Cire perdue - Définition et Explications

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Les différentes étapes de la méthode de coulée directe.
Les différentes étapes de la méthode de coulée directe.

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 (Chimiquement, la cire est un ester de l'éthylène glycol et de deux acides gras ou un monoester d'acide gras et d'alcool à longues chaines. Le terme de cire a...). L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) est alors revêtu d'un ciment (Le ciment (du latin caementum, signifiant moellon, pierre de construction) est une matière pulvérulente, formant avec l’eau ou avec une solution saline une...) réfractaire en veillant à laisser émerger la base des cônes. Après solidification (La solidification est l'opération au cours de laquelle un liquide passe à l'état solide. Cela peut se faire par refroidissement (cas le plus courant), par...) du revêtement, la cire sera évacuée par la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !), laissant un creux qui sera rempli via les jets. Les évents permettent à la fois l'évacuation de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les...) et une bonne répartition de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) dans les détails du moule. Ce moule doit ensuite être détruit par voie mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou...) ou chimique pour récupérer l'exemplaire réalisé. Celui-ci devra alors être débarrassé des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de...) des jets et des évents.

Cette technique est utilisée pour la réalisation de pièces uniques en verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de silicium (silice SiO2) et...) ou en métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques...). Il y 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 (Les silicones, ou polysiloxanes, sont des composés inorganiques formés d'une chaine silicium-oxygène (...-Si-O-Si-O-Si-O-...) sur laquelle des groupes se fixent, sur les atomes de silicium. Certains groupes...).

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

Méthode directe

La méthode directe consiste à mouler dans l'argile (L'argile (nom féminin) est une roche sédimentaire, composée pour une large part de minéraux spécifiques, silicates en général d'aluminium plus ou moins hydratés, qui...) 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 (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.) 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 (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de...) des différentes parties du métal au cours du remplissage et du refroidissement. Des canules cylidriques sont également insérées pour former les galeries d'alimentation par le métal en fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue...), et les évents d'évacuation des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) 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 gague externe par des goupilles ou chevilles métalliques.

L'ensemble est ensuite déposé dans un four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de cuire des...) 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 (Le bronze est le nom générique des alliages de cuivre et d'étain. Le terme airain désigne aussi le bronze, mais est plutôt employé en poésie et dans les textes littéraires, ainsi...) 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 (L'heure est une unité de mesure  :), voire un ou deux jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...) (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 (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) d'une finition par travail à froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) (poinçonnage, martelage).

Bibliographie

  • Tony Birks - " L'art de la fonte de bronze - Alchimie de la sculpture (La sculpture existe depuis le paléolithique(il y a 25000 ans à peu près) et la petite figurine de Lespugue, sur ivoire de mammouth, est un très bel exemple de sculpture...) " (2006), éd. Eyrolles, coll. Secrets d'artisans, 156 p. (ISBN 2-212-11614-4)
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