Qu’est-ce que la fonte à cire perdue ?
La cire perdue est un procédé dans lequel le métal en fusion vient remplacer, en le faisant fondre, un modèle en cire placé dans un moule.
Cette méthode est connue au moins depuis le IVe millénaire av. J.C.. On a retrouvé à Nahal Mishmar, en Israël, des objets en cuivre faits à la cire perdue datant de cette époque. La fonte à cire perdue a été largement utilisée pour la production de petites pièces essentiellement destinées à la joaillerie et à l’orfèvrerie, puis à partir de la première renaissance italienne à la statuaire.
Pourquoi utiliser la fonte à cire perdue en bijouterie ?
Cette technique permet de couler des pièces complexes d’un seul tenant (sans soudure) avec une grande précision dans les détails.
Elle peut être utilisée pour la réalisation d’une pièce unique en métal a partir d’une maquette. Mais il est cependant possible de réaliser plusieurs modèles en cire à partir de la maquette en cire originale, en utilisant un moule en silicone. Ainsi de crée au final des objets de métal en série, à partir d’une maquette unique.
- Etape 1 : La maquette : La maquette est la réalisation de la première pièce. En cire ou en métal, faite à la main ou a l’aide d’une imprimante 3D, elle servira à la réalisation du moule.
- Etape 2 : Le moule : Le moule est l’empreinte de la maquette. Il est réalisé en caoutchouc ou en silicone.
- Etape 3 : La cire : De la cire liquide est injectée sous pression dans le moule en caoutchouc, a l’aide d’un injecteur.
- Etape 4 : Le montage : Les cires sont ensuite disposées autour d’une tige chauffée à 45°. Les plus lourdes à la base et les plus fines vers le haut, pour former un arbre de coulé. L’arbre en cire est alors placé dans un cylindre de métal.
- Etape 5 : La mise en revêtement : Le cylindre de métal est rempli d’un mélange plâtreux. Ensuite, il est placé dans un four pour être cuit. De cette façon l’arbre en cire va fondre et s’écouler pour ne laisser que l’empreinte en creux des objets.
- Etape 6 : La coulée : Le cylindre est placé à l’envers puis le métal en fusion est coulé à l’intérieur : le métal doit venir occuper exactement la place de la cire.
- Etape 7 : L’arbre en métal : Pour finir, on plonge le cylindre brûlant dans de l’eau froide pour que le plâtre se désagrège et que l’on puisse récupérer l’arbre en métal.
- Etape 8 : L’ébarbage : L’ébarbage est l’étape qui consiste à enlever les tiges de coulées des arbres en fonte.
En images : Philippe Tournaire a réalisé deux vidéos illustrant les étapes de la fonte à cire perdue.
Partie 1 :La conception et la préparation des cires
La fabrication commence par la conception du bijou : sur papier, puis ordinateur. La modélisation réalisée sur ordinateur et ensuite transférée à une imprimante 3D, qui, par micro couche successive de cire, fabriquera la maquette du bijou.
On peut également utiliser une autre technique qui consiste à fabriquer une pièce en métal puis l’enrober dans du caoutchouc pour obtenir le moule. Ensuite, ce moule sera coupé en deux parties pour en extraire la pièce en métal. Il restera alors dans le caoutchouc que l’empreinte de la maquette. On pourra alors y injecter de la cire dans le moule ce qui permettra d’obtenir des modèles pour la fonte. Les cires sont ensuite montées sur un arbre, appelé « arbre de coulé » ou « arbre de cire ». Une fois toutes les cires installées, l’arbre peut être mis en plâtre. Cette étape va permettre de créer un moule en plâtre comprenant les formes de la pièce, prêt à accueillir le métal en fusion.
Partie 2 : La fonte
Le métal précieux est chauffé à haute température de façon à ce qu’il devienne liquide. Le cylindre de fonte est également pré-chauffé afin d’éviter un choc thermique lors de la coulée du métal. Lors de la coulée de fonte, le métal liquide prend la forme des pièces dans le cylindre.
Après refroidissement, le cylindre est brisé de façon à libérer l’arbre de coulée. Le plâtre est retiré à l’aide d’un jet d’eau à haute pression.
Crédits photo d’illustration : Blog Bijoux Lulu Berlu
