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Del concepto a la realización

Los diseñadores de joyas utilizan el CAD para dar vida a sus ideas en forma de modelos 3D, ¡lo último en diseño y creatividad! Las ideas adquieren forma cuando se fresan a partir de una pieza de cera en bruto, se funden en metales preciosos y se engastan con piedras deslumbrantes.

Collar de Raims

CAD - Diseño asistido por ordenador

CREAR COLLAR CON PERLAS DE RAIMS

Tras discutir con el cliente la idea general de su proyecto en función del presupuesto, el tamaño, los plazos, los materiales y el diseño, se empieza a materializar en papel un boceto preliminar a lápiz. El trabajo posterior se transfiere al ordenador en un programa CAD para el modelado tridimensional. En este ejemplo, utilizamos Rhino 3D. Se crea un modelo tridimensional de todos los elementos del collar, así como un modelo general de toda la estructura con el tamaño y el número exactos de perlas.

Boceto
Diseño CAD 3D
Modelo renderizado en 3D

En el programa de diseño, en este caso Rhino 3D, los diseñadores pueden ver el proyecto desde distintos ángulos. Las piezas pueden ajustarse para que encajen sin problemas, permitiendo opciones alternativas y adaptándose a las necesidades de los clientes.

Un modelo 3D terminado puede utilizarse de dos formas. En primer lugar, la fabricación del producto, en la que el siguiente paso consistiría en calcular la información del CNC en el programa CAM. La segunda es un renderizado del modelo en una imagen realista para mostrar a los clientes o comercializar sus diseños y servicios. Al final de esta sección, puedes ver un buen ejemplo de imagen renderizada. Esta no es una foto del producto real, es un collar virtual, sentado en un pedestal negro virtual.

СAM - Fabricación asistida por ordenador

Una vez creado un diseño en un programa CAD, se transfiere al espacio de trabajo tridimensional del programa o módulo CAM. Los programas CAM difieren mucho entre sí en función del tipo de máquina CNC/fresadora a la que están destinados. Las opciones de software CAM más básicas sólo funcionan con máquinas de 3 ejes. Las opciones más complejas pueden accionar una fresadora de 5 ejes, como la Mira Mill. Requieren un ordenador potente y ciertas habilidades por parte del usuario.

Cómo trabajar con un programa CAM basado en Rhino3D

El modelo virtual de cada pieza de joyería se coloca primero en el 0(origen) de todos los ejes en el programa CAD. Se orienta para que coincida con la configuración real de la fresadora y está listo para que el programa CAM lea su superficie. El programa CAM también debe configurarse para la fresadora CNC que vaya a utilizar, así como los tamaños y formas de las brocas de corte. Para realizar cálculos precisos es necesario conocer el comportamiento real del molino y las preferencias del operario. Se tiene en cuenta la naturaleza del modelo y se elige la estrategia adecuada. Esto significa mover el modelo para exponerlo al máximo a la herramienta de corte. Los cálculos los realiza automáticamente el ordenador. Una vez hecho esto, la máquina recibe órdenes para mover los ejes y las herramientas de corte. Conseguir la estrategia adecuada para exponer al máximo la herramienta de corte puede requerir práctica, pero supondrá menos trabajo de postproducción. En estas imágenes, las líneas de color verde claro representan la trayectoria que seguirá la herramienta de corte a través del modelo. Estas trayectorias de herramienta se convierten en un conjunto básico de instrucciones para la fresadora CNC, que moverá la herramienta de corte para seguir estas trayectorias de herramienta. Este conjunto básico de instrucciones se denomina código G.

Líneas de trayectoria CAM
Moldes de cera

СNC - Control numérico por ordenador

Cuando los archivos CAM se preparan correctamente con códigos G precisos y la fresadora se carga con una cera en bruto preparada adecuadamente, el fresado no es complicado. Cortar el modelo de cera en la máquina es una de las etapas más importantes del moderno modelo CAD para producción. Los modelos se crean en el mundo virtual, pero para ser útiles tienen que ser reales y tangibles. En esta fase, la fantasía del diseñador cobra vida. De un simple trozo de cera verde sin procesar nace un elegante modelo con detalles microscópicos y las superficies más finas. Si las generaciones anteriores creaban los modelos maestros a mano, con cinceles y limas, las manos de la nueva generación sólo necesitan dominar el ratón del ordenador y una cuadrícula en la pantalla.

La máquina alterna el corte de cada lado de la cera para mantener la estabilidad y da vida al modelo informático. La configuración de la máquina para realizar el trabajo es un procedimiento sencillo: Encienda el equipo, coloque el husillo en su posición inicial, monte la pieza de cera en una fijación y fije la fijación a la fresadora. A continuación, deberá cargar las trayectorias de la herramienta (código G) desde el software de diseño en el ordenador de control del CNC. Dependiendo del modelo y de la velocidad a la que utilice la máquina, es posible que tenga que activar el chorro de lubricante, que inyecta una pequeña cantidad de fluido lubricante en la pieza de trabajo, justo donde está trabajando la fresa. Esta es una de las partes más emocionantes del proceso, en la que puedes ver cómo tu idea cobra vida.

Tratamiento posterior

Una vez fresados los modelos, podrá reelaborar las piezas que considere necesario modificar. También puede montar algunos modelos de cera de varias piezas antes del vaciado, según su criterio y experiencia.

Visión general del proceso de fundición

El modelo o modelos de cera se espolvorean y funden sobre una base de caucho, denominada “base de bebedero”. A continuación, se coloca sobre la base de bebedero y las ceras un matraz metálico, que se asemeja a un tramo corto de tubo de acero de entre 1,5 y 6 pulgadas de alto y ancho. La mayoría de las bases de bebederos tienen un borde circular que sujeta el frasco de tamaño estándar y lo mantiene en su sitio.

Se mezcla el revestimiento (yeso refractario) y se vierte en el matraz, llenándolo. Se deja endurecer y, a continuación, se introduce el recipiente de revestimiento en un horno, cuyo calor endurece el yeso hasta convertirlo en una cáscara, y la cera se funde y se escurre. La cera fundida puede recuperarse y reutilizarse, aunque a menudo simplemente se quema. Ahora todo lo que queda de la obra de arte original es el espacio negativo que antes ocupaba la cera, dentro de la cáscara de escayola endurecida. El comedero, los tubos de ventilación y la taza también son ahora huecos.

La fundición suele realizarse directamente desde el horno, ya sea mediante colada centrífuga o colada al vacío.

Piezas de fundición de oro
Aplicaciones del esmalte

La obra maestra acabada

El diseño de este collar es único. Cada elemento metálico tiene dos dibujos completamente distintos en ambas caras. Uno con una zona guilloché cubierta de esmalte azul. El segundo – con un diseño translúcido, esmalte blanco. Así, el collar puede llevarse por ambos lados, en versión azul oscuro o claro. Todos los objetos de oro son muy ligeros y huecos. Tienen cubiertas laterales cerradas con dibujos.

Para evitar dañar las capas más finas del esmalte, no se utilizan soldaduras ni soldaduras láser. Otra complejidad de diseño se encuentra todavía en la selección y la vinculación de la rosca collar de perlas que todos yacían en el nivel del busto. El producto no es menos singular en el diseño de su cerradura. Parece sólido y fácil de abrir, además de duradero y fiable. Este collar se completó con pendientes de este mismo estilo. Todo este conjunto fue realizado exclusivamente por Raims, desde la idea hasta el producto acabado.