الطين المعدني

الطين المعدني مادة تتكون من جزيئات مجهرية من معادن مثل الفضة أو الذهب أو البرونز أو النحاس ، ممزوجة بمادة رابطة عضوية وماء، مما ينتج عنه مادة شبيهة بالطين تُستخدم في صناعة المجوهرات وغيرها من القطع المعدنية الصغيرة. نشأ الطين المعدني في اليابان عام ١٩٩٠، ويمكن تشكيله كأي طين لين ، يدويًا أو باستخدام قوالب. بعد التجفيف، يمكن نحت الطين وتشكيله وتشطيبه قبل حرقه بطرق متنوعة، مثل الفرن أو باستخدام موقد غاز البوتان اليدوي أو على موقد غاز، وذلك حسب نوع المعدن الموجود في الطين. عند حرق الطين المعدني الجاف، تحترق المواد الرابطة ويتبخر الماء، مما ينتج عنه معدن متلبد . يحدث انكماش يتراوح بين ٨٪ و٣٠٪ (حسب المنتج المستخدم). تتوفر أيضًا سبائك مثل البرونز والفضة الإسترلينية والفولاذ ، بالإضافة إلى النحاس النقي .

طُوِّر الطين المعدني في اليابان عام ١٩٩٠ ^{[ ١ ]} لتمكين صُنّاع المجوهرات الحرفيين في اليابان من ابتكار قطع مجوهرات أنيقة المظهر دون الحاجة إلى سنوات الدراسة اللازمة لصناعة المجوهرات الفاخرة. ^{[ ٢ ]} وصل هذا الطين إلى الولايات المتحدة في منتصف التسعينيات، وقدّمه صائغ المعادن الشهير تيم مكريت. وفي السنوات اللاحقة، أصبح الطين المعدني إضافة شائعة إلى أدوات صُنّاع المجوهرات التقليديين، ما ساهم في انتشاره على نطاق واسع.

يُباع طين المعادن الخام في عبوات محكمة الإغلاق للحفاظ على رطوبته وسهولة تشكيله. ينتج عن طين الفضة النقي قطعٌ تحتوي على 99.9% من الفضة الخالصة، مما يجعله مناسبًا للتزجيج. كما يتوفر أيضًا بالذهب الخالص، والفضة الإسترلينية "المُخصبة" (950 و960)، والفضة الإسترلينية التقليدية 925، والنحاس، والبرونز، والفولاذ، وأنواع أخرى. تتوفر أنواع الفضة أيضًا على شكل معجون أكثر ليونة في محقنة معبأة مسبقًا، والتي يمكن استخدامها لإنتاج أشكال بارزة، وفي عبوات صغيرة من الطين السائل، وعلى شكل صفائح ورقية مُجففة. يتوفر طين الذهب أيضًا على شكل معجون. أقدم علامة تجارية لطين الفضة متوفرة حاليًا هي Art Clay Silver (ACS). أما أحدثها فهي Project X من ClayRevolution.com (CR).

ابتكر بيل ستروف من شركة ميتال أدفنتشرز، مخترع برونز كلاي™ وكوب كلاي™، طين الفضة الإسترلينية EZ960، وهو سبيكة سهلة التسخين. يتميز هذا الطين بكونه سبيكة فضة إسترلينية "مُخصبة"، ومن أبرز خصائصه إمكانية تسخينه في فرن مفتوح (دون الحاجة إلى الكربون)، وقوته العالية بعد التسخين، مقارنةً بالفضة النقية. يُسخّن طين الفضة الإسترلينية المُخصب على رف مفتوح في فرن مرتفع حتى درجة حرارة 913 درجة مئوية (1675 درجة فهرنهايت) لمدة تصل إلى ساعتين، مع تسخين كامل. قد يكون معدل انكماشه أقل من أنواع الطين الأخرى، بنسبة 10-11%. ملاحظة: لكل علامة تجارية ونوع طين متطلبات وجدول تسخين خاص به. تعود الاختلافات في معدلات التسخين والانكماش إلى شكل وحجم جزيئات المعدن، وربما إلى المادة الرابطة المستخدمة. يتأثر الانكماش بكيفية ترابط الجزيئات المجهرية بعد التلبيد.  

الطين المعدني الثمين (المعروف أيضًا باسم PMC)

كانت PMC العلامة التجارية لأول طين معدني طُوِّر في أوائل التسعينيات في اليابان على يد عالم المعادن ماساكي موريكاوا ^{[ 3 ]} الذي كان يعمل لدى شركة ميتسوبيشي ماتيريالز. كان هذا الطين منتجًا صلبًا مُلبَّدًا من مسحوق معدن ثمين يُستخدم لتشكيل قطعة من المعدن الثمين ^{[ 1 ].} يتكون من جزيئات مجهرية من الفضة النقية، ومادة رابطة عضوية غير سامة قابلة للذوبان في الماء تحترق أثناء عملية الحرق. وقد تحقق النجاح أولًا مع الذهب عيار 24 قيراطًا، ثم تكرر لاحقًا مع الفضة عيار 999. وشملت منتجات علامة PMC التجارية ما يلي:

• الصيغة الأصلية لـ PMC، والتي تسمى الآن "القياسية": يتم حرقها عند 900 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت) لمدة ساعتين، وتتقلص بنسبة 30٪ أثناء الحرق.  
• PMC+ وPMCflex: يتم تسخينهما عند 900 درجة مئوية (1650 درجة فهرنهايت) لمدة 10 دقائق أو 800 درجة مئوية (1470 درجة فهرنهايت) لمدة 30 دقيقة؛ وينكمش بنسبة 15% نتيجةً لانخفاض حجم الجزيئات. يتوفر PMC+ أيضًا على شكل صفائح يمكن تشكيلها كالورق؛ على سبيل المثال، لفن الأوريغامي .    
• PMC3: يُسخّن عند درجة حرارة 599 درجة مئوية (1110 درجة فهرنهايت) لمدة 45 دقيقة أو عند 699 درجة مئوية (1290 درجة فهرنهايت) لمدة 10 دقائق؛ وينكمش بنسبة 10%. يمكن أيضًا تسخينه باستخدام موقد غاز البوتان حتى يصبح لونه برتقاليًا لمدة دقيقتين على الأقل. يتميز بعمر افتراضي أطول من التركيبات القديمة. كما يتوفر على شكل سائل ومعجون، يمكن دهنهما على سطح الجسم المراد استخدامه كقالب.    
• أورا 22: مادة تذهيب عيار 22 ، وهي عبارة عن معجون ذهبي يُستخدم لطلاء سطح قطع الفضة المعدنية أو الأشياء الفضية الجاهزة. ^{[ 4 ]}
• PMC Pro: منتج أكثر صلابة، وهو مصنوع من الفضة بنسبة نقاء 0.900 فقط، لذا لا يمكن ختمه كفضة إسترلينية . كما يتطلب حرقه في فرن يحتوي على كربون نشط لمدة ساعة واحدة عند درجة حرارة 760 درجة مئوية (1400 درجة فهرنهايت) .  
• يتم حرق فضة PMC عند درجة حرارة 815 درجة مئوية (1499 درجة فهرنهايت) وتنكمش بنسبة 10-20%. ونظرًا لاحتواء هذه التركيبة على النحاس، فإن عملية الحرق تتم على مرحلتين؛ المرحلة الأولى هي حرقها على رف مفتوح، أما المرحلة الثانية فتتطلب استخدام وعاء حرق يحتوي على وسائط من الكربون النشط.  

أوقفت شركة ميتسوبيشي جميع عمليات إنتاج سيارات PMC في عام 2023.

طين الفن الفضي (المعروف أيضًا باسم ACS)

طُوِّرت مادة ACS بواسطة شركة AIDA Chemical Industries، وهي شركة يابانية أيضًا. وقد اتبعت ACS معيار PMC في إنتاج طين Art Clay Original، الذي يسمح للمستخدم بحرقه باستخدام موقد يدوي أو موقد غاز. ونظرًا للاختلافات الطفيفة في المادة الرابطة وأوقات الحرق المُقترحة، ينكمش هذا الطين بنسبة أقل من أنواع PMC، حوالي 8-10%.

أدت التطورات اللاحقة إلى إنتاج طين "آرت كلاي سلو دراي"، وهو طين يتميز بوقت عمل أطول. وسرعان ما تبعه طين "آرت كلاي 650" و"آرت كلاي 650 سلو دراي"؛ حيث يمكن حرق كلا النوعين عند درجة حرارة 650 درجة مئوية (1202 درجة فهرنهايت) ، مما يسمح للمستخدم بدمج الطين مع الزجاج والفضة الإسترلينية، وهما مادتان تتأثران سلبًا بدرجات الحرارة المرتفعة اللازمة لحرق أنواع الطين من الجيل الأول. كما تُصنّع شركة AIDA معجون "أويل باست"، وهو منتج يُستخدم فقط مع الطين المعدني المحروق أو الفضة النقية المطحونة، ومعجون "أوفرلاي باست"، المصمم لرسم التصاميم على الزجاج والخزف.  

في عام ٢٠٠٦، طرحت شركة AIDA معجون Art Clay Gold Paste، وهو طريقة اقتصادية أكثر للعمل بالذهب. يُدهن المعجون على طين الفضة المحروق، ثم يُعاد حرقه في فرن، أو باستخدام موقد غاز أو شعلة. عند حرقه، يندمج المعجون مع الفضة، مانحًا إياها لمسة ذهبية عيار ٢٢. وفي العام نفسه، طُرح أيضًا معجون Art Clay Slow Tarnish، وهو طين يتأكسد ببطء مقارنةً بأنواع الطين المعدني الأخرى.

طُوِّرَ الطين المعدني الخام المصنوع من البرونز لأول مرة على يد بيل ستروف من شركة "ميتال أدفنتشرز" (ماساتشوستس) وطُرِحَ في عام 2008، وتلاه بعد فترة وجيزة نسخة من الطين النحاسي الخام. ونظرًا لانخفاض سعر طين المعادن الأساسية في السوق الأمريكية، يُفضَّل استخدام البرونز والنحاس على طين الذهب والفضة ^{[ 5 ]} . مع ذلك، ونظرًا لمتطلبات الحرق الخاصة بطين المعادن الأساسية، فإن وقت العمل الفعلي يتطلب جهدًا أكبر من نظيره المصنوع من الفضة والذهب. يُفضَّل حرق طين المعادن الأساسية، كالبرونز والنحاس والفولاذ، في بيئة خالية من الأكسجين لمنع أكسدة المعدن بفعل أكسجين الهواء. وقد اكتشف بيل ستروف بالتعاون مع هدار جاكوبسون طريقة لتحقيق ذلك عن طريق غمر العمل في الكربون المنشط، ووضعه داخل وعاء مناسب مقاوم للحريق ^{[ 6 ] .}

تتوفر مساحيق الطين المعدني الممزوجة مسبقًا بمادة رابطة عضوية في الأسواق، حيث يُضاف إليها الماء وتُخلط جيدًا للحصول على كتلة ذات قوام يشبه الطين. ومن مزايا هذه المساحيق أنها صالحة للاستخدام لفترة غير محدودة. أُطلق أول طين فضي على شكل مسحوق عام 2006 تحت اسم "مسحوق الطين المعدني من سيلفر سميثز". ^{[ 7 ]} وفي السنوات اللاحقة، طرحت شركتا هدار جاكوبسون وغولدي وورلد أنواعًا مختلفة من الطين المعدني الأساسي، تحتوي على النحاس الأصفر والنحاس الأحمر وحتى الفولاذ.

يمكن حرق الطين المعدني بعدة طرق. وأكثرها شيوعًا هما:

• الفرن الكهربائي - الأفران المصممة للطين المعدني قابلة للبرمجة وسهلة الاستخدام. يمكن حرق جميع أنواع الطين بهذه الطريقة. هذه هي الطريقة الوحيدة لحرق الطين الورقي والطين المعدني الأساسي.
• الشعلة - أي نوع من الشعلات اليدوية يصلح طالما أنه ساخن بدرجة كافية لتلبيد المعدن، ولكن غاز البوتان هو الأكثر شيوعًا لهذا الغرض. ويحدد اللون مدة التسخين. ^{[ 8 ]}

يفضل العديد من المستخدمين استخدام موقد غاز. يمكن استخدام الغاز الطبيعي أو الغاز المعبأ، شريطة أن يصل إلى درجة الحرارة اللازمة للتلبيد . ويحدد لون القطعة مدة التسخين.

• كينتسوجي – طريقة يابانية لإصلاح الفخار باستخدام طلاء الذهب 
• التلبيد - عملية ضغط وتشكيل كتلة صلبة من المادة بالضغط أو الحرارة دون صهرها إلى درجة التسييل
• تعدين المساحيق - عملية تلبيد مساحيق المعادن