Caso de aplicación de la impresora 3D WaxJet: Producción en lotes pequeños de cadenas de eslabones cubanos y piedras incrustadas en cera

La cadena de eslabones cubanos adornada con piedras preciosas, un estilo popular hoy en día, se fabrica principalmente a mano y con maquinaria en la producción tradicional. Sin embargo, el desarrollo y la aplicación de las impresoras 3D WaxJet aportan nuevos avances, digitalizando parte del procesamiento tradicional, lo que se traduce en una mayor eficiencia en la fabricación de joyas. Conozcamos el caso de aplicación de las impresoras 3D WaxJet y cómo ayudan a una fábrica de joyería a producir cadenas de eslabones cubanos de forma eficiente.

Parte 1: ¿Qué son las cadenas de eslabones cubanos y los diamantes incrustados?

Cadenas de eslabones cubanos

El eslabón cubano es una cadena formada por eslabones circulares u ovalados, con una parte inferior lisa que puede quedar plana sobre la muñeca, el cuello, el pecho y otras zonas.

La historia más aceptada del eslabón cubano se remonta al auge del hip-hop en la década de 1970. En aquella época, el rapero Félix Delgado popularizó este tipo de cadena, por lo que recibió su nombre artístico, Cuban Link. Como es sabido, el eslabón cubano no fue inventado en Cuba; se popularizó inicialmente en Miami, un epicentro de la cultura del rap, y también se conoce como la Cadena de Eslabón Cubano de Miami. Su popularidad se debe a la profunda influencia de la cultura hip-hop negra, lo que le otorga un significado cultural distinto al de los collares comunes. En los últimos años, con la globalización de la música y la cultura hip-hop y la fusión de la cultura callejera con la moda, muchas casas de alta costura han diseñado diferentes estilos de joyería con eslabón cubano, lo que ha revitalizado su popularidad. Los equipos y técnicas avanzados de fabricación de joyas, junto con una variedad de materiales con piedras preciosas y diamantes, han evolucionado hacia diversas formas, como la cadena de eslabón cubano con diamantes helados y las cadenas de eslabón cubano con punta de cerdo. En cualquier caso, la esencia del encordado de los eslabones cubanos se ha mantenido. Siempre es central para el diseño (la forma más resistente de conectar anillos en muchos diseños de joyería).

Incrustación de piedras preciosas en modelos de joyería de cera

La técnica de incrustación de gemas en cera se originó en la década de 1980 y ha evolucionado a lo largo de casi 40 años. A diferencia de los métodos tradicionales de incrustación de oro, la técnica de incrustación en cera implica preengarzar las gemas sobre un molde de cera, ensamblar los moldes para crear una estructura similar a un árbol, fabricar moldes de yeso y desparafinar. Las gemas permanecen dentro del molde de fundición. La pieza de joyería final con gemas engarzadas se obtiene tras el vertido y la fundición, seguidos de un ligero posprocesamiento.

En comparación con el engarce tradicional en oro, la técnica de engarce en cera ofrece varias ventajas únicas. En primer lugar, la flexibilidad del patrón de cera facilita y agiliza la fijación de las gemas durante el proceso. Por ejemplo, engarzar una pieza de joyería con 40 diamantes redondos pequeños con engarce tradicional en oro toma aproximadamente 2 horas por parte de un engarzador experto, mientras que con el engarce en cera, el proceso dura aproximadamente 10 minutos. Además, gracias a los soportes y garras prediseñados para gemas, se minimiza la necesidad de posprocesamiento, ahorrando tiempo y reduciendo el desperdicio de metales preciosos. En segundo lugar, durante la fundición, la contracción por solidificación del metal mejora la fijación de la gema, minimizando el riesgo de desprendimiento y mejorando la calidad del producto.

El proceso básico de la técnica de engaste en cera implica la creación de patrones de cera, el engaste de gemas, el ensamblaje del árbol de cera, la creación de moldes de yeso, el desparafinado, el vertido, la obtención del material fundido y el pulido. La parte más difícil reside en la creación de patrones de cera, que exige un control preciso de las dimensiones. En el microengaste, donde la separación entre gemas es de 0,05 mm, una separación de 0,04 mm en el molde resultaría en una desviación del 20 %. Durante el colado, la expansión térmica de las gemas y la contracción por solidificación del metal pueden generar presión mutua entre ellas, lo que puede provocar roturas o desprendimientos. Con el avance de la impresión 3D, el uso de la impresión en cera para la producción de moldes se ha convertido en una tendencia esencial en la joyería. Este método permite la creación rápida y precisa de moldes, garantizando una calidad del producto consistente y estable.

Parte 2: Proceso de producción tradicional de las cadenas de eslabones cubanos

El proceso tradicional de producción de cadenas de eslabones cubanos consta de varios pasos clave. Primero, las materias primas metálicas se moldean en alambres mediante un laminador o estirado manual. Estos alambres se enrollan alrededor de una barra de alambre para formar anillos metálicos con forma de resorte, garantizando uniformidad y firmeza. A continuación, se utiliza una sierra de alambre u otras herramientas para cortar la bobina en línea recta y separar los eslabones metálicos individuales. Los eslabones redondos se conectan uno a uno para crear una cadena metálica, que se suelda en las juntas. Tras la soldadura, se fija un extremo de la cadena metálica, mientras que el otro se gira para torcer los eslabones redondos y darles la forma preliminar de los eslabones cubanos. A continuación, se retira la cadena, se aplana y se alisa con una lima, y ​​se sueldan cierres en ambos extremos (cierres personalizables). Finalmente, se pule toda la cadena para obtener una cadena de eslabones cubanos.

Para crear cadenas de eslabones cubanos con incrustaciones de piedras, se puede realizar con incrustaciones de piedras preciosas en las cadenas de eslabones cubanos terminadas.

En este proceso de fabricación tradicional, tres pasos críticos requieren equipo mecánico u operación manual: controlar el diámetro de los alambres de metal y el diámetro de cada eslabón de metal, asegurar que el eslabón redondo soldado esté recto y apretado antes de torcerlo para formar la forma preliminar de la cadena de eslabones cubanos, y administrar cuidadosamente la tensión de la cadena durante la torsión para evitar roturas.

Parte 3: Aplicación de la impresora 3D WaxJet en la producción de cadenas de eslabones cubanos en lotes pequeños

Paso 1: Diseñe los modelos de cadena de eslabones cubanos con incrustaciones de piedra

La fábrica de joyas fabrica modelos de cadenas de eslabones cubanos con incrustaciones de piedra mediante WaxJetPrint. Esto permite la impresión por lotes de cadenas de eslabones cubanos con incrustaciones de piedra de una sola vez, produciendo modelos sin juntas, ya que se imprimen como piezas individuales e integradas.

Paso 2: Imprima patrones de cera con la impresora 3D WaxJet

Paso 3: Retire y limpie los patrones de cera impresos

Para los patrones de cera impresos de la cadena de eslabones cubanos, la parte blanca constituye la estructura de soporte. Esta estructura se retira fácilmente sumergiendo todos los patrones de cera en la solución. Los patrones de cera necesarios se obtienen como se muestra en la imagen superior. Posteriormente, se pueden aplicar técnicas tradicionales de engaste de piedras preciosas.

Paso 4: Colocar las piedras en patrones de cera

La imagen de arriba muestra una cadena de eslabones cubanos terminada con incrustaciones de piedras. Gemas disponibles: diamantes cultivados en laboratorio, circón natural, moissanitas, gemas naturales, diamantes, etc.
Según los requisitos del pedido o del diseño, para pequeñas cantidades, se puede realizar la incrustación manual de piedras. Durante el engaste manual, el trabajador sostiene un desgranador especializado para colocar las gemas mientras presiona y fija el patrón de cera. El proceso implica acciones repetitivas de selección y colocación de piedras, lo que exige una cuidadosa atención al tamaño y la posición de las piedras, lo que requiere una alta concentración. En casos de plazos ajustados, se pueden emplear máquinas automáticas para incrustar piedras. Estas máquinas funcionan mucho más rápido que el trabajo manual, lo que aumenta la productividad y garantiza una mayor calidad de los productos. Sin embargo, requieren patrones de cera más resistentes y duros.

Paso 5: Proceso de fundición a la cera perdida

Después de colocar la piedra, los pasos siguientes incluyen el ensamblaje del árbol de cera, la fundición de inversión, el corte de la matriz, el pulido y el abrillantado, como se muestra en las imágenes a continuación.

Fabricación de árbol de cera - Vertido de yeso para revestimiento

Fundición de inversión para obtener el anillo de metal

Resultado final

Las imágenes de arriba muestran la cadena de eslabones cubanos con incrustaciones de piedras preciosas terminada. Gracias a la tecnología de impresión 3D y a la impresora 3D WaxJet, se pueden producir modelos de joyería en cera de una sola vez, eliminando los múltiples pasos tradicionales de la producción en masa y aumentando así la eficiencia. Además, el diseño del producto final permite diseños de cierres diversos y personalizados, adaptándose a los diversos estilos de moda de los clientes joyeros.