusione. In questo articolo approfondiamo il ruolo del silicio in questa divisione.

Quando utilizziamo una lega madre, lo facciamo perché vogliamo dare all’oro o all’argento che intendiamo lavorare alcune caratteristiche precise. L’oro puro, ad esempio, ha una durezza modesta (22HV) che lo rende poco adatto all’uso quotidiano, per questo la maggioranza delle leghe madri è in grado di aumentarla, anche significativamente.

Aumentare la durezza dell’oro puro è un’operazione il più delle volte necessaria e priva di controindicazioni, altri vantaggi apportati dalle leghe madri invece, portano con sé degli effetti collaterali, più o meno importanti, che possono influire sulla buona riuscita della lavorazione; questo è il caso di alcune leghe studiate per applicazioni di microfusione.

Vediamo nello specifico quali sono le caratteristiche richieste da una lega per microfusione:

  • Aumento della fluidità
    La fluidità è necessaria per permettere al metallo liquido di riempire adeguatamente lo stampo in refrattario, senza bisogno di applicare sovra-pressioni eccessive dopo la colata.
  • Lucentezza dopo la colata
    La perdita di lucentezza dopo la colata è un effetto della reazione tra la lega ad alta temperatura ed il materiale refrattario. Quello che comunemente viene chiamato “gesso” è un composto formato per il 25-30% da solfato di calcio emiidrato (CaSO4 ​1⁄2 H2O) che funziona da legante, e per il 70-75% da silice, in particolare cristobalite (SiO2), che rappresenta il refrattario vero e proprio. Quando il solfato di calcio viene riscaldato ad alte temperature forma dei prodotti di decomposizione:2CaSO4  2CaO + 2SO2 + O2in particolare l’anidride solforosa e l’ossigeno possono portare alla formazione di solfuri ed ossidi di rame e zinco, la formazione di questi composti altera il colore e la brillantezza superficiale del metallo.
    Per questo motivo uno dei bisogni più sentiti nell’ambito della microfusione è quello di ottenere un alberino ben disossidato.

Un caso particolare è quello in cui sono presenti pietre premontate in cera, per questa applicazione è ancora più importante che l’alberino sia correttamente disossidato, perché non è possibile rimuovere facilmente l’ossidazione sotto una pietra, che risulterebbe quindi poco lucente e spenta.

  • Calo ridotto
    Il calo è un altro problema comune nella microfusione, quasi sempre dovuto all’evaporazione dello zinco, che ha una temperatura di ebollizione di 907°C. Il fatto che i cilindri vengano lasciati raffreddare lentamente in aria, prima di essere immersi in acqua, accentua questo inconveniente, dato che è stato dimostrato che lo zinco è in grado di evaporare anche dopo la solidificazione dell’alberino.

La soluzione più comune
Tra i vari additivi che possiamo aggiungere all’oro e all’argento, ce n’è uno in grado di portare dei miglioramenti in tutti questi ambiti: il silicio.

La presenza anche di piccole quantità di silicio nella lega è in grado di aumentare significativamente la fluidità delle leghe di oro e argento; inoltre, la temperatura di solidificazione viene abbassata e questo fornisce al metallo liquido più tempo per riempire la forma dello stampo, prima di solidificarsi.

Un’altra caratteristica del silicio è quella di formare una sottile pellicola sul metallo fuso che limita il contatto tra questo e la parete del gesso, in questo modo i composti della decomposizione del solfato di calcio non interferiscono con il rame e lo zinco presenti nelle leghe, anzi, la presenza di zinco è in grado di aumentare le caratteristiche protettive del silicio. La sottile pellicola formata dallo zinco, poi, è incolore e trasparente, quindi non altera il colore naturale della lega in cui si trova.

Le leghe con silicio hanno inoltre un calo ridotto e indipendente dalla quantità di zinco presente in lega, sembra che questo sia dovuto sempre al film protettivo generato da questo elemento, che impedisce l’evaporazione degli elementi basso-fondenti.

Tutto rose e fiori, quindi?
Non proprio. Il silicio apporta dei vantaggi indiscutibili nella microfusione, ma ha anche degli svantaggi:

  • Grano cristallino
    Il silicio aumenta sensibilmente la dimensione del grano cristallino dei metalli, non solo: inibisce anche gli effetti degli affinatori di grano, rendendo così meno efficace la loro azione. Per questo motivo il metallo risultante avrà una struttura a grana grossa, con tutti gli svantaggi che questo comporta.

 

  • Fragilità
    Il silicio è scarsamente solubile nei principali metalli utilizzati in oreficeria, questo lo porta a segregarsi nei bordi del grano cristallino, sotto forma di impurità. Il metallo così ottenuto è più fragile e soggetto a fratture.

Questi svantaggi rendono molto difficile lavorare meccanicamente una lega contenente silicio. Il metallo può facilmente spezzarsi o presentare crepe durante la laminazione e in ogni caso l’aspetto estetico sarà facilmente compromesso dalla grana aumentata dei suoi cristalli.

Per questi motivi la maggior parte delle leghe per microfusione non sono adatte per la lavorazione meccanica.

Al contrario, però, alcune leghe per lavorazione meccanica possono essere adatte per la microfusione, se rispettano certi requisiti come un contenuto di zinco non eccessivamente alto ed una buona fluidità. Le prestazioni di questo tipo di leghe in microfusione sono in genere inferiori rispetto a quelle con silicio, ma comunque valide per chi cerca un prodotto universale da utilizzare per tutte le lavorazioni.

Tags:


Contattaci per una consulenza, per l’assistenza, i prezzi e la personalizzazione

Iscriviti alla newsletter di Gallorini per ricevere notizie e contenuti esclusivi