آموزش کامل مراحل ریخته گری در طلاسازی با استفاده از مدل‌های پرینت‌شده

در دنیای مدرن طلاسازی، فناوری‌های نوین نقش کلیدی در تحول روش‌های سنتی ایفا می‌کنند. یکی از این تحولات بزرگ، ادغام پرینت سه بعدی با تکنیک‌های کلاسیک است که به جواهرسازان امکان می‌دهد طرح‌های پیچیده و دقیق را با سرعت و دقت بالا تولید کنند. ریخته گری در طلاسازی، به عنوان یکی از قدیمی‌ترین روش‌های ساخت جواهرات، با استفاده از مدل‌های پرینت شده سه بعدی، به سطحی جدید از کارایی و خلاقیت رسیده است. این روش، که اغلب به عنوان ریخته گری گمشده مومی (Lost Wax Casting) شناخته می‌شود، اجازه می‌دهد تا مدل‌های دیجیتال به سرعت به اشیای فیزیکی تبدیل شوند و سپس به طلا تبدیل گردند. در این مقاله، به آموزش کامل مراحل ریخته گری در طلاسازی با تمرکز بر مدل‌های پرینت شده می‌پردازیم. اگر شما یک جواهرساز مبتدی یا حرفه‌ای هستید، این راهنما شما را گام به گام از طراحی تا محصول نهایی هدایت خواهد کرد. ریخته گری در طلاسازی نه تنها زمان تولید را کاهش می‌دهد، بلکه ضایعات را به حداقل می‌رساند و امکان سفارشی‌سازی را افزایش می‌دهد. طبق آمارهای صنعت، استفاده از پرینت سه بعدی در این حوزه می‌تواند هزینه‌های تولید را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. در ادامه، مواد مورد نیاز، ابزارها و مراحل دقیق را بررسی می‌کنیم. این آموزش بر اساس تجربیات عملی و منابع معتبر تدوین شده و هدف آن ارائه یک راهنمای جامع برای علاقه‌مندان است.

مواد و ابزارهای مورد نیاز برای ریخته گری در طلاسازی

قبل از ورود به مراحل عملی، باید با مواد و ابزارهای ضروری آشنا شوید. انتخاب درست این عناصر، موفقیت ریخته گری در طلاسازی را تضمین می‌کند. در ادامه به موارد اصلی و ابزار های لازم می‌پردازیم:

• رزین پرینت سه بعدی قابل ریخته‌گری: باید از رزین‌های کستیبل یا ریخته گری مانند رزین برند Builditive استفاده کرد که حاوی موم یا مواد مشابه هستند. این رزین‌ها در دمای بالا می‌سوزند و بدون باقی‌مانده، قالب را خالی می‌کنند.
• طلای خام: طلای ۱۸ یا ۲۴ عیار، بسته به طرح. برای مبتدیان، طلای ۱۴ عیار توصیه می‌شود زیرا مقاوم‌تر است.
• پودر investment: پودر گچی مخصوص ریخته‌گری، مانند Kerr Satin Cast، که با آب مخلوط شده و قالب را می‌سازد.
• مواد جانبی: موم چسبنده برای اتصال مدل به اسپرو، الکل ایزوپروپیل برای تمیزکاری، و مواد ضداکسید برای جلوگیری از سیاه شدن طلا.
• پرینتر سه بعدی: مدل‌های SLA یا DLP مانند Anycubic Photon یا Elegoo Mars، با رزولوشن بالا (کمتر از ۵۰ میکرون) برای جزئیات دقیق.
• نرم‌افزار طراحی: Rhino 3D، ZBrush یا Fusion 360 برای مدل‌سازی.
• کوره ذوب: کوره القایی یا گازی با دمای ۱۱۰۰ درجه سلسیوس.
• دستگاه سانتریفیوژ: برای ریختن طلا تحت فشار.
• ابزارهای ایمنی: دستکش‌های نسوز، عینک، ماسک تنفسی و لباس محافظ.
• ابزارهای پس‌پردازش: اره جواهرسازی، سمباده، پولیش و دستگاه اولتراسونیک.

با تهیه این موارد، می‌توانید کارگاه کوچکی برای ریخته گری در طلاسازی راه‌اندازی کنید. هزینه اولیه حدود ۵۰ میلیون تومان است، اما بازگشت سرمایه سریع خواهد بود.

‌ ‌

‌ ‌

مرحله اول: طراحی مدل دیجیتال

اولین گام در ریخته گری در طلاسازی با مدل‌های پرینت شده، طراحی دیجیتال است. این مرحله خلاقیت شما را به چالش می‌کشد و پایه موفقیت را می‌سازد. ابتدا، ایده خود را روی کاغذ بکشید. سپس، نرم‌افزار CAD را باز کنید. برای مثال، در Rhino، از ابزار Curve برای ترسیم منحنی‌های انگشتر یا گردنبند استفاده کنید. توجه کنید که ضخامت دیواره‌ها حداقل ۰.۸ میلی‌متر باشد تا در ریخته‌گری شکستگی ایجاد نشود. برای طرح‌های پیچیده مانند حلقه‌های با نگین، از Boolean Operations برای ترکیب اشکال بهره ببرید. پس از مدل‌سازی، فایل را به فرمت STL اکسپورت کنید. بررسی کنید که مدل (Watertight) باشد، یعنی بدون سوراخ یا نقص. ابزارهایی مانند Meshmixer برای تعمیر مش‌ها مفیدند. در این مرحله، کانال‌های اسپرو (Sprue) را طراحی کنید، لوله‌هایی که طلا از آن‌ها وارد قالب می‌شود. طول اسپرو باید ۵-۱۰ میلی‌متر باشد تا جریان طلا روان باشد. طراحی خوب می‌تواند زمان پرینت را تا ۳۰ درصد کاهش دهد. برای مبتدیان، مدل‌های آماده از سایت‌هایی مانند Thingiverse دانلود کنید و ویرایش نمایید. این مرحله حدود ۲-۴ ساعت طول می‌کشد و کلیدی برای کیفیت نهایی ریخته گری در طلاسازی است.

مرحله دوم: پرینت سه بعدی مدل

حالا نوبت پرینت سه بعدی است. این فناوری، قلب تپنده ریخته گری در طلاسازی مدرن است و مدل‌های دقیق را در عرض چند ساعت تولید می‌کند.

• پرینتر را آماده کنید و مخزن رزین را پر کنید و صفحه ساخت را تمیز نمایید. فایل STL را در نرم‌افزار اسلایسر مانند Chitubox لود کنید.
• تنظیمات مهم را انجام دهید، لایه اول ۱۰۰ میکرون، لایه‌های بعدی ۵۰ میکرون، و زاویه پشتیبانی ۴۵ درجه. برای مدل‌های جواهری، جهت پرینت عمودی بهترین است تا جزئیات حفظ شود.
• پرینت را شروع کنید. زمان بسته به اندازه مدل، ۱-۳ ساعت است. پس از اتمام، مدل را از صفحه جدا کنید و در الکل ایزوپروپیل بشویید. سپس، در دستگاه UV کیورینگ قرار دهید تا رزین سخت شود ۵-۱۰ دقیقه کافی است.
• مدل پرینت‌شده را بررسی کنیدباید سطوح صاف، بدون ترک و جزئیات واضح باشد. اگر نقصی دیدید، سمباده بزنید. رزین‌های castable مانند Power Resin، سوختن تمیزی در کوره دارند و برای ریخته گری در طلاسازی ایده‌آل‌اند. این مرحله، پلی بین دیجیتال و فیزیکی است و دقت آن مستقیماً بر کیفیت طلا تأثیر می‌گذارد.

‌ ‌

‌ ‌‌ ‌

مرحله سوم: آماده‌سازی قالب برای ریخته گری در طلاسازی

پس از پرینت، مدل را برای سرمایه‌گذاری آماده کنید. این گام، مدل را در پوسته‌ای محافظ قرار می‌دهد. ابتدا، مدل را به پایه فلزی (Rubber Base) با موم چسبنده متصل کنید. اسپروها را وصل نمایید، قطر آن‌ها ۳-۵ میلی‌متر برای جریان مناسب طلا. سپس، ظرف فلزی (Flask) را انتخاب کنید؛ ارتفاع آن دو برابر مدل باشد. پودر سرمایه‌گذاری را با آب (نسبت ۱۰۰:۴۰) مخلوط کنید تا خمیر صافی حاصل شود. مدل را در ظرف قرار دهید و مخلوط را بریزید. از ویبراتور برای حذف حباب‌ها استفاده کنید. ظرف را در دمای اتاق ۱-۲ ساعت بگذارید تا سخت شود، سپس در کوره پیش‌گرم کنید: ۲۰۰ درجه برای ۲ ساعت، سپس ۷۰۰ درجه برای ۴ ساعت. این حرارت، رزین را می‌سوزاند و فضای خالی ایجاد می‌کند. در این مرحله، مراقب باشید که دود سمی تولید نشود؛ از هود تهویه استفاده کنید. آماده‌سازی قالب، ۶-۸ ساعت زمان می‌برد و دقت آن برای جلوگیری از عیوب در ریخته گری در طلاسازی حیاتی است.

مرحله چهارم: ذوب و ریختن طلا

حالا به هیجان‌انگیزترین بخش ریخته گری در طلاسازی می‌رسیم: ذوب فلز. طلای خام را در بوته سرامیکی قرار دهید. کوره را به ۱۱۰۰ درجه برسانید، برای طلای ۱۸ عیار، ۱۰۶۰ درجه کافی است. از تورچ اکسی‌استیلن برای ذوب سریع استفاده کنید، اما مراقب اکسیداسیون باشید؛ بوراکس اضافه کنید. هنگامی که طلا کاملاً ذوب شد (رنگ نارنجی درخشان)، آن را به سانتریفیوژ منتقل کنید. قالب داغ را در سانتریفیوژ قرار دهید و طلا را تحت چرخش (۳۰۰۰ دور در دقیقه) بریزید. فشار سانتریفیوژ، طلا را به تمام زوایای قالب می‌فرستد و حباب‌ها را حذف می‌کند. ریختن حدود ۳۰ ثانیه طول می‌کشد. بلافاصله، سانتریفیوژ را خاموش کنید و اجازه دهید قالب ۳۰ دقیقه خنک شود. این روش، تراکم طلا را افزایش می‌دهد و استحکام محصول را بالا می‌برد.

‌ ‌

مرحله پنجم: جداسازی و تمیزکاری

پس از خنک شدن، قالب را بشکنید. با چکش و پیچ‌گوشتی، گچ را جدا کنید. مدل طلا را با اره برش دهید و اسپروها را حذف نمایید. برای تمیزکاری، از دستگاه اولتراسونیک با محلول اسیدی ملایم استفاده کنید. سپس، سمباده بزنید: از grit ۴۰۰ شروع کنید و به ۲۰۰۰ برسید. پولیش با چرخ‌های پنبه‌ای و خمیر الماس، درخشش نهایی را می‌دهد. اگر نگین دارید، از میکروسکوپ برای تنظیم استفاده کنید. این مرحله ۲-۴ ساعت زمان می‌برد و کیفیت ظاهری ریخته گری در طلاسازی را تعیین می‌کند. پس از پولیش، جواهر را در محلول الکترولیتی غوطه‌ور کنید تا لایه اکسید اضافی حذف شود. برای جلوگیری از خط و خش، از دستکش‌های نرم استفاده نمایید. در ریخته گری در طلاسازی، این تمیزکاری نهایی نه تنها زیبایی را افزایش می‌دهد، بلکه دوام محصول را تضمین می‌کند. اگر آلیاژهای خاص به کار رفته، از تست سختی استفاده کنید تا کیفیت حفظ شود.

نکات ایمنی و مزایا و کاربردهای ریخته گری در طلاسازی

ایمنی در ریخته گری در طلاسازی اولویت اول است. همیشه از تجهیزات حفاظتی استفاده کنید: سوختگی از فلز داغ شایع است. فضای کار را تهویه کنید، زیرا دود رزین سمی است. طلا را بیش از حد حرارت ندهید تا بخار جیوه (در صورت آلیاژ) تولید نشود.

• بهترین شیوه‌ها: تست‌های کوچک انجام دهید. رزین را همیشه تازه نگه دارید. برای طرح‌های بزرگ، از فلاسک‌های بزرگ‌تر استفاده کنید. نگهداری ابزارها را فراموش نکنید، پرینتر را مرتب تمیز کنید.
• چالش‌ها: انقباض طلا (۵%) را در طراحی جبران کنید. اگر حباب دیدید، ویبراسیون را افزایش دهید. با تمرین، نرخ موفقیت به ۹۵% می‌رسد.

‌ ‌

ریخته گری در طلاسازی با مدل‌های پرینت‌شده، مزایای بی‌شماری دارد: سرعت (از هفته به روز)، دقت (جزئیات زیر ۰.۱ میلی‌متر)، و کاهش ضایعات (تا ۹۰%). در صنعت، برای تولید انبوه انگشترهای سفارشی یا مجسمه‌های هنری استفاده می‌شود. مثال: یک جواهرساز در تهران با این روش، ۱۰۰ انگشتر در هفته تولید می‌کند. آینده: ادغام با AI برای طراحی خودکار. ریخته گری در طلاسازی با استفاده از مدل‌های پرینت‌شده سه بعدی، پلی بین سنت و مدرنیته است. با پیروی از این مراحل از طراحی تا پولیش می‌توانید جواهرات بی‌نقصی بسازید. شروع کنید، آزمایش کنید و خلاق باشید. این فناوری، درهای جدیدی به روی شما می‌گشاید.