Le moulage à la cire perdue est une technique populaire utilisée pour produire des œuvres d’art en métal complexes. Cette méthode de travail des métaux existe depuis des milliers d’années, et est restée la forme prédominante de moulage de métal jusqu’au VIIIe siècle, lorsqu’une méthode de production consistant à assembler des pièces individuelles fabriquées à partir de plusieurs pièces moulées différentes est devenue plus standard. Alors que le moulage monobloc est préféré dans la production de ferronnerie à grande échelle, le moulage de précision est encore utilisé dans certains projets. En effet, il est largement utilisé dans l’industrie de la bijouterie en raison de sa capacité à exécuter des conceptions très détaillées avec précision et rapidité. Le processus a légèrement changé au cours des millénaires, mais en général, les principes sont restés les mêmes.
Création du modèle en cire
Pour commencer, il faut créer un modèle du produit souhaité. Si le modèle a été coulé en une seule fois, il est sculpté dans la cire et servira immédiatement à l’étape suivante. Pour les conceptions de bijoux incrustés de pierres précieuses par exemple, la pierre précieuse souhaitée est généralement placée directement dans la pièce de cire, et l’incrustation est sculptée avant d’être retirée pour assurer un ajustement parfait avec les bijoux finis. Pour la production de masse, le modèle original peut être sculpté dans de la cire ou un autre matériau dur, mais mou, comme l’argile. Puis le moule est fabriqué pour permettre la production de multiples répliques en cire. Les répliques fabriquées à partir d’un moule ont généralement un noyau creux pour garantir un meilleur écoulement de la cire lors de l’étape ultérieure de cuisson du processus de coulée. Aujourd’hui, comme chez nowak, les modèles en cire sont parfois d’abord sculptés en conception assistée par ordinateur puis transformés en cire à l’aide d’une imprimante 3D, ou si le modèle doit servir de base à un moule, il sera imprimé en 3D en résine.
Coulage du modèle en cire
Une fois qu’un modèle en cire adapté au moulage est obtenu, le modèle sera coulé. Cette étape consiste à placer plusieurs supports de cire à divers endroits sur le modèle et une fois cela fait, il ressemble généralement à une forme d’arbre. Ces supports de cire ajoutés sont généralement orientés dans une direction similaire par rapport à l’ensemble du moulage et entraînent la formation de canaux creux à l’intérieur du tubage pour former le moulage métallique final, permettant au métal de s’écouler sans entrave à travers le moulage du tubage. Après injection, le modèle en cire est recouvert d’une couche réfractaire. Ce revêtement se présente généralement sous la forme d’une céramique qui est enroulée autour du modèle en cire en couches, submergeant généralement le modèle, mais peut également être constituée d’autres matériaux résistants à la chaleur.
Coulage du métal en fusion
Une fois le modèle en cire entièrement enrobé et l’enveloppe ensuite durcie, le modèle encapsulé est renversé dans un four et chauffé afin que la cire qu’il contient fonde et s’écoule hors de l’enveloppe. Dans certains cas, une surface plane est découpée dans le haut du coulis après durcissement pour permettre l’inversion pendant que cette étape a lieu. Tandis que dans d’autres cas, des supports sont utilisés pour maintenir le couvercle de coulis droit pendant qu’il chauffe. Ce qui reste après l’étape de gravure est un moule spécialisé qui peut résister à la pression d’être en contact avec du métal en fusion, mais contient également une impression très précise du modèle original. Une fois que le moule en cire a brûlé à travers la coque, le métal est versé dans le canal laissé par le modèle de cire. Cette étape doit être effectuée alors que le coulis durci est encore chaud pour éviter que la différence de température entre celui-ci et le métal en fusion ne provoque de fissures. Une fois qu’une quantité suffisante de métal a été introduite dans l’enceinte, on peut la laisser refroidir.
Démoulage et phase de finition
Lorsque la nouvelle coulée s’est complètement solidifiée, elle est libérée de la coque. La libération du moulage nécessite souvent la destruction complète du boîtier moulé et peut impliquer l’utilisation de certains outils tels que des ciseaux, des marteaux ou des sableuses. Après le démoulage, la coulée finale est découpée dans la tige métallique laissée par le canal de coulée et ciselée pour éliminer les défauts de surface. Une fois ciselé, le moule peut être utilisé ou envoyé pour d’autres finitions telles que la peinture, le sertissage ou l’émaillage. L’avantage de la fonte à la cire perdue est qu’après coulée l’usinage est considérablement réduit, même dans certains cas il n’est plus nécessaire d’usiner les pièces. C’est la raison pour laquelle ce procédé de coulée à la cire perdue est idéal pour les industries de la plomberie, de l’automobile, de la chirurgie et d’autres domaines qui sont exigeants en conception de précision. Une opération qui est destinée pour les pièces qui ne peuvent pas être usinées ou qui souhaitent être usinées le moins possible.
