Microfusion des métaux : Cire perdue VS Coulée de sable

Vous avez toujours rêvé de créer un bijou en métal de A à Z, mais la technique vous semble incroyablement compliquée et on vous a toujours dit qu'il vous fallait un orfèvre expert pour couler le métal ?

C'est en partie vrai, mais si je te disais que tu peux créer tes bijoux de manière autonome sans nécessairement te fier à un laboratoire qui fait les fusions pour toi ?

Dans cet article, nous ne t'expliquons pas seulement comment ça fonctionne, mais nous te disons aussi quels matériaux et outils choisir, étape par étape, pour obtenir d'excellents résultats même dans ton petit atelier à domicile.

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Lost wax et Sand Casting, que signifie-t-il ?

Ce sont deux techniques différentes utilisées pour obtenir un bijou en métal, et les deux partent du travail d'un modèle créé en cire.

La technique de la cire perdue (Lost wax) est l'une des techniques les plus anciennes et raffinées pour créer des bijoux. Née avec les premières civilisations métallurgiques il y a plus de 6000 ans. Le processus de base est resté inchangé au fil des siècles et consiste à réaliser un modèle en cire qui sera fondu et remplacé par du métal fondu à travers un processus de coulée dans un moule réfractaire. C'est une technique qui permet une grande liberté créative et une précision remarquable dans les détails.

La technique avec la terre rouge (Sand casting), permet également d'obtenir le même résultat, mais sans perdre le travail créé avec la cire. Cette technique est plus immédiate, mais moins précise. Elle n'est pas adaptée aux sculptures détaillées et est recommandée pour de petites productions.

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Premier pas important : le choix de la cire et des outils pour la modeler

Il est fondamental de choisir la bonne forme de cire en fonction du travail que tu envisages de réaliser :

RONDE AVEC TROU CENTRAL - pour des bagues avec un profil rond et un trou central.

RONDE AVEC TROU ECCENTRIQUE - pour des bagues avec un profil rond et un trou excentrique, idéal pour l'insertion d'une pierre.

RONDE PLEINE - adaptée à de multiples utilisations, en particulier pour des pendentifs et des bagues de petite taille.

EN SHIELD AVEC TROU - pour des bagues de sceau, déjà façonnées pour minimiser l'enlèvement de matériau.

PAINS ET FEUILLES - conçus pour sculpter avec polyvalence, parfaits pour des superpositions et des détails précis.

PROFILÉS RONDS - utilisés pour la modélisation, sprue.

PROFILÉS SEMI-RONDS - adaptés aux profils et bordures.

Ces formes peuvent être trouvées en différentes couleurs, entre elles il n'y a pas de différence, elles sont colorées simplement parce que lors de leur travail particulier et minutieux, il pourrait être fatigant pour les yeux d'utiliser toujours la même couleur.

Seules les profilés ont une fonction pour les couleurs :

BLEU - dureté moyenne, facile à sculpter

VERT - cire plus dure, pour des détails précis et des parties structurelles

Un bon traforo manuel et d'excellentes lames te permettront de couper avec précision la partie dont tu as besoin.

Ensuite, tu pourras passer à la modélisation en utilisant un tube de cire en shield avec trou de la cire et un thermo-graveur pour la modeler à chaud et faire fondre les parties de cire à sculpter.

Pour élargir les trous des ronds en cire, qui te serviront à créer les bagues, tu peux utiliser le mandrin avec lame. Un seul outil qui t'aide à augmenter la taille de la bague en coupant progressivement les parties de cire dont tu n'as pas besoin.

Rappelle-toi toujours que le prototype créé doit être exactement comme le résultat final que tu souhaites obtenir, tant dans les détails que dans les dimensions.

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Technique Lost Wax

Tu as enfin réussi à modeler ton bijou en cire, et maintenant ? Pour la technique de la cire perdue, tu dois en créer d'autres !

Cette méthode est utilisée pour travailler plusieurs pièces simultanément, afin que dans une seule coulée de métal, tu puisses en obtenir plusieurs, concentrant ainsi dans le moindre temps possible une plus grande production.

Ajoute ensuite à chaque pièce, sur sa base, un piquet, rien d'autre qu'un filament de cire qui te permettra de monter les prototypes sur un axe central (sprue tree), fait également de cire, qui servira de conduit pour le métal fondu.

Ce grappin est ensuite fixé à une base en caoutchouc et recouvert du cylindre perforé qui servira de contenant pour le plâtre à couler à l'intérieur. Les trous présents sont utiles pendant la phase de cuisson pour une correcte évacuation de l'air, mais pour pouvoir être rempli, il devra être préventivement scellé. Tu peux choisir de fermer avec du papier et du ruban adhésif ou avec des films de différents types, l'important est qu'il soit bien adhérent pour éviter la fuite du plâtre.

Le plâtre

Il s'agit d'un matériau réfractaire spécialement conçu pour l'utilisation avec les métaux fondus, donc résistant à la chaleur. Le plâtre pour fusion est adapté à la coulée de métaux non ferreux, comme par exemple l'argent, l'or et le laiton. Lorsqu'il est mélangé avec de l'eau, il est important d'éviter d'incorporer des bulles d'air et il est donc toujours recommandé d'utiliser un agitateur ou une pompe à vide.

Il est versé à l'intérieur du cylindre et après son séchage, la base en caoutchouc ainsi que l'enveloppe créée autour du cylindre sont retirées. Il est maintenant possible de passer à la fusion de la cire à l'intérieur du four afin d'obtenir la coque où le métal fondu sera ensuite versé.

Le four

Le cylindre est placé à l'intérieur d'un four spécialement conçu pour la technique de la cire perdue. Dans la chambre de cuisson, il y a une grille perforée adaptée à l'insertion des cylindres et juste en dessous, un bassin de collecte de la cire qui fondra pendant la cuisson.

La cire dans le cylindre fondra complètement, laissant une empreinte vide dans le plâtre : le moule est donc prêt à recevoir la coulée du métal fondu.

Fusion du métal

Préparons le métal.

Ce processus se déroule dans un petit four qui accueille à l'intérieur un creuset. Ici, on insère le métal à fondre et on règle la température de fusion adaptée au type de métal choisi.

Une fois ce processus terminé, grâce à l'utilisation d'une pince spéciale pour creuset, on verse le métal à l'intérieur du moule en plâtre encore chaud, remplissant tous les espaces laissés par la cire coulée. Pour garantir une pleine insertion dans les cavités, on utilise souvent une centrifugeuse ou une machine à vide.

Extraction et finition

Après le refroidissement, le cylindre est immergé dans de l'eau chaude à 45°C pour faire fondre le plâtre réfractaire et extraire donc le grappin qui est maintenant devenu complètement en métal.

On effectue des lavages pour nettoyer toute la structure du plâtre et enfin, on sépare un à un les pièces obtenues. L'arbre central, devenu également en métal, est un matériau qui peut être refondu et réutilisé.

Le processus de finition du bijou commence : limage, polissage, burattage et finition à la main et là où c'est possible, on peut ajouter des pierres, créer des gravures ou colorer des détails avec les émaux appropriés.

Technique Sand Casting

Il existe également une autre technique de travail du métal fondu qui nécessite toujours la création d'un modèle en cire comme projet de départ. Le modèle créé ne sera pas fondu, mais utilisé pour la création d'un moule. C'est un travail qui permet de créer un bijou à la fois et n'est pas adapté pour la reproduction de détails particuliers et minutieux.

Voyons comment cela fonctionne et tous les matériaux dont tu as besoin.

Préparation du cadre

Ensuite, imprime le prototype de manière à ce qu'il soit immergé dans la terre pour la moitié de son volume et saupoudre la surface avec du talc. Unis ensuite la seconde partie du cadre encore vide et ajoute de la terre rouge pour le remplissage, en battant toujours avec le marteau. Ce processus créera une sorte de moule dans la terre.

Sépare maintenant les deux parties, retire le prototype en cire et crée les canaux de sortie de chaleur et un canal plus grand qui te servira pour le coulage du métal dans le moule (ceci en correspondance de celui déjà présent dans le moule).

Remets ensemble les deux parties du cadre et tu es maintenant prêt à verser le métal liquide à l'intérieur. Pour ce travail, surtout si tu travailles sur une seule pièce, tu peux fondre directement avec un chalumeau en t'aidant avec creuset et pinces. N'oublie pas de préparer le creuset avec le borax avant de procéder à la fusion.

Laisse refroidir puis ouvre le cadre pour extraire la pièce.

Procède ensuite à la finition comme indiqué pour le travail précédent.

Derniers conseils et tableau récapitulatif

• Porte toujours des gants de protection appropriés et anti-chaleur.
• Appuie-toi sur des surfaces résistantes à la chaleur.
• Utilise un creuset différent pour chaque type de métal que tu fonds.