A biomimética aplicada para o aperfeiçoamento da técnica árvore de fundição na joalheria

Abstract

Dos objetos de adorno feitos a partir de ossos, conchas, sementes e demais materiais rudimentares ao metal nobre, o desenvolvimento da joalheria acompanha a evolução da humanidade desde a pré-história. Em milênios de existência, técnicas construtivas no desenvolvimento de joias foram aprimoradas, porém os métodos produtivos ainda hoje possuem forte caráter empírico de desenvolvimento. Nesse contexto, a presente pesquisa explora como a biomimética pode contribuir com melhorias na etapa produtiva conhecida como fundição por cera perdida, quando princípios naturais são aplicados na estruturação que alimenta o fluxo de metal durante o processo. Busca-se como o aprimoramento estrutural inspirado em sistemas naturais de fluxo e crescimento pode otimizar a utilização dos materiais no processo, facilitar o preenchimento de peças pelo metal na forma fluída e reduzir problemas como preenchimento incompleto e porosidade. Para isso tem-se a criação de estruturas de alimentação para fundição, geradas em modelagem virtual, através do software Rhino3D®. As diferentes estruturas são analisadas em diversos aspectos de preenchimento e solidificação no software Click2Cast®. A estrutura com resultados promissores foi fundida em latão para averiguação de melhorias obtidas e viabilidade produtiva. Os resultados obtidos indicam que a biomimética aplicada no desenvolvimento de joias pode proporcionar resultados significativos, sendo um método analítico promissor que pode ser expandido para mais etapas do ciclo produtivo. A abordagem atua como uma ferramenta que pode reduzir a taxa de retrabalhos e de desperdício de materiais gerando economia de tempo e dinheiro.

From the adornment objects made of bones, shells, seeds and other rudimentary materials to noble metal, the development of jewelery follows the evolution of humanity since prehistory. In millennia of existence, constructive techniques in development of jewelry have been improved, but the productive methods have a strong empirical character of development, still today. In this context, the present research explores how biomimetics can contribute with improvements in the productive stage known as lost wax casting, when natural principles are applied in the structure that feeds the metal flow during the process. It is a research about how the structural improvement inspired by natural system of flow and growth can optimize the use of materials, making easier the filling of pieces by the metal and to reduce casting defects such incomplete filling and porosity. For this, system structures for casting are generated by virtual modeling, through the Rhino3D® software. The different structures are analyzed in several aspects of filing and solidification by the Click2Cast® software. Structure with better results were cast in brass to verify improvements and production feasibility. Results point out that the applied biomimetics in the development of jewelry provides significant results, a promising analytical method that can be expanded to more stages of the productive cycle. The approach acts as a tool that reduces the rate of rework and wastage of materials, saving time and money.