Procesos de fabricación

No sabemos de ninguna tradición metalúrgica posterior a las protohistóricas de este estudio que haya conservado técnicas de recubrimiento de magnetita compacta, salvo la descrita acontinuación. El caso del doble recubrimiento DCH se nos presenta como un caso aislado.

Para periodos recientes hay una técnica de ennegrecimiento desarrollada y patentada en Inglaterra (1876 Barff -1877 Bower), basada en la conversión de la superficie en magnetita-wustita obteniendo una capa que se define como “bien adherida, dura y suficientemente coherente como para proteger al hierro subyacente de la corrosión” .

Presumiblemente el Bower-Barff es una técnica de tratamiento superficial del hierro que configura acabados de magnetita muy similares a los que encontraríamos en las armas protohistóricas de magnetita simple.

Teléfono de hierro revestido de magnetita mediante la técnica del Bower-Barff

Ambas técnicas protohistóricas de recubrimiento sobre núcleo de hierro, en su versión simple Fe/ Fe3O4, o doble, bronce-magnetita, Fe/ Cu Sn/ Fe3O4, parecen obtenidas mediante tratamientos térmicos en hornos oxidantes. El doble recubrimiento ha sido objeto de ensayos de reproducción en laboratorio por un equipo de la Universidad Complutense de Madrid. Los resultados parecen bastante buenos, lo que ha motivado su registro en la oficina española de patentes y marcas, donde se describe el proceso de fabricación, que se define como “Proceso de cobreado y bronceado a alta temperatura de aceros al carbono” constando como inventores Chamón Fdz, Arévalo Peces, Criado Martín, Martínez García y Criado Portal. Se obtiene así una “técnica de recubrimiento anticorrosivo y estéticamente atractivo, bien en su acabado de magnetita, o bien de bronce, una vez eliminada ésta por medios mecánicos”

En ambos casos se trataría de tratamientos térmicos en un proceso que sería posterior al conformado, labrado y ensamblado, pero previo a la aplicación de los embutidos damasquinados.

13 responses

8 07 2008
Emma García

Muy sorprendente la similitud con el Bower-Baffing
En los, pocos, acabados de magnetita que yo he visto, parece como si fuera una capa aislada, una especie de funda donde se envuelve el hierro, incluso en alguna falcata se pueden ver varios estratos distintos. Bajo esa capa última, compacta y uniforme de magnetita no hay restos de magnetita aparentemente, sino un metal menos trabajado. Yo personalmente siempre he imaginado que se hacía por separado, aplicando de alguna forma (¿cobre en algunos casos?) ese último estrato a un núcleo central o ¿pensáis que era un acabado final del objeto ya terminado, a excepción de la decoración, con una técnica que bien podía ser algo similar a esta?

8 07 2008
armasmagnetita

El proceso para la obtención de recubrimientos de magnetita mediante la técnica Bower-Barff tiene dos fases, una oxidante de conversión de la superficie del hierro a óxidos como la hematites, y una segunda de reducción de estos a magnetita insuflando hidrógeno o dióxido de carbono. El tratamiento se hace en hornos en caliente insuflando aire o gas reductor alternativamente. Todavía no está claro cual era el proceso en la metalurgia prerromana. Para la obtención de la doble capa bronce-magnetita parece que no se requiere un condición especial de horno, como se explica enn el enlace de la derecha “Proceso de cobreado y bronceado….”. La relación entre estos acabados oxidantes, el pavonado mediante revenido, la capa simple de magnetita y la doble capa DCH, sería un buen tema de estudio.

5 09 2008
Antonio Criado

Nosotros en nuestro laboratorio hemos estudiado piezas arqueológicas con recubrimiento simple de magnetita y con recubrimiento doble bronce-magnetita. Son procesos muy sencillos de llevar a cabo teniendo un horno, algo de bronce -muy poco en cada caso- y un fundente. Nosotros hemos usado óxido de boro y tambien arena silicea proporcionada por un pastor de sierra morena que sigue haciendo cencerros con la primitiva técnica. El usa latón de bajo punto de fusión para hacer la operación en una fogata convencional con madera de mucha cepa. En todos los casos el éxito está asegurado.
Es una técnica muy sencilla y fácil de llevar a cabo.
Nosotros creemos que el bronce sólo se utilizaba cuando había que unir diversas piezas metálicas. Osea lo que hoy en día la industria denomina soldadura fuerte. Es el mismo proceso metalúrgico. Este tipo de soldadura emplea bronce, latón o plata segun las temperaturas que se quieren alcanzar.
No me importaría que me hicierais preguntas científicas y técnicas al respecto.

5 09 2008
armasmagnetita

Encantados de tenerte en este sitio, Antonio. Es muy interesante ese ejemplo del artesano de Sierra Morena. Merecería un documento filmado ¿sabes si lo hay?. El procedimiento artesanal que yo conozco envuelve los cencerros, junto con las virutas de bronce o latón, en un paquete refractario para su posterior horneado. Claro, esto impide la formación de magnetita. Entiendo que en el caso que comentas no se realiza este paso, con lo que tu pastor obtiene de manera espontánea -¿en una fogata abierta?- un doble recubrimiento de latón-magnetita y deberá, para sus fines, eliminar esta última. Sorprendente. Por lo que parece el procedimiento técnico es sencillo. Aunque sospecho que obtener un doble recubrimieno perfectamente uniforme, homogéneo y compacto…, y además con delicados y abigarrados damasquinados encima de todo ello, no debía ser tarea fácil. Posiblemente el éxito estuviera en la minuciosidad y precisión en la repetición de las pautas del proceso. Sé de vuestros éxitos en laboratorio… pero me gustaría ver una buena réplica. Respecto a la función como soldadura, parece cierta en algunos casos, como el mostrado en la micrografía de este blog (EL DCH). Pero hay piezas, tahalíes, por ejemplo, que no precisan soldadura, puesto que no hay ensamblados, y presentan igualmente doble recubrimiento. Debe haber alguna otra razón que explique su uso.

8 09 2008
Antonio Criado

Tengo un buen reportaje fotográficodel proceso de fabricación de un cuchillo grande de remate -cacerias- tipo Covarsí, realizado con el proceso de simple magnetita y bronce-magnetita. Ponte en contacto conmigo y te envío algunas de ellas. Respecto al pastor de Sierra Morena aún no he filmado su proceso. Para ellos la magnetita estropea el sonido del cencerro. Por tanto, golpear la magnetita para que saltesirve doblemente: aparece un hermoso bronceado y, además el acero del cencerro se endurece por deformación plástica en frio; confiriendo al cencerro un sonido mucho mas claro. En uno de los lados del cencerro le hacen una abollonadura con lo que el golpeo del badajo produce sonidos graves y agudos simultaneamente. Esto le permite calcular la distancia a que se encuentra el animal. Respecto a piezas no soldadas que tienen doble capa bronce-magnetita no olvides la posibilidad de su uso como piezas bronceadas muy corrientes en el mundo islamico medieval y otras culturas orientales. La belleza del aspecto bronceado de una punta de flecha o un puñal, etc.. es comparable al asepcto negro brillante de la magnetita pulida. La temperatura de incineración es suficiente para que aparezca de nuevo la capa de magnetita. Esto lo hemos confirmado en el laboratorio. Disculparme por extenderme tanto. Ésto de ser profe deforma un montón.

8 09 2008
armasmagnetita

De tu comentario parece deducirse que algunas piezas que muestran bronce magnetita pudieran presentar originalmente superficies bronceadas, a las que la incineración ritual recubrió de magnetita. Es interesante saber que pueden darse fácilmente procesos espontáneos de este tipo. Pero no es el caso de las piezas monte bernorio por nosotros estudiadas, como sabes, a menudo cubiertas de delicados damsquinados de bronce y plata, y en las que el máximo valor cromático se alcanza con fondos negros, como los proporcionados por la magnetita gruesa y compacta. Otra cosa es que, en efecto, sí hay ciertas partes de puñal o de tahalí, sobre todo cabezas de remaches férricos, que se presentan bronceadas, acaso por eliminación de la magnetita. Pareciera que a esta metalurgia monte bernorio no le gustan las grandes superficies bronceadas: es la puesta de largo del hierro, que es metal por excelencia para las armas, y a la vez muy versátil, con el que se pueden conjugar delicadas armas con calidad de orfebrería. Prestigio y lucimiento por partida doble. Cremos que en los montebernorio la superficie del hierro siempre, o casi siempre, se acababa de color negro (en simple o doble capa) y los pequeños espacios bronceados se reservaban a botones, remaches y a algunas cintas e hilos damsquinados. Es el gusto por la pátina oscura, que también se dió en otras metalurgias antiguas, como en los Bronces de Corinto. Si que aparecen, con cierta frecuencia, coloraciones parciales rojizas de hematites sobre la magnetita que pensamos puedan ser fruto de la combustión durante la incineración. Extiéndete todo lo que desees. Es un placer leer tus comentarios. Y hay muchas cuestiones en el tintero que me gustará poder tratar más despacio. De momento, y para los más escépticos con la presencia del doble recubrimiento en la protohistoria, quizá estas páginas ayuden a desechar sus dudas.

30 09 2008
Antonio Criado

Existen dos técnicas al menos para identificar los distintos tipos de óxidos formados en las capas de corrosión. Una muy específica y que es ideal para los óxidos de hierro es la técnica basada en el efecto Mössbauer y, la otra, es la microsonda electrónica. Yo tengo una buena experiencia con la microsonda no asi con Mössbauer. Tengo un excelente equipo de microsonda aquí en la Complutense. La otra técnica la tienen en el CSIC
la Dra Mercedes Gracia. Para la microsonda es muy fácil preparar las muestras y, además, da mucha información complementaria. En fin, sólo se necesitan las muestras adecuadas con las preguntas también adecuadas. Nosotros hemos hecho multitud de estudios de corrosión en las más variadas muestras arqueológicas de yacimientos muy diferentes. Todo está publicado por ENRESA. Mira en mi web:www.antoniocriado.es

3 10 2008
César Pociña

Hola.

Soy arqueólogo y colaboro en un grupo de reconstrucción histórica. He intentado innumerables veces realizar el damasquinado, hasta que he conseguido algo que se le parece. El caso es que me resulta muy difícil de creer que los motivos más intrincados se realizen embutiendo hilo. Mi pregunta es si estos motivos podrían ser realizados rellenando los canales con plata fundida. Yo he intentado hacerlo, pero el principal
problema es que en cuanto el hierro alcanza temperatura, crea un óxido (la magnetita, supongo) que impide que se fije la plata. He intentado subsanar el problema con bórax, pero por el momento no acabo de obtener resultados satisfactorios. ¿Alguna sugerencia? ¿Metalográficamente se puede demostrar el uso de plata fundida en vez de hilos embutidos?

Muchas gracias de antemano, y enhorabuena por este interesantísimo blog.

6 10 2008
armasmagnetita

Lamentablemente no poseo ninguna experiencia práctica en la ejecución de estas técnicas. En España hay dos tradiciones muy notables de damasquinadores que hoy a duras penas se mantienen. Como comentas la formación de cascarilla de óxido en el surco, no solo magnetita, escupe la plata si se intenta embutir plata fundida. Y quizá no sea fácil evitar esta oxidación en el interior del surco ni, siquiera con fundentes. Por otro lado, la técnica mecánica del embutido de hilos sobre la superficie convenientemente surcada o “herida”, de perfil anguloso, permite un buen agarre del hilo de plata y es la técnica que ya se usó en la protohistoria (ver las fotos de los surcos y del perfil del hilo en este mismo blog: damasquinados montebernorio) y que se ha mantenido a través de los siglos, lo que da fe de que era la tácnica más sencilla para este fin. Para los motivos más intrincados, con gran concentración de motivos lineales en poco espacio, he pensado que pudieran embutirse no hilos, uno a uno, sino hojas o laminitas de plata, martilleadas delicadamente sobre los surcos, y cubriendo así espacios más amplios, eliminándose a continuación la plata sobrante. No sé si esta posibilidad, o el mismo damasquinado embutido habrán preservado su huella metalográfica tras los posteriores procesos térmicos de homogeneización y recubrimiento de magnetita. Aunque de momento, tampoco está clara la secuencia de fabricación: ¿es previo el embutido de plata a la formación de la magnetita, o al revés?. Quizás Antonio Criado nos pueda ayudar a enterder mejor estos extremos. Respecto al damsquinado de Eibar puedes mirar en http://www.damasquinadoaledo.com/. Por cierto nos parecen muy interesantes los trabajos de reconstrucción histórica, más aún si son en el campo de la arqueometalurgia. Así que bienvenido al foro.

15 10 2008
César Pociña

Hola,

He leido el libro sobre las técnicas de doble recubrimiento, y tambien alguna crítica de Quesada en Gladius.

Parece bastante difícil técnicamente hacer un doble recubrimiento superponiendo una fínisima capa de hierro sobre el chapado de bronze. Mi pregunta es si se podría hacer una prueba sobre una teoría que tengo. He leído que la magnetita pulverizada es soluble en ácido clorhídico. Por tanto, ¿que pasaría si se aplica sobre el arma chapada en bronze una “pintura” consistente en magnetita disuelta en clorhídico, y luego se somete a una temperatura adecuada? ¿La magnetita se fijaría sobre el bronce? ¿Seguiría siendo magnetita? ¿Se podría probar, o directamente es imposible?

Ignoro todas las variables de química, pero sí que he hecho muchas cosas de fabricación, y veo prácticamente imposible hacer una chapa tan fina, soldarla sobre el bronce, y que encima siga visible el rayado previo del damasquinado.

¿Comentarios? Si es una tontería muy grande, sed indulgentes, por favor…😉

20 10 2008
armasmagnetita

Cuando verificamos la estructura estratificada del doble recubrimiento bronce-magnetita fuimos incapaces de encontrar una hipótesis buena al proceso de fabricación. Dábamos por hecho que la magnetita se formaba a partir de una hoja de hierro estiradísima y soldada por el bronce que luego se oxidaba artificialmente. Una hoja tan fina sólo podía ser fruto de un hierro tan dúltil que incluso imaginamos superplástico. Antonio Criado y su equipo nos han mostrado que la magnetita se forma por oxidación de átomos férricos que surgen desde el sustrato a traves del bronce en el momento en que este funde y moja la superficie del hierro; un fenómeno realmente curioso. El proceso de fabricación sería así aparentemente mucho más sencillo, aunque en mi opinión obtener un doble recubrimiento de buena calidad (uniforme y envolvente) en combinación con damasquinados, no debía ser tan fácil. El tema deberá ser objeto de más estudios complementarios y espero que en breve puedan publicarse los resultados. Pero muchas gracias por tu idea. Mira a ver si la ruta a tus fotos está bien: no puedo verlas.

17 07 2009
leonardo daneluz

Hola

He hecho algunos trabajos en distintos tipos de recubrimiento en hierro y obviamente la capa de magnetita es uno de los más deseados por su color y fortaleza. Pero es muy difícil de hacerla uniforme.
Máxime en una pieza larga como una espada. No me imagino cómo hacerlo con tecnología de la época.
Con bórax y bronce o latón se consiguen bronceados bastante agradables pero nuevamente no me los imagino fáciles en algo de 50 o 60 cm.
¿Ese tratamiento no dejaría evidencia metalográfica? El bronce funde arriba de la temperatura crítica del acero.
Saludos y gracias por ocuparse de este tema que yo creía que a mí solo en el mundo me importaba.

19 07 2009
armasmagnetita

Es cierto, no es fácil imaginar cómo aquellos artesanos de hace 2300 años conseguían fabricar armas y otros objetos metálicos de estructura y construcción compleja con procedimientos y medios técnicos sin duda muy básicos, sino rudimentarios. Esto alimenta un cierto mito sobre el control de tecnologías complejas que a menudo se demuestra que no es tal. No se trataría tanto del dominio de tecnologías, pero sí de procedimientos ejecutados con una extraordinaria pulcritud y eficacia, dada la ausencia de instrumentos de medida y el difícil control de las condiciones y parámetros físico químicos puestos en marcha. Sin duda se trata de unos mertalurgicos con un altísimo grado de especialización.

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