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sabato 20 gennaio 2018

Nozioni #1 - LA FORGIATURA


I metalli che vengono normalmente utilizzati per la realizzazione di bigiotteria e oreficeria sono metalli non ferrosi e possono quindi subire lavorazioni a freddo.
Caratteristica essenziale del metallo è la sua struttura molecolare regolare, basata sulla ripetizione di una cella elementare. Questa struttura, chiamata RETICOLO CRISTALLINO, è simile ad un nido d'ape e contiene quindi degli spazi che ne rendono possibile la “compressione”. Questa “compressione” prende il nome di incrudimento. 

L'incrudimento è un fenomeno metallurgico per cui un materiale metallico risulta rafforzato in seguito a una deformazione plastica a freddo.
L'incrudimento comporta una maggiore rigidità del metallo, che sarà quindi meno incline ad accettare deformazioni. Se l'incrudimento diventa eccessivo, porterà ad un infragilimento del metallo, che sarà soggetto prima a microfratture e poi a rotture. Ne è un classico esempio il fil di ferro, che piegandolo ripetutamente in direzioni opposte, alla fine si spezza.

Il procedimento opposto all'incrudimento prende il nome di ricottura. Durante questo processo si favorisce la riorganizzazione del reticolo cristallino, ricreando quindi gli spazi che erano stati compressi e rendendo il metallo più malleabile.
La ricottura di un metallo è un trattamento termico: portando il pezzo ad una determinata temperatura, l'eccitazione delle molecole che lo compongono altera la sua microstruttura cristallina ricreando gli spazi tra le varie celle e rendendo quindi il metallo più morbido e omogeneo.

Nel nostro caso possiamo effettuare la ricottura con un cannello a butano e una base refrattaria. L'ideale è effettuare questa operazione in penombra, per poter meglio osservare il metallo e la fiamma. Non potendo misurare la temperatura del pezzo, per sapere quando si è raggiunto il punto di ricottura esistono tre metodi piuttosto validi.

  1. Osservazione della fiamma: quando la fiamma a contatto col metallo (rame o ottoni) prende una sfumatura verdastra, il metallo è ricotto.
  2. Osservazione del metallo: quando il metallo diventa arancione/rosso cupo il metallo è ricotto. Occorre prestare attenzione a che non diventi rosso brillante. In questo caso avremmo scaldato troppo.
  3. Escamotage empirico: consiste nel fare dei segni con un pennarello indelebile. Quando saranno completamente spariti, il metallo sarà ricotto.
A questo punto è possibile lasciar raffreddare il metallo a temperatura ambiente (consigliato per gli ottoni) oppure immergerlo in acqua fredda. Il raffreddamento interrompe la riorganizzazione del reticolo cristallino. Nel caso dell'ottone a volte si rende necessaria una seconda ricottura. Con l'alluminio invece la ricottura solitamente non serve.


Cos'è la forgiatura?

È un processo di trasformazione del metallo per deformazione plastica, che comporta un aumento della superficie.
Con colpi ripetuti se ne cambia permanentemente la forma, senza causarne la rottura.
La forgiatura può essere eseguita a caldo (Acciaio) o a freddo, per Ferro dolce, Rame, Ottoni, Argento, Oro, Alluminio, ecc.
In questo post si parlerà di forgiatura “a freddo”.

Innanzitutto è molto importante il martello che viene utilizzato. Peso e forma del martello determinano la deformazione, quindi per ottenere un pezzo molto elaborato sarà necessario usarne di diversi e con pesi diversi.
In ogni caso, il martello deve avere superfici di lavoro il più liscio possibile.
Un martello con faccia convessa permette di deformare il metallo in tutte le direzioni, evitando di segnare troppo il metallo ed è molto utile per forgiare i fili.

Un martello con penna a scalpello permette di eseguire forgiature direzionate ed è essenziale per forgiare lastre e fili metallici. Una penna sottile e leggera, permette lavorazioni più precise, con colpi meno potenti. Una penna più grossa e pesante permette di eseguire lavorazioni su grandi superfici e spessori. Peso e dimensione della penna devono sempre essere adeguate al risultato che si vuole ottenere.


I martelli non sono gli unici strumenti utilizzabili per forgiare. E' infatti possibile eseguire forgiature anche con bottoniere e stozzi, barre in acciaio (dritte o sinusoidali), presse idrauliche, ecc.

Quando si forgia una lastra, maggiore sarà lo spessore di partenza, maggiore sarà la precisione con cui potremo realizzare la forma desiderata. Questo perchè la forgiatura comporta uno spostamento di materiale, che dallo spessore andrà a costituire la superficie. Infatti man mano che si lavora il metallo questo andrà ad assottigliarsi, quindi è bene avere uno spessore di partenza sufficiente a garantire il materiale necessario per ottenere la dilatazione che vogliamo ed eventualmente correggere imprecisioni di forma.

E' bene ricordare che durante la forgiatura il metallo si incrudisce e potrebbe quindi rendersi necessario effettuare una o più ricotture per farlo tornare lavorabile (soprattutto con l'Ottone).

Per ottenere due forme uguali e speculari, ad esempio per realizzare orecchini, un trucco consiste nel forgiare fronte-retro una lastra piegata a metà. In questo modo le due porzioni verranno forgiate simultaneamente e sarà sufficiente dividere le due metà per ottenere le due forme speculari.

Quando si forgia su filo, è bene sapere che questo tenderà a dilatarsi in maniera più accentuata rispetto alla lastra. Colpi direzionati lo faranno curvare, quindi se si vuole dilatare il filo mantenendolo in forma, occorrerà dare colpi neutri (perpendicolari).

Esempi di forgiatura




2 commenti:

Magike Mani ha detto...

grazie Luca, sempre tanto interessante :)

Tre8bre ha detto...

Grazia <3