Cire perdue

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1. Modèle en cire
2. Moule en élastomère, avec la gangue, ici en plâtre
3. Moulage creux en paraffine
4.Le moule réfractaire, ici en argile, avec la pomme en paraffine. Le noyau est également rempli de matériau réfractaire (résistant au feu).
5. Exemplaire de bronze avec les canaux de coulée encore en place
Poids Ashanti traditionnel à peser l'or (cire perdue)

La cire perdue est un procédé de moulage à partir d'une sculpture originale en cire à laquelle on soude par la pointe des éléments coniques appelés jets et des filaments appelés évents, cônes et filaments sont également en cire. L'ensemble est alors revêtu d'un ciment réfractaire en veillant à laisser émerger la base des cônes. Après solidification du revêtement, la cire sera évacuée par la chaleur, laissant un creux qui sera rempli via les jets. Les évents permettent à la fois l'évacuation de l'air et une bonne répartition de la matière dans les détails du moule. Ce moule doit ensuite être détruit par voie mécanique ou chimique pour récupérer l'exemplaire réalisé. Celui-ci devra alors être débarrassé des traces des jets et des évents.

Cette technique est utilisée pour la réalisation de pièces uniques en verre ou en métal. Il est cependant possible de réaliser plusieurs cires à partir de la cire originale en utilisant un moule souple autrefois en gélatine et aujourd'hui en silicone.

Cette technique est également utilisée dans l'industrie pour l'obtention de pièces de grande précision.

Méthode directe[modifier | modifier le code]

La méthode directe consiste à mouler dans l'argile un modèle grossier de la pièce à couler. Ce noyau, une fois sec, est recouvert d'une pellicule de cire sur laquelle on peut inscrire les creux et le relief de la pièce à couler. On rapporte ensuite sur cette matrice des jets et filaments faisant radiateurs pour permettre une alimentation complète de la chambre de coulée et homogénéiser la température des différentes parties du métal au cours du remplissage et du refroidissement. Des canules cylindriques sont également insérées pour former les galeries d'alimentation par le métal en fusion, et les évents d'évacuation des gaz chauds émis lors de l'entrée en contact du métal et des composants du moule. Ainsi préparé, le modèle de cire est peint une première fois avec une pellicule d'argile pour saisir au plus près les détails du moulage. Puis on insère l'ensemble dans une gangue d'argile plus grossière, en ayant soin de laisser dépasser les cheminées d'alimentation et les évents d'évacuation, ainsi que les filaments. Le modèle est assujetti à cette gangue externe par des goupilles ou chevilles métalliques.

L'ensemble est ensuite déposé dans un four qui fait fondre l'enveloppe de cire, que l'on récupère en totalité par les cheminées d'alimentation. Une fois la cire récupérée, on coule le bronze en fusion par les cheminées d'alimentation : le métal doit venir occuper exactement la place de la cire.

La gangue est mise à refroidir quelques heures, voire un ou deux jours (selon la taille de la pièce) ; on retire alors les chevilles de fixation, et on casse la gangue externe avec un maillet, en ayant soin de ne pas détériorer le métal. Les filaments, les évents et cheminées de coulée, en partie remplis de bronze solidifié, peuvent être ébarbés. Le moulage fait souvent l'objet d'une finition par travail à froid (poinçonnage, martelage).

Note historique : Cette méthode est connue au moins depuis le IVe millénaire av. J.C.. On a retrouvé à Nahal Mishmar, en Palestine, 429 objets en cuivre faits à la cire perdue datant de cette époque.

Cas des fonderies de précision[modifier | modifier le code]

Les modèles sont en cire ou matière synthétique coulés dans des formes métalliques (on moule donc les modèles). Ces modèles peuvent être constitués de plusieurs parties assemblées.

Pour fabriquer les moules de fonderie, on monte les modèles en grappes, puis on les trempe dans une céramique liquide, puis on saupoudre de stuccos céramiques. Ces opérations sont répétées plusieurs fois jusqu'à obtention d'une couche de sept millimètres d'épaisseur au minimum.

La cire est ensuite liquéfiée par chauffage et évacuée, puis on coule le métal - or, aluminium, acier ou bronze comme d'autres aliages dans les formes encore chaudes.

Le principal avantage de ce procédé consiste en la réalisation de pièces avec des angles aigus, une surface très lisse et des tolérances dimensionnelles serrées. C'est d'ailleurs le seul procédé de fonderie de précision pour mouler l'acier. Après refroidissement, il suffit d'éliminer la céramique par vibration ou au jet d'eau ou jet de sable.

Cas des fonderies d'art[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Bronze d'art.

La fonderie d'art est spécialisée dans le moulage d'œuvres aux formes très compliquées. En effet, le sculpteur prend un libre choix des formes de ses statues et la fonderie d'art se doit de reproduire à l'identique l'œuvre de l'artiste.

Le modèle est obtenu à partir de la sculpture apportée par l'artiste.

Étapes du procédé :

  • Analyse de la sculpture par le mouliste
  • Découpe (éventuelle) de la sculpture pour faciliter l'obtention du modèle
  • Surmoulage des parties de la sculpture avec un élastomère (nous obtenons un moule en élastomère de deux parties)
  • Démoulage de l'élastomère
  • Assemblage des deux parties du moule obtenu
  • Coulée de la cire dans le moule
  • Attente de la solidification de la cire soit en masse (pièce entière) soit en épaisseur (plusieurs millimètres de solidifiés puis revidage)
  • Assemblage des différentes parties en cire du modèle
  • Ajout du système de remplissage et d'alimentation, ajout des évents
  • Enrobage du modèle d'une couche réfractaire, obtention du moule
  • Étuvage du moule, la cire fond et est récupérée
  • Coulée du moule
  • Nettoyage de la pièce
  • Ébarbage
  • Ciselage de la pièce
  • Polissage

En France, le lycée Anguier à Eu en Seine-Maritime est le seul établissement public préparant au diplôme des métiers d'art en fonderie et est centre d'examen national. Les projets des élèves sont exposés lors de divers salons, en particulier lors des Fèvres, biennale des métiers d'art des métaux organisée par l'IFRAM dans le cadre du château d'Eu (fin octobre années impaires).

Particularités de l'élastomère[modifier | modifier le code]

L'élastomère offre des possibilités de réalisation de formes en contre-dépouilles complexes. L'élastomère par son élasticité et son allongement élevé se démoule simplement en se retirant des contre-dépouilles sans effort. C'est ainsi qu'il est possible d'obtenir des visages humains reproduits dans les moindres détails.

Particularités des œuvres d'art en bronze[modifier | modifier le code]

L'œuvre, une fois polie, révèle la couleur jaune/rouge du bronze. Cependant il est constaté que la plupart des statues en bronze sont vertes, brunes. C'est l'application d'une patine, (liquide composé d'eau et de plusieurs ingrédients secrets) sur les parties de l'œuvre chauffées au chalumeau, qui en s'oxydant donne cette couleur aux statues.

Les fonderies d'art sont à la fois ancestrales, artisanales et modernes, par leurs moyens de mise en œuvre (coulée sous vide par exemple).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Tony Birks, L'art de la fonte de bronze - Alchimie de la sculpture éd. Eyrolles, coll. Secrets d'artisans, 156 p., 2006 (ISBN 2-212-11614-4)

Liens externes[modifier | modifier le code]