Prototipagem Rápida CNC: Revolucionando o Design de Joias Preciosas

Publicado em 21 de junho de 2019 | Por Kenzi, Gerente de Projetos da WayKen

A fabricação de joias é um dos ofícios mais antigos do mundo, mas é cedo para dizer que tudo o que poderia ser útil para fabricar joias já foi inventado. O progresso continua e a Prototipagem Rápida CNC de Joias pode ser aprimorada com serviços de prototipagem rápida de metal, bem como corte a laser e jato d'água. Você saberá como lendo este artigo.

O Processo Convencional de Fabricação de Joias

Joias são tradicionalmente fabricadas por fundição. Isso ocorre porque metais preciosos têm boas propriedades de fundição e o molde pode ser feito com acabamento superficial muito baixo. O processo de fundição é rápido e tem boa repetibilidade. No entanto, requer um modelo mestre. A qualidade geral do molde e da peça fundida depende fortemente da qualidade do modelo mestre. Como eram fabricados originalmente?

Modelos mestres são convencionalmente feitos de cera. Geralmente, significava que eram esculpidos a partir de um bloco de cera pelo joalheiro. O processo era demorado e exigia muita habilidade do fabricante.

Uma vez completo o modelo mestre, ele é envolvido em uma substância especial semelhante a concreto. Aquece-se a substância após solidificar e a cera evapora. Então, despeja-se metal fundido e quebra-se o molde de concreto para retirar a joia. Assim, você tem que fazer o modelo mestre para cada peça do zero. A indústria moderna e o consumidor simplesmente não dão tempo suficiente para fabricar joias comercialmente dessa forma. Se você fabricar cada modelo mestre manualmente, não produzirá produtos suficientes na taxa requerida e seus concorrentes o superarão. É aqui que a prototipagem rápida CNC entra em ação.

Como Acelerar seu Negócio de Joias com Serviços de Usinagem CNC

Serviços de Usinagem CNC

Existem várias boas opções que a prototipagem CNC pode oferecer para aumentar a competitividade do seu negócio de joias. Na WayKen, não apenas a usinagem CNC de metal é útil, mas a usinagem de cera e o corte a laser e jato d'água podem ser adições bem-sucedidas no negócio de joias.

Modelos Mestres de Joias por CNC

A primeira ideia é implementar usinagem CNC para fabricar modelos mestres de cera. É realmente um método eficiente implementado em muitas fábricas modernas. No entanto, você não pode usar qualquer equipamento CNC simples e parâmetros de corte, pois a cera dobra e derrete facilmente em altas temperaturas. Além por ser muito macia, você precisará de velocidades de fuso extremamente altas (até 70.000 rpm). No geral, você poderá fabricar modelos mestres de cera a uma taxa incrível. Além disso, técnicas de corte a laser e jato d'água são altamente úteis para esse trabalho. Geram pouco calor e podem ser resfriadas com refrigerantes especiais.

Fabricação de Moldes Metálicos

Outra forma eficiente de fabricar anéis ou pulseiras fundidos é fazer moldes reutilizáveis por usinagem de metal. Assim, você nem precisa do modelo mestre. Basta criar um modelo 3D da joia e fazer uma cavidade a partir dele usando operações Booleanas específicas presentes em todos os sistemas CAD. Adicione elementos necessários para unir as metades do molde e você pode fabricar. O resultado é um molde durável que servirá para dezenas de milhares de peças. Uma coisa: é vital fabricar as metades do molde para que coincidam o mais próximo possível. Caso contrário, haverá um desnível e você terá muito retrabalho depois.

Usinagem CNC de Joias

Joias são geralmente pequenas e seus ornamentos e detalhes são ainda menores, mas se sua máquina-ferramenta e cortador forem pequenos o suficiente, sempre é possível fazer joias diretamente na máquina CNC. Usinar prata e ouro não é inédito, embora sejam macios, então os dispositivos de fixação devem ter dureza semelhante e maior área de contato. As velocidades do fuso devem ser muito altas também, caso contrário, o metal grudará na ferramenta e será mais empurrado do que cortado, resultando em deformações indesejadas. Além disso, a usinagem CNC tem limites: basicamente não pode cortar onde não há espaço para a ferramenta operar. No entanto, pode criar padrões intrincados e oferece acabamento superficial muito bom, reduzindo drasticamente o tempo de polimento.

Gravação de Joias com Usinagem CNC

Mesmo que considere novos métodos de prototipagem rápida para criar joias desnecessários e prefira métodos convencionais. Eles são ótimos, pois cada joia é feita à mão. No entanto, mesmo preferindo os métodos antigos, você ainda poderia usar Prototipagem Rápida CNC para Joias. Como? Muitas pulseiras, pingentes e anéis são gravados com padrões intrincados difíceis de produzir manualmente, e centros de usinagem CNC podem ser equipados com ferramentas de gravação e criar padrões perfeitos com tolerância inferior a 0,05 mm.

Corte de Diamantes com CNC

Por último, usar equipamento de prototipagem de metal CNC com ferramentas abrasivas para criar diamantes multifacetados e belos a partir de pedras brutas não lapidadas. Como você sabe, diamantes brutos não são aqueles cristais brilhantes vistos em anéis. São bastante simples. São os mestres que os fazem brilhar. Cortam pedaços criando faceta por faceta para realçar a beleza da pedra. É uma tarefa tensa e demorada. No entanto, pode ser feita a uma taxa consideravelmente mais rápida implementando retificação CNC. A roda é programada para retificar faceta a faceta com precisão inalcançável até pelos melhores mestres.

Conclusões

Analisando os principais usos da prototipagem rápida CNC para Joias, podemos concluir: Primeiro, o uso de prototipagem rápida reduz significativamente o custo de produção de joias, apesar do custo por hora da prototipagem CNC ser maior que o trabalho manual. A vantagem no tempo é tão grande que o preço geral da joia feita com usinagem CNC é menor que pagar o mestre por seu trabalho que leva muito mais tempo. Segundo, a qualidade das máquinas-ferramenta CNC modernas é tão alta que nenhum mestre consegue igualar. Terceiro, a Prototipagem Rápida CNC pode ser implementada em quase qualquer etapa do processo de fabricação de joias.