طراحی خانهٔ نگین؛ اصولی که از شکستن جلوگیری میکند
در طراحی خانه نگین، سنگ باید روی سیت بنشیند و چنگ فقط قفل نهایی باشد. پای چنگ حدود هشت دهم میلیمتر، دیوارهٔ زیر سیت شش تا نه دهم و فیلت اتصال به بدنه سه تا پنج دهم میلیمتر بگیرید. گوشهٔ تراش‌های زاویه‌دار باید با فلز پوشیده شود و ابعاد سنگ واقعی پیش از مدل‌سازی اندازهگیری شود.
طراحی خانه نگین یعنی ساختن آن بخشی از قطعه که سنگ را نگه می‌دارد؛ نشیمنگاه، دیواره و چنگها. اصلی که از شکستن جلوگیری میکند یک جملهٔ ساده است: فلز باید در مسیر نیرو پیوسته باشد و سنگ نباید هیچ‌جا نقش تکیه‌گاه سازه را بازی کند. هر جا فلز نازک، بریده یا معلق طراحی شود، همان‌جا نقطهٔ شکست است.
بیشتر خرابی‌هایی که در کارگاه به‌عنوان «چنگ شکست» گزارش میشود، در واقع خطای طراحی سهبعدی است نه خطای نشاندن سنگ. چنگی که از پایه باریک شروع شده، سیتی که زیر سنگ خالی مانده و دیواره‌ای که به بدنه جوش فکری نخورده، همگی در فایل ساخته شده‌اند و در ریختهگری فقط تثبیت شده‌اند.
در این مقاله اجزای خانهٔ نگین، اعداد کارگاهی ضخامت و ارتفاع، تفاوت طراحی برای تراش‌های مختلف، تولرانس نشستن سنگ، اثر آلیاژ و در پایان یک چک‌لیست کنترل پیش از چاپ را مرور می‌کنیم.
طراحی خانه نگین شامل چه اجزایی است؟
خانهٔ نگین چهار جزء دارد که هرکدام وظیفهٔ جدا دارند: سیت یا نشیمنگاه، دیوارهٔ بدنه، چنگها و پایه یا زیرسازی. سیت سطح شیب‌داری است که کمربند سنگ روی آن مینشیند و بار عمودی را می‌گیرد. دیواره، سیت را به بدنهٔ قطعه وصل میکند و بار جانبی را منتقل میکند.
چنگ فقط قفل نهایی است. اشتباه رایج این است که طراح تمام وظیفهٔ نگه‌داشتن سنگ را روی چنگ می‌گذارد و سیت را سطحی و تشریفاتی می‌سازد. نتیجه این میشود که با اولین ضربه، چنگ خم میشود، سنگ لق می‌زند و بعد از چند روز میافتد.
پایه یا زیرسازی هم بخشی است که اغلب فراموش میشود. در حلقه‌های سولیتر، محل اتصال خانه به شانک باید پهن‌تر از خود خانه باشد، چون تمام گشتاور وارد بر سنگ از همان‌جا عبور میکند. اگر این محل با یک فیلت کوچک به بدنه چسبیده باشد، ترک از همان شعاع شروع میشود.
چرا خانهٔ نگین می‌شکند؟
شکست خانهٔ نگین تقریباً همیشه از یکی از پنج علت می‌آید و هر پنج علت در مرحلهٔ مدل‌سازی قابل حذف‌اند. اولی، مقطع کم در پای چنگ است. چنگ اگر مخروطی طراحی شود ولی قاعدهٔ آن باریک بماند، مثل میخی است که در دیوار نازک کوبیده شده.
دومی، اتصال تیز است. هر جا دو سطح با زاویهٔ تند به هم می‌رسند، تنش در همان خط جمع میشود. سومی، دیوارهٔ نازک زیر سیت است که در ریختهگری کامل پر نمیشود و یک لایهٔ متخلخل باقی می‌گذارد. چهارمی، پرداخت بیش‌ازحد است؛ طراح ضخامت را دقیقاً حداقلی گرفته و پولیش‌کار همان مقدار را می‌برد.
پنجمی، ناهماهنگی بین سنگ واقعی و سنگ مدل است. اگر ابعاد سنگ در فایل با سنگ موجود در بازار فرق داشته باشد، نشانکار مجبور میشود سیت را با فرز باز کند و همان کار، ضخامت را به زیر حد امن می‌برد.
اصول طراحی خانه نگین برای هر نوع تراش
هر تراش هندسهٔ خودش را به خانه تحمیل میکند و نمیشود یک الگو را برای همه تکرار کرد. سنگ گرد ساده‌ترین حالت است، چون بار به‌طور یکنواخت روی کمربند دایره‌ای پخش میشود و چهار یا شش چنگ متقارن کافی است.
تراش‌های گوشه‌دار داستان دیگری دارند. در پرنسس، امرالد و بگت، گوشه‌ها شکنندهترین نقطهٔ خود سنگ‌اند و باید توسط فلز پوشیده شوند، نه اینکه آزاد بمانند. برای پرنسس، چنگ گوشهگیر یا ویشکل استاندارد است. برای امرالد، چنگ باید سطح گوشهٔ پخ‌خورده را کامل بگیرد.
تراش‌های کشیده مثل مارکیز و اشک، نوک تیز دارند. نوک باید با چنگ ویشکل و با کمی فلز اضافه محافظت شود و هرگز با چنگ گرد ساده بسته نشود. برای اوال و پیر، افزودن دو چنگ در محور بلند سنگ، لقی طولی را حذف میکند.
اعداد کارگاهی ضخامت و ارتفاع اجزای خانه
اعداد زیر بازه‌های پذیرفته‌شدهٔ کارگاهی‌اند و برای طلای هجدهعیار نوشته شده‌اند؛ برای نقره باید سخاوتمندتر و برای پلاتین می‌توان کمی جسورتر بود. این جدول را به‌عنوان نقطهٔ شروع بگیرید، نه قانون بی‌چون‌وچرا.
| جزء | بازهٔ امن | حداقل مطلق | نکتهٔ کنترل |
|---|---|---|---|
| قطر چنگ در پایه | هشت تا یک‌ودو‌دهم میلیمتر | هفت دهم میلیمتر | پایه باید از نوک پهن‌تر باشد |
| قطر چنگ در نوک | پنج تا هفت دهم میلیمتر | چهار دهم میلیمتر | پس از خمکردن باز هم باید مقطع بماند |
| ارتفاع آزاد چنگ بالای سیت | هفت دهم تا یک میلیمتر | پنج دهم میلیمتر | به ارتفاع کمربند سنگ وابسته است |
| ضخامت دیواره زیر سیت | شش تا نه دهم میلیمتر | پنج دهم میلیمتر | محل شایع تخلخل ریختهگری |
| عمق سیت (پله) | دو تا سه دهم میلیمتر | یک‌ونیم دهم میلیمتر | باید کمربند را کامل بگیرد |
| شعاع فیلت محل اتصال به بدنه | سه تا پنج دهم میلیمتر | دو دهم میلیمتر | حذف فیلت یعنی دعوت به ترک |
| فاصلهٔ زیر پویلت تا کف | سه تا پنج دهم میلیمتر | دو دهم میلیمتر | جلوگیری از ساییدن نوک سنگ |
یک نکتهٔ مهم دربارهٔ خواندن این اعداد: همه‌شان ابعاد فلز نهایی‌اند، نه ابعاد مدل. اگر روند کاری شما پرداخت سنگین دارد، باید در فایل چند صدم میلیمتر اضافه بگذارید تا بعد از سوهان و پولیش به این بازه برسید.
سیت سنگ؛ جایی که بیشترین خطا رخ میدهد
سیت باید هم‌شکل کمربند سنگ باشد، نه یک شیار عمومی. برای سنگ گرد، سیت یک مخروط با زاویهٔ نزدیک به زاویهٔ کرون سنگ است تا تماس خطی و پیوسته ایجاد شود. سیت تخت زیر سنگ گرد یعنی تماس فقط در یک نقطه و فشار موضعی روی سنگ.
در تراش‌های گوشه‌دار، سیت باید گوشه‌ها را هم بگیرد. اگر سیت را با یک آفست ساده از خط کمربند بسازید، در گوشه‌ها فاصله باز میشود و سنگ روی چهار نقطهٔ میانی مینشیند. آن‌وقت هر ضربهای مستقیماً به گوشهٔ آزاد سنگ می‌رسد.
عمق سیت هم باید حساب‌شده باشد. اگر کم باشد، سنگ روی لبه می‌ماند و با اولین فشار جابه‌جا میشود. اگر زیاد باشد، کرون سنگ پایین میرود، چنگها بلندتر می‌مانند و ظاهر کار سنگین میشود. دو تا سه دهم میلیمتر معمولاً تعادل درستی است.
تولرانس نشستن سنگ؛ چقدر جا بگذاریم
سنگ باید کمی راحت بنشیند، ولی نه شناور. برای سنگهای تراش‌خوردهٔ استاندارد، حدود دو تا چهار صدم میلیمتر لقی شعاعی در سیت کافی است تا نشانکار بتواند سنگ را جا بیندازد بدون اینکه بعداً وول بخورد.
برای سنگهای قیمتی که هرکدام ابعاد یکتا دارند، منطق فرق میکند. آنجا باید ابعاد واقعی همان سنگ اندازهگیری و در فایل وارد شود. طراحی بر اساس جدول عمومی سنگ برای یک زمرد یا یاقوت خاص، تقریباً همیشه به بازکردن دستی سیت ختم میشود.
یک قاعدهٔ عملی: هر چه سنگ بزرگ‌تر باشد، تولرانس مطلق کمی بیشتر میشود ولی نسبتش کمتر. برای سنگهای ریز زیر دو میلیمتر، تولرانس باید بسیار تنگ باشد وگرنه سنگ در سیت می‌چرخد و سطحش همتراز بقیه نمیشود.
اثر آلیاژ و ریختهگری بر استحکام خانه
یک هندسهٔ ثابت در سه آلیاژ مختلف، سه رفتار متفاوت میدهد. طلای هجدهعیار زرد نرمتر از سفید است و چنگش راحت‌تر خم میشود ولی راحت‌تر هم می‌شکند اگر بیش‌ازحد کار شود. طلای سفید با نیکل سفت‌تر است و در برابر خمکردن مقاومت بیشتری نشان میدهد.
نقرهٔ استرلینگ به‌خاطر نرمی بیشتر، به مقاطع بزرگ‌تری نیاز دارد؛ چنگ نقره‌ای با همان قطر چنگ طلا، خیلی زودتر باز میشود. پلاتین از نظر مکانیکی عالی است ولی دمای ریختهگری بالایش و رفتار متفاوت انقباضش، طراحی راهگاه و ضخامت‌های میانی را حساس‌تر میکند.
خود فرایند ریختهگری هم سهم دارد. اگر خانه دور از راهگاه قرار بگیرد یا مقطع باریکی بین بدنه و خانه وجود داشته باشد، تغذیهٔ مذاب ضعیف میشود و ریزتخلخل در همان محل جمع میشود. قطعه سالم به‌نظر می‌رسد ولی از داخل ضعیف است.
چک‌لیست کنترل طراحی خانه نگین پیش از چاپ
پیش از فرستادن مدل به صف چاپ، این فهرست را روی هر خانه اجرا کنید. چند دقیقه کنترل، چند روز دوباره‌کاری را حذف میکند.
- ابعاد واقعی سنگ را با کولیس بردارید و با ابعاد مدل مقایسه کنید.
- مقطع پای هر چنگ را اندازه بگیرید و مطمئن شوید از نوک پهن‌تر است.
- ضخامت دیوارهٔ زیر سیت را در باریک‌ترین نقطه بسنجید.
- وجود فیلت در محل اتصال خانه به بدنه را چشمی و عددی تأیید کنید.
- فاصلهٔ نوک سنگ تا کف را کنترل کنید تا پویلت به پوست نخورد.
- در تراش‌های گوشه‌دار، پوشش گوشه‌ها توسط فلز را بررسی کنید.
- تقارن چنگها را نسبت به محور سنگ چک کنید، نه نسبت به بدنه.
- ارتفاع آزاد چنگ را با ارتفاع کمربند سنگ تطبیق دهید.
- مقدار فلزی که پرداخت خواهد برد را از ضخامت‌ها کم کنید و دوباره بسنجید.
- مسیر تغذیهٔ مذاب از راهگاه تا خانه را از نظر مقطع کافی مرور کنید.
- در مدل‌های چند سنگه، فاصلهٔ بین خانه‌ها را برای عبور ابزار نشانکار بسنجید.
- مدل را در نمای برش عرضی ببینید تا حفره یا دیوارهٔ پنهان نازک پیدا شود.
اشتباهات رایج و راه اصلاح آنها
رایج‌ترین اشتباه، کپی‌کردن یک خانهٔ آماده از کتابخانه و تغییر مقیاس آن است. وقتی خانه‌ای را بزرگ یا کوچک می‌کنید، همهٔ ضخامت‌ها هم با همان نسبت تغییر می‌کنند و ممکن است زیر حد امن بروند یا بی‌دلیل سنگین شوند.
اشتباه دوم، طراحی چنگ به‌صورت استوانهٔ ساده است. چنگ باید مقطع متغیر داشته باشد و در محل خم شدن، فلز کافی. اشتباه سوم، نادیده‌گرفتن جهت چاپ است؛ اگر چنگها در راستای نامناسبی چاپ شوند، لایه‌ها در همان جهت نیروی برشی جدا میشوند.
در بازار تهران و به‌ویژه در بازار بزرگ، سفارش‌ها اغلب با سنگ موجود مشتری می‌آیند، نه سنگ سفارشی. همین یک نکته ایجاب میکند که پیش از شروع مدل‌سازی، سنگ فیزیکی اندازهگیری شود. کارگاه‌هایی که این مرحله را حذف می‌کنند، بیشترین دوباره‌کاری را دارند.
روند کار داخلی در 3dwax
در 3dwax، خانهٔ نگین پیش از چاپ در دو مرحله کنترل میشود: یک بار در بازبینی هندسی مدل و یک بار در چیدمان روی صفحهٔ چاپ. طرح نهایی با یک کد اختصاصی در دیتاسنتر بایگانی میشود و تولید مجدد همان مدل فقط با اعلام همان کد انجام می‌گیرد؛ از کار فقط عکس منتشر میشود.
این روش دو فایدهٔ عملی دارد. اول اینکه طرح مشتری در معرض کپی قرار نمی‌گیرد. دوم اینکه اگر مشتری چند ماه بعد بخواهد همان مدل را با سنگ دیگری تکرار کند، لازم نیست از صفر طراحی شود؛ نسخهٔ بایگانی‌شده با تغییر ابعاد سیت به‌روزرسانی میشود.
دربارهٔ متریال و دستگاه هم شرایط ایران را باید در نظر گرفت. تأمین رزین و وکس مخصوص ریختهگری وابسته به واردات است و موجودی بازار نوسان دارد؛ برای قیمت روز و موجودی تماس بگیرید.
سؤالات متداول
حداقل قطر چنگ برای طلای هجدهعیار چقدر است؟
در پایه حدود هشت دهم میلیمتر و در نوک حدود پنج تا هفت دهم میلیمتر، بازهٔ امنی است که هم قابل خمکردن باشد و هم بعد از پرداخت مقطع کافی بماند. زیر هفت دهم میلیمتر در پایه، ریسک باز شدن چنگ در استفادهٔ روزمره بالا میرود. برای نقره این اعداد باید بیشتر گرفته شوند چون فلز نرمتر است.
برای سنگ پرنسس چه نوع چنگی مناسب است؟
چنگ گوشهگیر یا ویشکل که گوشهٔ سنگ را از دو طرف در بر بگیرد. گوشهٔ پرنسس شکنندهترین بخش سنگ است و اگر آزاد بماند، با یک ضربهٔ کوچک لبپر میشود. چنگ گرد ساده روی گوشه، هم زشت مینشیند و هم پوشش کافی نمیدهد. در طراحی باید دو بازوی وی، سطح پخ گوشه را کامل بپوشانند.
آیا میشود بدون سیت و فقط با چنگ سنگ را نگه داشت؟
عملاً نه. چنگ برای قفلکردن است، نه برای تحمل بار عمودی. اگر سیت نباشد، تمام وزن و ضربه روی نوک چنگها میافتد و آنها بهمرور خم میشوند. نتیجه، لق شدن سنگ در چند هفته است. حتی در طراحیهای مینیمال که فلز کم دیده میشود، باید یک پلهٔ کوچک برای نشستن کمربند سنگ در نظر گرفت.
چه مقدار لقی بین سنگ و سیت لازم است؟
برای سنگهای استاندارد، حدود دو تا چهار صدم میلیمتر لقی شعاعی کافی است. کمتر از آن، نشانکار مجبور میشود سیت را باز کند و ضخامت را پایین بیاورد. بیشتر از آن، سنگ در جای خود حرکت میکند و سطحش با بقیهٔ کار همتراز نمیشود. برای سنگهای ریز، تولرانس باید تنگتر گرفته شود.
چرا چنگ بعد از پرداخت نازک میشود؟
چون سوهان و پولیش از سطح فلز برمیدارند و چنگ کوچکترین جزء قطعه است، پس بیشترین درصد را از دست میدهد. اگر در مدل دقیقاً حداقل ضخامت را بگذارید، قطعهٔ نهایی زیر حد امن درمیآید. راهحل این است که در فایل چند صدم میلیمتر بیشتر بگذارید و پرداختکار را از میزان مجاز برداشت مطلع کنید.
برای سنگهای رنگی خاص چه نکتهٔ اضافهای هست؟
سنگهای رنگی معمولاً ابعاد غیراستاندارد و گاهی کمربند نامنظم دارند. باید هر سنگ جداگانه اندازهگیری شود و خانه بر اساس همان ساخته شود. ضمناً برخی سنگها مثل زمرد و اوپال حساسیت حرارتی و ضربهای بالایی دارند، پس خانه باید پوشش بیشتری بدهد و ارتفاع آزاد سنگ از سطح کار کمتر گرفته شود.
اگر مدل جواهر شما خانهٔ نگین حساسی دارد یا در سفارشهای قبلی با شکستن چنگ و لق شدن سنگ درگیر بودهاید، پیش از چاپ آن را با کارشناسان 3dwax مرور کنید. ما طراحی سهبعدی، چاپ وکس و رزین و ریختهگری دقیق را زیر یک سقف انجام میدهیم و برای مشاورهٔ فنی، بررسی مدل و قیمت روز، شمارهٔ ۰۹۱۲ ۱۰۲ ۲۶ ۲۳ هر روز از ۹ تا ۲۰ در دسترس است؛ نشانی ما تهران، بازار بزرگ، خیابان ۱۵ خرداد است و ارسال به سراسر ایران انجام میشود.
کارشناسان 3dwax هر روز از ۹ تا ۲۰ پاسخگوی شما هستند — از انتخاب دستگاه تا ثبت سفارش طرح اختصاصی.
این مطلب را تیم فنی 3dwax نوشته است؛ مجموعه‌ای فعال در طراحی، پرینت سهبعدی و ریختهگری طلا و جواهر در تهران، بازار بزرگ، خیابان ۱۵ خرداد. محتوا بر پایهٔ کار روزمره در کارگاه و تجربهٔ مستقیم با دستگاه‌ها و متریال بازار ایران تهیه شده است.
آخرین به‌روزرسانی: ۱۳ شهریور ۱۴۰۵مقاله‌های مرتبط
طراحی جواهرات طلا با نرم‌افزارهای CAD: از ایده تا فایل چاپ
طراحی سهبعدی جواهر با نرم‌افزارهایی مثل Rhino و MatrixGold انجام میشود؛ مسیر کار از اسکچ و ابعاد واقعی شروع میشود و با رعایت ضخ…
طراحی و نرمافزاریادگیری طراحی طلا؛ نقشهٔ راه نود روزه
یک برنامهٔ نود روزهٔ کارآمد سه بخش دارد: ماه اول پایه‌ها و ساخت حلقهٔ ساده با ابعاد درست، ماه دوم نگین و جای سنگ و نگین‌نشانی ردیف…
طراحی و نرم‌افزارRhinoGold یا MatrixGold؛ کدام را یاد بگیریم
اگر از صفر شروع می‌کنید متریکس‌گلد را انتخاب کنید؛ راینوگلد دیگر توسعه داده نمیشود و سازگاری‌اش با سخت‌افزار و سیستم‌عامل تازه هر…