Trafilatura: L'Arte che dà Forma all'Oro

La trafilatura è un processo di lavorazione fondamentale nel settore orafo, finalizzato alla produzione di fili e profili con tolleranze dimensionali strette e una finitura superficiale di alta qualità.

Questo processo di deformazione plastica a freddo è indispensabile per trasformare barre di metalli preziosi in semilavorati pronti per la creazione di gioielli complessi, dai castoni alla filigrana.

La trafilatura consiste nel ridurre la sezione trasversale di un filo o di una barra forzandone il passaggio attraverso un foro calibrato, detto matrice, mediante una forza di trazione.

Il processo avviene a una temperatura inferiore a quella di ricristallizzazione del metallo, senza alcun apporto di calore intenzionale durante la deformazione.

Gli strumenti essenziali per questa operazione sono:

• Il Banco a Trafila: una struttura meccanica, tipicamente orizzontale, che applica una forza di trazione controllata al materiale tramite un sistema a pinza e catena o argano.

• La Filiera: è il componente critico che determina la precisione e la qualità del prodotto finito.

Si tratta di una piastra o di un inserto realizzato in materiali con durezza notevolmente superiore a quella del metallo da lavorare.

La selezione del materiale della filiera è cruciale e dipende dall'applicazione specifica:

◦ Acciaio temprato: utilizzato per lavorazioni generiche e in filiere artigianali lucidate a mano, che possono conferire al filo una superficie eccezionalmente liscia.

◦ Carburo di tungsteno (Widia): offre una maggiore resistenza all'usura e una precisione superiore, rendendolo ideale per la lavorazione di leghe tenaci e per produzioni su larga scala.

◦ Diamante (naturale o sintetico PCD): rappresenta la scelta d'elezione per ottenere fili di diametro finissimo, con tolleranze minime e una finitura superficiale a specchio.

Il processo di trafilatura si articola in una sequenza ciclica di operazioni meccaniche e trattamenti termici.

1. Preparazione del Materiale: La barra di metallo iniziale, spesso ottenuta per laminazione, viene preparata assottigliandone un'estremità tramite martellatura o limatura per creare una "freccia". Questa punta serve a inserire il filo nel primo foro della filiera.

2. Lubrificazione: Prima della trazione, il filo deve essere adeguatamente lubrificato per minimizzare l'attrito, prevenire l'usura della filiera e scongiurare rotture del materiale.

Mentre la cera d'api è una scelta tradizionale, in ambito professionale si preferiscono paste a base di saponi metallici o grafite per la loro superiore resistenza termica e costanza di performance.

3. Trazione e Deformazione: La punta del filo viene agganciata dalla pinza del banco a trafila, che applica la forza necessaria per tirarlo attraverso la matrice, causandone l'allungamento e la riduzione del diametro.

4. Gestione dell'Incrudimento e Ricottura: La deformazione a freddo induce un fenomeno noto come incrudimento: la struttura cristallina del metallo si modifica, i grani si allungano e si compattano, aumentando la durezza e la resistenza del materiale a discapito della sua duttilità.

Per evitare la rottura del filo, è indispensabile interrompere la trafilatura ed eseguire una ricottura.

Questo trattamento termico consiste nel riscaldare il filo a una temperatura specifica per la lega in uso, annullando gli effetti dell'incrudimento e ripristinando la microstruttura originaria del metallo.

◦ è fondamentale un controllo rigoroso delle temperature: un surriscaldamento può provocare un ingrossamento anomalo dei grani cristallini, compromettendo la tenacità del materiale.

5. Raffreddamento e Trattamenti Superficiali: Dopo la ricottura, il filo viene raffreddato rapidamente, solitamente in acqua o alcool, per limitare l'ossidazione superficiale.

Questo metodo è efficace per le leghe d'oro.

L'argento sterling (925), invece, tende a formare ossidi più resistenti; per questo motivo, richiede spesso un successivo passaggio di decapaggio in una soluzione acida per ripristinare una superficie metallica pulita.

Questo ciclo di trafilatura e ricottura viene ripetuto più volte, utilizzando fori di diametro progressivamente decrescente, fino al raggiungimento delle specifiche dimensionali richieste.

La trafilatura è la tecnica d'elezione per produrre semilavorati di alta precisione nel settore orafo, garantendo un diametro esatto e costante lungo tutta la lunghezza del filo.

Questa caratteristica è indispensabile per:

• Produzione di catene, dove ogni anello deve essere identico per assicurare coerenza estetica e fluidità.

• Realizzazione di filigrane, che richiedono fili estremamente sottili per creare complessi motivi decorativi.

• Costruzione di castoni e altre montature per gemme, che necessitano di profili precisi per una tenuta sicura.

• Creazione di fili a sezione speciale (piatti, semitondi) tramite successive lavorazioni di laminazione su un filo trafilato di base.

In sintesi, la trafilatura trasforma la materia prima in un semilavorato intelligente e versatile, costituendo la base tecnica per quasi ogni creazione di alta gioielleria.

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Qual è la differenza tecnica tra trafilatura ed estrusione? La distinzione fondamentale risiede nel tipo di forza applicata. La trafilatura opera per trazione, tirando il metallo attraverso la matrice. Questo garantisce un controllo dimensionale superiore, migliora le proprietà meccaniche e la finitura superficiale. L'estrusione, al contrario, opera per compressione, spingendo il materiale attraverso la matrice. è più adatta per materiali meno duttili o per la creazione di profili complessi, ma offre generalmente una precisione inferiore.

Perché la ricottura è un passaggio non opzionale nella trafilatura? La ricottura è obbligatoria per contrastare l'incrudimento, ovvero l'aumento di durezza e fragilità indotto dalla deformazione a freddo. Senza questo trattamento termico, le tensioni interne accumulate nel materiale porterebbero inevitabilmente alla sua rottura durante i passaggi successivi. La ricottura ripristina la duttilità del metallo riorganizzandone la struttura cristallina, rendendolo nuovamente idoneo a subire ulteriori deformazioni.