Quá trình ủ và rửa sạch trong gia công kim hoàn

Ủ và rửa sạch là hai quá trình quan trọng trong chế tác kim hoàn. Hai quá trình này luôn luôn được thực hiện cùng với nhau và có thể cần áp dụng vài lần, đặc biệt khi rèn hoặc cán.

Khi gia công, kim loại bị biến cứng, cần phải ủ mềm. Quá trình ủ gây ra lớp oxy hóa bề mặt, cần phải loại bỏ bằng cách rửa sạch.

Quá trình ủ

Kim loại bị biến cứng khi gia công và có thể bị rạn nứt, cần phải tiến hành quy trình ủhợp lý. Quy trình này bao gồm nung nóng kim loại đến nhiệt độ ủ. Đây là nhiệt độ, tại đó các nguyên tử trong kim loại sắp xếp lại mạng tinh thể với mức độ trật tự cao hơn và kim loại trở nên dẻo hơn. Nhiệt độ ủ phải không quá cao, vì ở nhiệt độ cao các tinh thể bên trong sẽ tăng kích thước, làm giảm độ dẻo. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ không đủ cao, các tinh thể sẽ không đạt được kích thước thích hợp.

Các hợp kim có nhiệt độ ủ và thời gian giữ nhiệt khác nhau. Nói chung, vàng tinh khiết không cần ủ, hợp kim 18 karat trong khi gia công cần ủ ít nhất một lần.

Ủ thường được thực hiện trên khối than nóng. Phương pháp này làm giảm sự oxy hóa, cho phép bạn dễ dàng quan sát sự tăng nhiệt độ của chi tiết ủ.

Mỗi kim loại đều có nhiệt độ và thời gian ủ riêng. Bạn cũng có thể ủ trong lò với bộ điều khiển nhiệt độ chính xác. Ngoài ra, bạn có thể dùng mỏ đốt để cấp nhiệt cho chi tiết ủ. Điều quan trọng là bảo đảm nhiệt độ và thời gian ủ chính xác.

Trong khi gia công, việc thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể làm biến dạng kim loại. Nước thường được dùng làm môi trường làm nguội nhanh. Các thanh bạc tiêu chuẩn thường được ủ ở nhiệt độ cao (trên 750°C) và làm nguội trong nước.

Tấm bạc được ủ với nhiệt độ thấp hơn so với thỏi bạc. Bạn không nên rửa acid cho thỏi bạc khi nhiệt độ trên 500°C. Không có nguyên tắc chung dùng cho vàng và các kiểu hợp kim tương ứng, tuy nhiên đôi khi việc làm nguội nhanh có thể làm tăng độ dẻo lớn hơn so với làm nguội chậm.

Nhiệt độ ủ kim loại (°C)
Đồng	600-700
Vàng	600-750
Bạc	300-700
Platin	600-1000
Bạc tiêu chuẩn	Trên 750

Các hướng dẫn trong quá trình ủ

Khi ủ dây vàng mảnh hoặc tấm bạc mỏng, có thể xảy ra sự nóng chảy cục bộ. Để tránh điều này, bạn hãy thấm ướt dây bằng chất chống oxy hóa và đặt vào hộp kim loại có chứa than củi, dùng mỏ hàn cấp nhiệt cho hộp kim loại từ phía ngoài. Điều này cho phép nung nóng đồng đều và tránh sự nóng chảy cục bộ.

Bạn cũng có thể sử dụng hộp bằng đồng với than củi, đặt dây vào hộp và nung nóng trong lò đến nhiệt độ ủ.

Để tránh oxy hóa, bạn có thể sử dụng hóa chất bảo vệ. Chất này tạo thành màng mỏng ngăn chặn sự oxy hóa kim loại khi tiếp xúc với ngọn lựa.

Rửa bằng acid

Sau khi hợp kim hóa và ủ, sẽ có lớp oxy hóa trên bề mặt do phản ứng giữa đồng trong hợp kim và oxy trong không khí. Ngoài lớp oxy hóa, trên bề mặt kim loại có thể còn có các vệt chất trợ dung, dung dịch hàn,… Các tạp chất này làm giảm độ bóng bề mặt, gây khó khăn khi hàn. Để loại bỏ các tạp chất và lớp oxy hóa, bạn cần dùng dung dịch acid để rửa.

Dung dịch 20% acid sulfuric thường được dùng để rửa vàng và bạc. Để tăng tốc độ rửa, bạn cần nung nóng dung dịch đến nhiệt độ thích hợp.

Các quy định an toàn

Để pha dung dịch, bạn phải rót acid vào nước nguội, không được phép thực hiện ngược lại.

Hơi acid có độc tính cao, bạn cần pha chế dung dịch ở nơi được thông gió tốt.

Acid có thể làm cháy quần áo và làm phỏng da, do đó bạn phải đeo kính bảo vệ, mang găng cao su, và quần áo bảo hộ.

Các dung dịch khác

Bạn nên dùng 10% acid sulfuric để làm dung dịch rửa đối với bạc, đồng và hợp kim đồng.

Đối với đồng thau, bạn nên dùng dung dịch acid nitric, nhưng thời gian rửa chỉ được phép trong vài giây, do acid này sẽ hòa tan đồng thau. Sau khi dùng acid nitric, bạn hãy rửa lại bằng dung dịch 20% acid sulfuric.

Đối với vàng, bạn có thể dùng dung dịch 1 phần acid nitric và 19 phần nước.

Dung dịch acid sulfuric được sử dụng rộng rãi, nhưng hơi acid này rất độc, bạn có thể sử dụng các loại dung dịch dưới đây:

Dung dịch 10-20% alumminate kali trong nước được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp cho từng loại hợp kim có thể thay thế cho dung dịch acid sulfuric hoặc nitric.

Dung dịch vôi và muối ăn nấu sôi trong nồi đồng có tác dụng khử lớp oxy hóa trên bề mặt các hợp kim đồng, vàng và bạc.

Về nguyên tắc bạn không được để sắt hoặc thép tiếp xúc với dung dịch acid, do đó để lấy các chi tiết ra khỏi dung dịch bạn cần dùng loại kềm bằng chất dẻo chịu nhiệt, đồng hoặc vật liệu khác.

Sau khi rửa sạch bằng acid, bạn hãy nhúng chi tiết trong dòng nước chảy hoặc dung dịch kiềm để tẩy hết acid và để khô.

Loại bỏ acid dư

Muối có khả năng trung hòa acid. Sau khi lấy chi tiết ra khỏi dung dịch acid, bạn hãy nhúng chi tiết vào dung dịch carbonate natri để dung hòa acid, điều này cho phép khử acid ở các bề mặt trong hoặc các chi tiết có hình dạng phức tạp.