Soldadura de patrones

La soldadura de patrones es la práctica en la fabricación de espadas y cuchillos de formar una hoja de varias piezas de metal de diferente composición que se sueldan entre sí mediante forja y se tuercen y manipulan para formar un patrón. ^[1] A menudo llamado erróneamente acero de Damasco , las hojas forjadas de esta manera a menudo muestran bandas de patrones ligeramente diferentes a lo largo de toda su longitud. Estas bandas se pueden resaltar con fines cosméticos mediante un pulido adecuado o un grabado ácido . La soldadura de patrones fue una consecuencia del acero laminado o apilado , una técnica similar utilizada para combinar aceros de diferentes contenidos de carbono , proporcionando una mezcla deseada de dureza y tenacidad. Aunque los procesos modernos de fabricación de acero niegan la necesidad de mezclar diferentes aceros, ^[2] el acero soldado con patrones todavía lo utilizan los fabricantes de cuchillos personalizados por los efectos cosméticos que produce.

La soldadura con patrones surgió del proceso necesariamente complejo de fabricar hojas que fueran duras y resistentes a partir del resultado errático e inadecuado de las primeras fundiciones de hierro en las fábricas de fundición . Las fábricas de fundición no generan temperaturas lo suficientemente altas como para fundir el hierro y el acero, sino que reducen el mineral de óxido de hierro en partículas de hierro puro , que luego se sueldan en una masa de hierro esponjoso , que consiste en trozos de impurezas en una matriz de hierro relativamente puro, que es demasiado blanda para hacer una buena hoja. La carburación de barras o placas de hierro delgadas forma una capa de acero más duro y con alto contenido de carbono en la superficie, y los primeros cuchilleros forjaban estas barras o placas juntas para formar barras de acero relativamente homogéneas. Este proceso de laminación, en el que diferentes tipos de acero juntos producen patrones que se pueden ver en la superficie de la hoja terminada, forma la base de la soldadura con patrones. ^{[3] [4]}

La soldadura de patrones se remonta al primer milenio a. C., con espadas celtas y, más tarde, germánicas que exhiben la técnica, ^[5] con los romanos describiendo el patrón de la hoja. ^{[6] [7]} Para el siglo II y III d. C., los celtas usaban comúnmente la soldadura de patrones para decoración, además de por razones estructurales. La técnica implica doblar y forjar capas alternas de acero en varillas, luego torcer el acero para formar patrones complejos cuando se forja en una hoja. ^[3] Para los siglos VI y VII, la soldadura de patrones había alcanzado un nivel en el que se superponían capas delgadas de acero estampado sobre un núcleo de hierro blando, lo que hacía que las espadas fueran mucho mejores ya que el hierro les daba un núcleo flexible y elástico que absorbería cualquier impacto de los golpes de espada para evitar que la hoja se doblara o rompiera. Para el final de la Era Vikinga , la soldadura de patrones dejó de usarse en Europa. ^{[4] [4] [8]}

En las espadas medievales, la soldadura con patrón era más frecuente de lo que se creía. Sin embargo, la presencia de óxido dificulta su detección sin volver a pulirlas. ^[7]

Durante la Edad Media , el acero Wootz se producía en la India y se exportaba a todo el mundo, incluida Europa. Las similitudes en las marcas llevaron a muchos a creer que se trataba del mismo proceso que se utilizaba, y la soldadura de patrones fue recuperada por los herreros europeos que intentaban duplicar el acero de Damasco . Si bien los métodos utilizados por los herreros de Damasco para producir sus hojas se perdieron con el paso de los siglos, los esfuerzos recientes de los metalúrgicos y los herreros (como Verhoeven y Pendray) para reproducir acero con características idénticas han dado como resultado un proceso que no implica la soldadura de patrones. ^[3]

Los antiguos fabricantes de espadas explotaron las cualidades estéticas del acero soldado con patrones. Los vikingos , ^[9] en particular, eran aficionados a torcer barras de acero unas sobre otras, soldándolas entre sí con un martillo y luego repitiendo el proceso con las barras resultantes, para crear patrones complejos en la barra de acero final. Dos barras torcidas en direcciones opuestas creaban el patrón de chevron común . A menudo, el centro de la hoja era un núcleo de acero blando y los bordes eran de acero sólido con alto contenido de carbono, similar a los laminados de los japoneses. ^[10]

La soldadura de patrones sigue siendo popular entre los herreros contemporáneos, tanto por su efecto visual como por la recreación de patrones y espadas históricas. ^[11] Los aceros y métodos modernos permiten crear patrones con un número mucho mayor de capas visibles en comparación con los artefactos históricos. Se pueden producir grandes cantidades de capas doblando de manera similar a los procesos históricos o soldando con forja una pequeña cantidad de capas juntas, luego cortando el tocho en pedazos para apilarlo y soldarlo con forja nuevamente. Esto se puede repetir hasta que se haya logrado el número deseado de capas. Una hoja rectificada a partir de un trozo en bruto de este tipo puede mostrar un patrón similar a la veta de la madera con pequeñas variaciones aleatorias en el patrón. Algunos objetos fabricados se pueden reutilizar en trozos en bruto soldados con patrones. El "Cable Damascus", forjado a partir de un cable multifilamento con alto contenido de carbono, es un artículo popular para que lo produzcan los herreros, ya que produce un patrón retorcido de grano fino, mientras que las cadenas de motosierra producen un patrón de manchas de color ubicadas al azar. ^{[12] [13] [14]}

Algunos herreros modernos han llevado la soldadura de patrones a nuevas alturas, con aplicaciones elaboradas de las técnicas tradicionales de soldadura de patrones, así como con nueva tecnología. Un tocho de capas de varillas de acero con la hoja cortada perpendicularmente a las capas también puede producir algunos patrones espectaculares, incluidos mosaicos o incluso escritura. La pulvimetalurgia permite combinar aleaciones que normalmente no serían compatibles en barras sólidas. Diferentes tratamientos del acero después de esmerilado y pulido, como pavonado , grabado u otros tratamientos químicos de superficie que reaccionan de manera diferente a los diferentes metales utilizados, pueden crear acabados brillantes y de alto contraste en el acero. Algunos maestros herreros llegan al extremo de utilizar técnicas como el mecanizado por descarga eléctrica para cortar patrones entrelazados de diferentes aceros, unirlos y luego soldar el conjunto resultante en un bloque sólido de acero. ^[14]

Los herreros a veces aplican corrector líquido , papel líquido u otros tipos de líquido corrector al metal que no quieren soldar, ya que el dióxido de titanio del líquido corrector forma una barrera entre el metal al que se aplica y cualquier otra pieza de metal. Por ejemplo, al crear acero soldado con patrón llenando un bote de acero con piezas de metal y acero en polvo y forjándolos juntos en una sola masa ("acero de damasco para bote"), los herreros con frecuencia cubren el interior del bote con líquido corrector y lo dejan secar antes de agregar sus materiales. Por lo tanto, cuando el bote se calienta y se comprime utilizando un martillo o una prensa neumática , el material en el interior del líquido corrector se forja junto, pero no se forja en el bote, lo que permite que el patrón creado al forjar los diferentes materiales juntos se vea en la pieza terminada porque no está cubierto por el acero homólogo del bote. ^{[ cita requerida ]}

El término "soldadura de patrón" fue acuñado por el arqueólogo inglés Herbert Maryon en un artículo de 1948: "La soldadura de estas espadas representa una operación excesivamente difícil. No conozco un trabajo de herrería más fino... He llamado a la técnica "soldadura de patrón"... Los ejemplos de soldadura de patrón datan desde el siglo III hasta la era vikinga". ^{[15] [16] [17]}

• Acero bulat , un acero de crisol ruso
• Acero de Damasco , un acero utilizado en la fabricación de espadas durante el período medieval.
• Forged in Fire , un programa de televisión competitivo del canal History sobre la fabricación de cuchillos y espadas forjados
• Hamon (fabricación de espadas)
• La construcción de espadas japonesas incluye una forma específica de soldadura de patrones.
• Mokume-gane , una técnica similar, a menudo para metales preciosos, utilizada para producir piezas decorativas.
• Acero Wootz , un acero de crisol indio

• Birch, Thomas (2013). "¿La soldadura por patrones hace que las espadas anglosajonas sean más fuertes?". En Dungworth, David y Doonan, Roger CP (eds.). Arqueometalurgia accidental y experimental . HMS Occasional Publications. Vol. 7. Londres: The Historical Metallurgy Society . págs. 127–134. ISBN. 978-0-9560225-1-6.
• Durand-Charre, Madeleine (2014). Aceros de Damasco y de soldadura por puntos. Forja de hojas desde la edad del hierro: Forja de hojas desde la edad del hierro: Science des matériaux (edición reimpresa). Les Ulis, Francia: EDP Sciences . ISBN 978-2759816354.
• Engstrom, Robert; Lankton, Scott Michael y Lesher-Engstrom, Audrey (1989). Una réplica moderna basada en la espada soldada con patrón de Sutton Hoo . Kalamazoo, Michigan: Medieval Institute Publications, Western Michigan University . ISBN 0-918720-29-X.
• Goddard, Wayne (2000). La maravilla de la fabricación de cuchillos . Iola, Wisconsin: Krause Publications . Págs. 107-120. ISBN. 978-0-87341-798-3.
• Hrisoulas, Jim (1 de mayo de 1994). The Pattern-Welded Blade: Artistry In Iron (edición ilustrada). Paladin Press . ISBN 9781581605440.
• Lang, Janet. El ascenso y la caída de la soldadura con patrones: una investigación sobre la construcción de espadas premedievales . Universidad de Reading . Facultad de Ciencias Humanas y Ambientales.
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• Maryon, Herbert (mayo de 1960). "Soldadura de patrones y damasquinado de hojas de espadas: parte 2: el proceso damasquinado". Estudios en conservación . 5 (2). Taylor & Francis, Ltd. en nombre del Instituto Internacional para la Conservación de Obras Históricas y Artísticas: 52–60. doi :10.2307/1504953. JSTOR  1504953.
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• Peirce, Ian G. y Oakeshott, Ewart (2004). Espadas de la era vikinga . Woodbridge: Boydell Press . ISBN 0-85115-914-1.
• Verhoeven, John D. (2002). "Acero de Damasco genuino: un tipo de microestructura bandeada en aceros hipereutectoides" (PDF) . Tecnología de materiales . Investigación del acero, 73 (8). Universidad Estatal de Iowa : 356–365. Archivado desde el original (PDF) el 3 de septiembre de 2006, vía Internet Archive.
• Williams, Alan (3 de mayo de 2012). La espada y el crisol: Una historia de la metalurgia de las espadas europeas hasta el siglo XVI (Tapa dura). Historia de la guerra (Libro 77). Leiden: Brill Publishers . p. 75. ISBN 978-9004227835.

• Explicación de la soldadura con patrón
• La carburación antigua del hierro para obtener acero: un comentario
• Museo Virtual de la Espada Medieval, que contiene imágenes de cerca de espadas vikingas, mostrando las estructuras de soldadura de patrones.