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Tincal – Soldering flux

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Tincal é o nome que se dá ao produto que se usa na soldadura para manter o metal limpo de oxidação à medida que aquece, de forma a permitir o fluir da solda.

O tincal, utilizado para soldar metais não ferrosos, é à base de borax ou borato de sódio. Existe em estado làquido, pó, pasta ou em pedra. O mais utilizado hoje em dia é a versão làquida, mais prática porque não requer preparação prévia.

O tincal em pó precisa de ser misturado em água para formar uma pasta. Esta pasta tem algumas vantagens em relação ao làquido, nomeadamente o facto de ficar mais facilmente no local onde é colocada, enquanto que o làquido escorre. Em áreas curvas ou quando a zona a soldar tem de ficar vertical, pode ser preferàvel usar a pasta. Por outro lado a pasta seca rapidamente e é preciso preparar de novo a cada dia e ir acrescentando umas gotas de água ao longo do dia para não secar.

O tincal em pedra é utilizado em situações onde a solda teima em não fluir. Nessas alturas, aplicar um pouco de borax em pedra directamente no metal quente costuma resolver o problema. Também se usa para cobrir o interior do cadinho antes de fundir metal, criando uma camada vidrada que impede o metal derretido de agarrar ao fundo.

Quando se utiliza o tincal làquido, é conveniente deitar um pouco para um frasco mais pequeno que não só torna a utilização mais fácil mas também impede que haja contaminação de sujidade na totalidade do làquido.

Para aplicar o tincal làquido no início da soldadura usa-se um pincel. O pincel molhado com tincal também ajuda a agarrar os palhões de solda quando necessário.

Porém, se for necessário aplicar mais tincal a meio do processo, uma pipeta é mais eficaz uma vez que os pincéis têm tendência a ficar queimados quando em contacto com o metal quente.

Existem pipetas em plástico e as mais tradicionais em vidro, mas aquilo que uso com mais frequência é uma pipeta improvisada: uma daquelas embalagens individuais de soro, que qualquer pessoa com crianças ou que use lentes de contacto deve ter por casa. Ocupa pouco espaço e quando o tincal seca e fica coberta de cristais que entopem aquilo tudo, não me deixa triste por ter de a deitar fora e substituir por outra. Além disso é uma forma de reciclagem, o que é sempre bom.

Para além do tincal de soldar também existe o tincal azul que é um tincal de barreira, usado para proteger toda a peça de oxidação. Na prata este tincal azul ajuda a prevenir a oxidação que dá origem à mancha cinzenta, tão difàcil de eliminar no polimento e também permite fazer mais de uma soldadura de seguida sem necessidade de branqueamento.

O tincal azul tem na sua composição álcool metàlico e ácido bórico o que torna o làquido altamente inflamável. O álcool evapora facilmente pelo que é preciso ter o contentor sempre muito bem fechado. Para funcionar tem de ser aplicado a todo o metal limpo antes de aplicar o tincal de soldar.

Tal como para o tincal amarelo, recomendo retirar uma pequena porção para um frasco mais pequeno para preservar ao máximo o conteúdo. Duas opções são:

Frascos de gotas. Reutilizei um frasco de medicamento que tem conta-gotas incorporado.

Frascos de spray. Os frascos de spray funcionam melhor com o tincal azul do que com o amarelo que tem tendência a deixar pequenos cristais quando seca e entope facilmente o mecanismo do spray. Para o azul é uma boa opção porque nunca é preciso destapar o frasco evitando evaporação, e o spray cobre facilmente toda a área. O maior cuidado a ter é não respirar as gotàculas do spray que ficam em suspensão no ar. É aconselhado usar máscara (que aliás se devia usar sempre, ao soldar).

English:

Flux is the product you use to keep the metal clean and free of oxides during soldering so that the solder can flow.

The flux used for non-ferrous metals is mainly borax. It exists in liquid form, as a paste, powder or solid. The liquid is the most used because it doesn’t require any mixing prior to soldering.

Powder flux needs to be mixed with water to form a paste. This paste has some advantages to the liquid form, like the fact that it stays in place. For curved surfaces or when the soldering area is vertical it can be helpful. The downside is that it dries quickly so you need to make it fresh every time.

Solid borax is used in situations where the solder refuses to flow. Direct application of solid borax onto the warm metal typically solves the problem. It’s also used to prime the crucible used to melt metal, by creating a glassy layer over the surface of the ceramic crucible to prevent the metal from sticking.

When using liquid flux, it’s advisable to transfer some of it to a small container, not only to make it more practical to use but also to prevent contaminating all the flux with unwanted dirt.

Before soldering, liquid flux is applied to the metal by using a paintbrush. The brush can also help to pick up solder pallions.

But if you need to reapply halfway through soldering, an eye dropper is a better way to proceed since the brush has a tendency to burn when it comes in contact with hot metal.

There are plastic and glass eye droppers but what I use more often is an improvised version: one of those single use plastic saline containers that anyone with children or contact lenses probably has around the house. I have lots of them and when the liquid flux dries and crystallises, clogging it up, I have no problems throwing it out and getting a new one. Plus it’s a form of recycling, which is always good.

Aside from soldering flux there is also barrier flux. It’s blue and usually made from methyl alcohol and boric acid. It’s used to protect the metal from oxides while soldering. If used properly, it can prevent fire scale and fire stain. It also allows you to solder twice in a row pickling the metal in between.

Barrier flux is highly flammable and evaporates quickly, so the container should always be kept tightly closed. To work properly it need to be applied to clean metal before soldering flux, every single time the metal is heated.

Just like with soldering flux, I recommend you pour a small amount into another container to prevent evaporation and contamination. Two options are:

Dropper bottles. I reused a medicine bottle with a built-in dropper.

Spray bottles. These seem to work better with the barrier flux than the soldering flux. Soldering flux leaves white crystals when it dries and tends to clog up the spray.
For the blue flux the spray is a good option because you don’t need to remove the lid, so it doesn’t evaporate easily and it helps coat the whole piece easily.
You should take great care to wear a mask so as not to breath in the drops suspended in the air (but a mask should be used at all times while soldering, anyway).

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Tutorial – Como usar uma fieira para fio metálico – Tutorial – How to use a draw plate for wire

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Uma fieira é uma grossa placa de aço com furos graduados. Serve para reduzir a grossura do fio metálico.

1. Lima-se a ponta do fio em bico. Um bico de 2 a 3 cm é suficiente. Pode-se voltar a limar mais tarde se necessário. Este bico serve para se conseguir passar o fio metálico através da fieira em furos mais pequenos do que a grossura do fio.

2. Aquece-se o fio para recozer, tornando-o maleável. Fiz um video que mostra o processo de recozer fio metálico.

3. Enquanto o fio ainda está quentinho (mas não demasiado quente) cobre-se de cera. Para tal basta passar uma vela ou um bloco de cera ao longo de todo o fio. A cera adere devido ao calor e vai servir de lubrificação.

fieira

4. Coloca-se a fieira num torno, de preferência um grande e aparafusado à  mesa. A mesa deve também estar presa à  parede ou ao chão para não mexer quando se puxa o fio.

5. Procura-se na fieira o furo imediatamente abaixo do tamanho do fio (o maior onde o fio já não passa). Com um alicate agarra-se a ponta do fio e puxa-se através do furo.

6. Repete-se o processo em furos cada vez mais pequenos até obter a espessura de fio desejada. Não salte furos para evitar demasiada pressão no fio metálico.

7. Deve-se recozer o fio a cada 4 ou 5 furos para evitar que fique demasiado duro, o que requer força sobre-humana para o puxar pelo furo. O arame demasiado duro també pode partir ou começar a descamar (levantam-se lascas na superfà­cie).

8. É necessário voltar a cobrir o fio com cera sempre que se recoze. É preciso cuidado com este processo porque a cera é inflamável e pode incendiar (como acender uma vela). – A draw plate is a thick steel plate with holes. It’s used to reduce the thickness of wire.

1. File one end of the wire into a sharp point. 2 to 3 cm is usually enough. You can always file it more later if necessary. This is so you can poke the wire through a hole that’s smaller than the gauge you currently have.

2. Anneal the wire to make it soft. I made a video on how to anneal wire.

3. While the wire is still warm (but not too hot), pass a candle or block of wax over it to coat it. The wax acts as lubrication, allowing the wire to run through the plate more smoothly.

fieira

4. Hold the draw plate securely into a sturdy bench. The bench or table which holds the vice should be attached to wither the wall or the floor, otherwise you risk pulling it along with the wire.

5. Find the hole in the draw plate that is just under the size wire you have. Use sturdy pliers to grip the tip of the wire and pull it through.

6. Continue pulling the wire through each of the increasingly smaller holes until you reach the desired gauge. Don’t skip steps to avoid putting unnecessary strain on the wire.

7. You should anneal the wire every 4 or 5 holes to keep it pliable, otherwise it will harden too much and you need superhuman strength to pull it through the hole. If the wire hardens too much it may also break or starts flaking (chips start appearing on the surface of the wire).

8. Always reapply wax after annealing. Be careful when annealing wire that has been coated in wax. Wax is flammable and may catch fire (like lighting a candle).

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Anel de prata e ametistas – Silver and amethyst cabochon ring

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A penúltima peça de joalharia do primeiro ano do curso foi um anel com 3 ametistas.

O objectivo do exercàcio era fazer uma anel em chapa com bata. A curvatura e a forma geral eram ao meu critério. Optei por um anel mais estreito atrás, por uma questão de conforto. Para tal corta-se a chapa em losango que depois é encurvado na embutideira e soldado na zona mais fina, formando o corpo principal.

silver ring tutorial by Dee Caria

As batas (fio que dá espessura ao anel para não ficar apenas uma chapa fininha) foram feitas com fio de 1mm quadrado e soldadas por dentro da chapa, uma de cada lado. Não é um processo fácil devido à curva da chapa. As batas devem encaixar na chapa mas geralmente tendem a descair. Convém amarrar tudo com fio de ferro para ter a certeza que não descaem quando a solda começa a correr.

Convém também que a soldadura da bata coincida com a soldadura da chapa do anel, para a eventualidade de ser necessário serrar o anel (apara alterar o tamanho, por exemplo) se poder serrar tudo de uma só vez.

silver ring tutorial by Dee Caria

Para maior segurança na soldadura, comecei por colocar apenas um palhão de solda e depois de ter a bata presa por esse ponto, acertar a curvatura e só então soldar o resto. Tentar fazer tudo de uma vez tem mais tendência para dar problemas.

Nesta altura fiz alguma limpeza da superfàcie e arredondei as arestas. Foi um passo necessário porque depois de soldar mais elementos em cima da base torna-se mais difàcil corrigir certas imperfeições. O problema é que ao retirar o excesso de solda cedo demais, corre-se o risco da solda mexer quando se aquece outra vez e ficar com pequenas zonas por preencher. Mesmo utilizando o corrector para proteger as soldaduras anteriores, isso tem tendência para acontecer. A melhor forma de o evitar é usar solda com diferentes pontos de fusão – começar com uma com menos cobre para as batas e depois usar outra com mais cobre para o resto.

Com a base do anel completa, fiz virolas para os cabochons de ametista. As virolas são feitas com uma tira de prata com 0,3 mm de espessura para ser fácil de pressionar sobre as pedras. A base teve de ser limada até seguir a curva da chapa, antes de soldar. Amarrei as virolas à base com fio de ferro para as manter no lugar durante a soldadura. Com as virolas no sítio, fiz um furinho na chapa de base, no centro de cada uma, e serrei o excesso de metal para que a luz passe através da pedra.

silver ring tutorial by Dee Caria

Fiz duas alianças de fio redondo e dois S que coloquei como elementos decorativos, por cima e por baixo das virolas. Depois lixei a superfàcie, satinei com a fresa de diamante para dar alguma textura àsuperfàcie e assim permitir ao oxido uma melhor fixação, e cravei as pedras.

silver ring tutorial by Dee Caria

Por fim oxidei a peça. Para oxidar uma peça parcialmente, o método mais simples é aquecê-la ligeiramente (se as pedras forem resistentes à temperatura) e aplicar o óxido com um pincel fino. Depois é só polir as zonas que não ficaram oxidadas e dar apenas uma breve passagem nas zonas oxidadas para que fiquem com um pouco de brilho mas sem retirar a cor.

silver amethyst ring by Dee Caria

English:
One of the last pieces from the basic jewellery course I’m attending was an amethyst ring.

The goal of the piece was to make a domed ring with an inner wall. This adds a certain dimension to the band without the need to use heavy gauge sheet. The curvature and general shape of the ring were up to me. I chose to taper the ring toward the back, so it fit more comfortably on the finger. I’m not used to wearing such wide bands, so this was my compromise.

To make the ring band I cut a lozenge shape out of 0,5 mm (24 AWG) silver sheet, curved in on a doming block, sized it and soldered the thinner end together. The size should be a little larger than the intended finished size because the inner walls will take up some room on the inside of the band.

The inner walls were made from 1 mm (18 AWG) square wire, formed into two circles and then curved until they followed the edges of the ring band, which in this case had a slight curve to it, due to the tapered shape. The walls must fit perfectly inside the ring band.

Due do the domed shape of the band, these inner walls tend to slip into the ring rather than stay put at the edges like intended. I used iron binding wire to secure them in place while soldering. The best technique is to find one spot where the wall meets the band in the exact place you want it and add some solder to that spot only. Once this spot is secure you can more easily manipulate the walls to fit better all around before soldering the rest.

It’s also a good idea for the join of the walls to coincide with the join on the band so that, in case you need to saw it open (to adjust size, for example) you saw the whole thing over the soldered join rather than risk cutting the walls into bits that could move when the ring is re-soldered.

At this point I did some cleanup and rounded the edges of the ring. After soldering other elements on top it gets harder to reach certain areas and might be impossible to correct certain imperfections. On the other hand, when possible I only clean solder joins at the end because when I solder again the solder may move and create pits or small gaps. The best solution for this problem is to start with hard solder for the structure of the ring and then move on to medium.

Once the ring base was done I made bezels for the amethyst cabochons I had chosen for this piece. The bezels were made from a silver strip 0,3 mm thick (28 AWG) so they were thin enough to easily bend over the stone. The base of the bezels had to be filed until it conformed to the dome shape of the ring. I tied the bezels to the ring shank with iron binding wire to secure them before soldering. After soldering the bezels in place I drilled a hole in the center of each one and sawed off excess sheet metal from underneath the stones. This is done so that light can shine through the stone. It also helps if you need to push out the stone at some point.

I made another two circles out of 0,9 mm (19 AWG) round round wire that fit over the edge of the band on both sides. I also created some decorative S shapes to solder on the sides of the cabochons.

Once all the soldering was done I sanded the ring with 400 and 600 grit sandpaper and used a diamond burr to add texture to the outer surface of the ring. Liver of sulfur, used to darken the metal, adheres better to a textured surface.

I set the amethyst cabochons. I used a burnisher to finish polishing the bezels after setting.

Finally I applied the LOS (liver of sulfur). To partially oxidise the piece, the best method is to heat it up just a bit with the torch and then apply the patina with a thin paintbrush. I did a final polish to remove any patina stains from areas that should be bright and buffed the oxidised area briefly to bring out some shine.