La produzione di gioielli può includere la lavorazione di una varietà di materiali, come pietre preziose e semipreziose, pietre sintetiche, conchiglie, coralli, perle, metalli preziosi, smalti metallici e materiali più recenti come resine epossidiche e polimeri vinilici. Questi possono essere usati per realizzare anelli, orecchini, collane, ciondoli e una varietà di altri oggetti decorativi personali. I negozi di produzione di gioielli variano in dimensioni e possono essere adottati diversi processi di produzione. Pertanto, i rischi per la salute possono variare da un'officina all'altra.
Processi, pericoli e precauzioni
Pietre preziose e castoni
Gran parte della produzione di gioielli comporta l'incastonatura di pietre preziose in basi di metalli preziosi o leghe di metalli preziosi. Le pietre vengono inizialmente tagliate nelle dimensioni desiderate, quindi lucidate. I metalli di base vengono fusi, quindi rettificati e lucidati. Tradizionalmente, le montature in metallo venivano realizzate mediante stampaggio ad “iniezione”. Anche le leghe a basso punto di fusione, comprese le leghe di cadmio e mercurio, sono state utilizzate per la fusione dei metalli. Recentemente, sono stati utilizzati metodi "a cera persa" per ottenere una migliore qualità della fusione. Le pietre sono tenute su basi metalliche mediante adesivi, saldatura o bloccaggio meccanico da parti del telaio metallico. Le basi in metallo sono generalmente placcate con metalli preziosi.
I rischi per la salute possono derivare dall'esposizione a fumi metallici, fumi di cera o polvere di pietre e metalli e danni alla vista dovuti a scarsa illuminazione. Lavorare con parti fini di articoli di gioielleria richiede generalmente una ventilazione adeguata, un'illuminazione adeguata e l'uso di lenti di ingrandimento. Inoltre, si raccomanda un'adeguata progettazione ergonomica sul posto di lavoro.
Taglio e lucidatura della pietra
Le pietre preziose, semipreziose e sintetiche (tra cui diamante, giada, rubino, granato, diaspro, agata, travertino, opale, turchese e ametista) vengono solitamente tagliate alla misura desiderata con piccole seghe prima dell'incastonatura. I rischi di lesioni includono abrasioni e lacerazioni della pelle o degli occhi; altri rischi per la salute includono l'inalazione di polvere (p. es., silicosi da pietre di quarzo).
Le precauzioni includono una ventilazione adeguata, collettori di polvere, l'uso di lenti di ingrandimento, illuminazione locale, protezione degli occhi e design ergonomico degli strumenti e degli ambienti di lavoro.
Fusione in metallo a cera persa
Gli stampi in gomma o silicone sono realizzati da stampi originali realizzati su misura o progettati da artisti. La cera viene successivamente iniettata in questi stampi. Per racchiudere questi stampi in cera vengono realizzati stampi (detti rivestimenti) di gesso di Parigi e/o silice. L'intero rivestimento viene quindi riscaldato nel forno o nel forno per drenare la cera dal blocco, quindi riempito di metallo fuso con l'ausilio della centrifugazione. Lo stampo viene frantumato per recuperare il pezzo di metallo. Questo è lucido e può anche essere galvanizzato con un sottile strato di metallo prezioso.
I metalli preziosi e le loro leghe, tra cui oro, argento, platino e rame, nonché zinco e stagno, sono comunemente usati nella costruzione di pezzi metallici. I rischi di lesioni includono incendio o esplosione da gas infiammabile utilizzato per fondere i metalli e ustioni da calchi o blocchi di gesso riscaldati, fuoriuscita di metallo fuso, torce o forni ossiacetilenici; altri rischi per la salute includono l'inalazione di fumi metallici o polveri di argento, oro, zinco, piombo, stagno e così via.
Le precauzioni includono l'uso di metodi di colata alternativi per abbassare il livello di esposizione e tossicità, un'adeguata ventilazione locale di scarico per polveri e fumi metallici, collettori di polvere, dispositivi di protezione individuale inclusi occhiali, guanti isolanti e abiti da lavoro e un adeguato stoccaggio di gas infiammabile.
Smaltatura
La smaltatura prevede la fusione di particelle di piombo o vetro borosilicato pre-macinate, in polvere, mescolate con vari ossidi colorati su un metallo di base per formare una superficie smaltata. I metalli di base possono includere argento, oro o rame. I coloranti comuni includono antimonio, cadmio, cobalto, cromo, manganese, nichel e uranio.
Pulizia
La superficie metallica deve essere prima pulita con un cannello o in un forno per bruciare oli e grassi; viene quindi messo in salamoia con acido nitrico o solforico diluito, o il più sicuro bisolfato di sodio, per rimuovere le incrostazioni. I pericoli includono ustioni termiche e da acido. Le precauzioni includono guanti protettivi, occhiali e grembiule.
Applicazioni
Alcuni smaltatori macinano e setacciano i loro smalti per ottenere le dimensioni delle particelle desiderate. Le tecniche di applicazione includono spazzolatura, spruzzatura, stampigliatura e setacciatura o impaccamento a umido dello smalto sulla superficie metallica. L'inalazione di polvere di smalto o nebbia spray è il rischio maggiore, in particolare con smalti a base di piombo. Le precauzioni includono l'uso di smalti senza piombo e protezioni respiratorie. Nel cloisonné, diversi colori di smalto sono separati da fili metallici che sono stati saldati sul metallo. (Vedi la discussione sulla saldatura d'argento sotto). In champleve, i disegni sono incisi con cloruro ferrico o acido nitrico e le aree depresse sono riempite con smalti. Un'altra tecnica prevede l'applicazione di smalti mescolati con resina in trementina. Sono necessarie ventilazione e precauzioni per evitare il contatto con la pelle.
Sparo
Il metallo smaltato viene poi cotto in un piccolo forno. La ventilazione è necessaria per rimuovere fumi metallici tossici, fluoruri e prodotti di decomposizione (dalle gengive e altri materiali organici nello smalto). Altri rischi includono ustioni termiche e radiazioni infrarosse. Si consigliano occhiali a infrarossi e guanti di protezione dal calore.
Il pezzo smaltato può quindi essere rifinito con metodi come la limatura dei bordi e la molatura e levigatura della superficie smaltata. Sono necessarie precauzioni standard contro l'inalazione di polvere e il contatto con gli occhi.
Gioielli in metallo
I gioielli in metallo possono essere realizzati tagliando, piegando e fabbricando in altro modo metalli, galvanica, anodizzazione, saldatura, incollaggio, finitura e così via. Molti di questi processi sono discussi in "Metalworking". Alcune applicazioni specifiche sono discusse di seguito.
Galvanotecnica
Oro, argento, rame, acido forte e cianuro vengono utilizzati nel processo di galvanica. I rischi di lesioni includono scosse elettriche e ustioni da fuoriuscita di acido o alcali; altri pericoli per la salute includono l'inalazione di metalli, nebbie acide e di cianuro, solventi organici e gas di acido cianidrico.
Le precauzioni includono la sostituzione di soluzioni di placcatura senza cianuro, l'evitare di miscelare la soluzione di cianuro con acidi, la ventilazione locale degli scarichi, l'uso di un coperchio del serbatoio per ridurre la produzione di nebbia, la corretta conservazione dei prodotti chimici, precauzioni elettriche e dispositivi di protezione individuale adeguati.
Saldatura o incollaggio
La saldatura coinvolge metalli come stagno, piombo, antimonio, argento, cadmio, zinco e bismuto. I rischi per la sicurezza includono ustioni; altri rischi per la salute includono l'inalazione di fumi metallici, inclusi piombo e cadmio (Baker et al. 1979), e flussi di fluoruro e acido.
L'uso di resina epossidica e agenti ad asciugatura rapida con solventi per legare pietre e pezzi di metallo è una pratica comune. I rischi di lesioni derivanti dall'incollaggio includono incendi ed esplosioni; altri rischi per la salute includono l'inalazione di solventi e il contatto della pelle con resina epossidica, altri adesivi e solventi.
Le precauzioni includono l'evitamento di saldature al piombo e al cadmio, un'adeguata ventilazione locale degli scarichi, un'adeguata conservazione delle sostanze chimiche, un'illuminazione adeguata e dispositivi di protezione individuale.
Levigatura e lucidatura metalli
Per la levigatura, la lucidatura e il taglio vengono utilizzate ruote rotanti e attuatori lineari di varie dimensioni. I rischi di lesioni includono abrasioni della pelle; altri rischi per la salute includono l'inalazione di polveri metalliche, così come movimenti ripetitivi, vibrazioni, posizione scomoda e forze.
Le precauzioni includono un'adeguata ventilazione locale degli scarichi, collettori di polvere, occhiali per la protezione degli occhi e design ergonomici per i luoghi di lavoro e gli strumenti.
Shells
La madreperla (dalle conchiglie di ostriche) e il corallo, così come l'abalone e altre conchiglie, possono essere trasformati in gioielli tagliando, forando, segando, radendo, levigando, lucidando, rifinendo e così via. I pericoli includono lesioni alle mani e agli occhi dovute a particelle volanti e spigoli vivi, irritazione respiratoria e reazioni allergiche dovute all'inalazione di polvere fine di gusci e, nel caso della madreperla, possibile polmonite da ipersensibilità e ossificazione con infiammazione dei tessuti che ricoprono le ossa, soprattutto nei giovani.
Le precauzioni includono la pulizia accurata dei gusci per rimuovere la materia organica, le tecniche di levigatura e lucidatura a umido e la ventilazione locale degli scarichi o la protezione delle vie respiratorie. Gli occhiali devono essere indossati per evitare lesioni agli occhi.
Perline
Le perline possono essere realizzate con una varietà di materiali, tra cui vetro, plastica, semi, ossa, conchiglie, perle, pietre preziose e così via. Un materiale più recente utilizzato per perline e altri gioielli è il cloruro di polivinile polimerizzato a caldo (argille polimeriche). I pericoli includono l'inalazione di polvere derivante dalla perforazione dei fori per il filo o il filo utilizzato per trattenere le perline e possibili lesioni agli occhi. Le precauzioni includono la perforazione bagnata, la ventilazione o la protezione delle vie respiratorie e gli occhiali. Le argille polimeriche possono rilasciare acido cloridrico, un irritante per le vie respiratorie, se riscaldate oltre le temperature consigliate. Si sconsiglia l'uso di forni di cottura per l'indurimento a caldo. C'è stata anche preoccupazione per i plastificanti come il dietilesil ftalato, un possibile cancerogeno e tossina riproduttiva, presente in queste argille polimeriche.