Kuyumculukta Metal Hamurunun Rolü: Isıl İşlem, Mikroyapı Ve 3B Kalıplama Uygulamasının İncelenmesi
The Role of Metal Paste in Jewelry: An Investigation of Heat Treatment, Microstructure, and 3D Molding Application
Yazar: Yaykaşlı, Hakan; Gündeş, Alaaddin; Baltaci, Ahmet; Kavgacı, Mustafa
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 26 No. 2, 2025
Anahtar kelimeler: Materials Engineering (Other) ; Malzeme Mühendisliği (Diğer) ; Gümüş metal tozları,Metal Kil Hamuru,SEM,XRF,Kuyumculuk ; Silver metal powders,Metal Clay Dough,SEM,XRF,Jewelry

Bu çalışmada, kuyumculuk sektöründe kullanılmak üzere değerli metal tozları ve organik bağlayıcılar kullanılarak özel tasarım takı ve süs eşyalarının üretimine olanak tanıyan metal kil hamurları geliştirilmiştir. Metal kil hamurları, saf gümüş tozları hidrometalurji yöntemiyle elde edilmiş, ardından metil selüloz organik bağlayıcısıyla altı farklı metal tozu (saf Ag, 950 Ag, 925 Ag, 900 Ag, Saf Cu ve Bronz) karıştırılarak sinterlenmiş hamurlar üretilmiştir. Bu metal kil hamurlarının mikroyapı özellikleri ve kimyasal bileşimleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM), Arşimet yoğunluk testi ve X-ışını flüoresans spektroskopisi analizleri kullanılmıştır. Hidrometalurji yöntemiyle üretilen saf gümüş tozlarının parçacık boyutunun 50 mikrondan küçük olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen metal kil hamurlarının XRF sonuçları, kullanılan metal tozlarının stokiyometrik oranlarla uyumlu olduğunu göstermiştir. Bakır katkısının artışıyla metal kil hamurlarının yoğunluk değerlerinde düşüş gözlemlenmiştir. Saf metal tozları (gümüş, bakır) ile yapılan bağlayıcılık işlemlerinde metil selülozun daha etkili olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, bakır oranının artmasıyla bağlayıcılık özelliklerinin azaldığı saptanmıştır. 3 boyutlu kalıplar kullanılarak metal kil hamurları tasarımı karmaşık parçaların üretimi başarı ile üretilmiştir. Sonuç olarak, sinterleme sonrası zımpara ve cilası yapılan metal kil hamurları, takı ve hediyelik eşya üretimi için uygun metal form özelliklerini kazanmıştır.

This study focused on developing metal clay pastes for creating customized jewelry and ornaments in the jewelry business. These pastes are composed of precious metal powders combined with organic binders. The production involved obtaining pure silver powders via hydrometallurgy, which were subsequently mixed with a methyl cellulose binder to produce sinterable pastes. Six different metal powders were utilized: pure silver, 950 silver, 925 silver, 900 silver, pure copper, and bronze. A comprehensive analysis of these metal clay pastes' microstructure and chemical content was conducted using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), Archimedes density testing, and X-ray fluorescence spectroscopy. Hydrometallurgy yielded pure silver powders with particle sizes below 50 microns. XRF results of the obtained metal clay pastes showed that the metal powders used were compatible with the stoichiometric ratios. An inverse correlation was observed between copper concentration and the density values of the metal clay pastes. Methyl cellulose exhibited greater efficiency in binding pure metal powders, specifically silver and copper, with binding characteristics decreasing as copper levels increased. The successful fabrication of intricate components using metal clay pastes and 3D molds was achieved. Consequently, sintered, sanded, and polished metal clay pastes displayed the necessary metallic properties for the creation of jewelry and giftware.