LE BRONZIER

Le bronzier est un des éléments indispensable à l' ébéniste, il est un complément primordial à l'esthétique finale du meuble. Depuis l' origine du meuble au XVIII°, il est l'élément décoratif qui met en valeur le travail de l'ébéniste. Sans lui, ces oeuvres d'art n'aurait pas l'éclat nécessaire à son équilibre.

Il n' est pas rare de voir arriver en restauration un meuble incomplet en bronzes : soit que des garnitures complètes aient disparus, soit des petits morceaux de poignées cassées par exemple. D' autres cas existe aussi ou la garniture est totalement remplacée par du neuf début XX ème par quelques iconoclastes…

La majeure partie du travail est malgré tout la réparation et compléter les manques. Pour ce faire, il suffit de copier une pièce existante, d' en découper la partie manquante et de la braser à sa place.

Il reste néanmoins à découvrir la partie principale qui est de voir sortir une pièce du sable ou du bloc de plâtre réfractaire du moulage à la cire perdue. C'est ce que nous allons vous faire découvrir.

- Fonderie au sable

- Fonderie à la cire perdue

- La dorure au mercure

Fonderie au sable

Ce sont les procédés les plus courants pour le moulage des pièces réalisées en alliages ferreux (fonte, acier) et métaux non ferreux lourds tels que les alliages de cuivre (bronze et laiton).

En tout état de cause, le moulage au sable est applicable à toutes les productions et permet la réalisation de toutes pièces en tous alliages, d’un point de vue strictement technique.

La matière première utilisée est à base d’un produit réfractaire, généralement la silice sous forme de grains fins liés par une matière argileuse ou un liant permettant par " tassement " (appelé serrage) de reproduire en creux une forme donnée par un modèle représentant celle de la pièce au retrait près. Cette opération s’effectue dans un " cadre ", appelé châssis, qui permet après serrage de sortir le modèle en laissant en creux la forme du modèle (donc de la pièce).

Les principales opérations du moulage au sable sont:

1/ Mise en place d’une première couche provisoire car ne pouvant être tassée.

2/ Mise en place des modèles.

3/ Recharge jusqu'au plan de joint.

4/ Mise en place d’un châssis vide sur le premier.

5/ Remplissage du châssis.

6/ Tassage, écrasement.

7/ Retournement et élimination du premier châssis et de son sable mal tassé.

8/ Préparation du joint, des repères de positionnement et mise en place d’une poudre isolante (noyau pulvérisé).

9/ Mise en place d’un châssis vide pour remplacer le premier.

10/ Remplissage, tassage.

11/ Ouverture, finition des détails, évidemment des "jets de coulées".

12/ Enlèvement des originaux.

13/ Séchage des moules.

14/ Coulage du laiton ou du bronze.

15/ Enlèvement du sable, récupération des pièces, ébarbage.

On peut retenir quatre grands procédés de base du moulage au sable :

1/ – dans le moulage au sable à vert, on emploie un sable siliceux auquel on a fait un ajout d’argile (des sables naturels existent et sont employés tels quels) la silice pour la résistance à la chaleur et l’argile pour sa tenue. Ces sables silico-argileux ont une consistance telle qu’après serrage on peut extraire le modèle sans modifier la forme en creux ; ce procédé permet de couler directement les alliages liquides pour obtenir les pièces sans autres précautions particulières ;

2/ – le moulage au sable à vert grillé (ou flambé ) est réalisé de la même façon que le précédant mais on pratique avant la coulée de l’alliage liquide un chauffage en surface du moule à l’aide d’un chalumeau pour sécher et durcir les parois de ce moule, afin d’éviter les érosions et atténuer les effets d’oxydation dus à la présence d’eau dans le moulage à vert ;

3/ – dans le moulage au sable étuvé, le moule est séché à cœur par étuvage pour assurer un durcissement et une résistance mécanique permettant de recevoir de grandes quantités de métal liquide ;

4/ – le moulage au sable à liant synthétique tend à se développer car il permet des moulages rapides et précis sans faire appel à une main-d’œuvre qualifiée ; les sables synthétiques ne demandent aucun effet de tassement (serrage) ; il suffit de déposer le produit (sable + liant) autour du modèle en employant soit des châssis (comme pour les moulages au sable décrits précédemment), soit un seul cadre démontable, utilisable pour chaque moulage ; le durcissement du sable résulte d’une modification du liant minéral ou organique qui durcit, soit au contact de l’air, soit par l’intermédiaire d’un adjuvant favorisant la réaction de durcissement ; ce procédé permet d’obtenir une grande précision de moulage, donc des pièces, et se prête particulièrement bien tant à la production de prototypes et de petites séries qu’aux très grandes séries.

L’ensemble de ces procédés de moulage s’adapte à la réalisation de chantiers entièrement automatiques dont la souplesse permet de passer des productions de petites séries à des productions de grandes séries par changement rapide (presque instantané) des modèles.

Le moulage au sable lié au ciment est obtenu en remplaçant le liant argileux par du ciment (genre Portland à 8 à 10 p. 100) ; on obtient un remplissage en humidifiant ce mélange et on verse ce produit semi-liquide dans le châssis sur le modèle sans faire une opération de serrage, ni d’étuvage ; il s’agit d’un procédé économique pour des pièces faites à l’unité ou en petites séries ; cependant, il faut éviter d’utiliser ce procédé pour la coulée d’alliages fondant à très haute température (réfractarité moyenne) et pour la coulée d’alliages sensibles aux effets de criques à la solidification (phénomène de contractions contrariées par la rigidité du moule) ; le principe du procédé permet, par sa simplicité, de réaliser des moules pour produire de très grandes pièces (plus de 300 tonnes en fonte) ;

Fonderie à la cire perdue

Les principales opérations du moulage à la cire perdue sont:

A - Préparation du moule de cire.

1/ soudage d’une tige sur l’original à copier pour former le "jet de coulée".

2/ emprisonnement de l’original dans du caoutchouc ou du silicone.

3/ ouverture du bloc polymérisé au cutter en partant de l’axe du "jet de coulée" afin d’obtenir deux demi-moules.

4/ enlèvement de l’original.

5/ remboîtage des deux demi-blocs qui sont maintenus par du "scotch".

6/ injection de cire à 70° sous une pression d' environ 0,5 bar par l’orifice laissé libre par la tige.

7/ durcissement: entre 5mn et 30mn selon la grosseur de la pièce.

B: Préparation du moule de fonderie.

8/ Montage des cires sur une embase jusqu'à constituer un arbre dont le tronc et les branches sont des jets de coulées et les feuilles les pièces à reproduire.

9/ Mise en place de l’ensemble dans un cylindre de 330 m/m de hauteur et 190 m/m de Ø pour les travaux usuels. Cette technique peut être pratiquée également pour des objets monumentaux: la statue équestre de Louis XIV place Bellecour à Lyon.

10/ Remplissage du cylindre par un plâtre fin.

11/ Séchage d'environ 4heures.

12/ Etuvage du cylindre à 140° pour vider la cire du bloc de plâtre

13/ Cuisson du bloc de plâtre à 780°.

14/ Coulage du laiton (70 % de cuivre, 30% de zinc) dans le bloc dont la température a baissé à 600°. Le métal coule dans le cylindre à une température comprise entre 980 et 1100°.

15/ Après refroidissement partiel, le bloc est plongé dans l'eau froide ou le choc thermique et un jet d'eau sous pression pulvérise le plâtre et laisse les pièces à ébarber.

Le moulage à la cire perdue est un procédé ancien qui a été rénové. C’est aussi un procédé de grande précision à modèle perdu, utilisable pour des pièces relativement petites et plutôt en série. Le moule est constitué par un mélange composé de sable siliceux, de sillimanite ou de zircon et d’un liant faisant prise par cristallisation (plâtre, ciment alumineux ou magnésien), par gel (hydrolyse du silicate de sodium ou du silicate d’éthyle avec un accélérateur de prise) ou par polymérisation (résines en poudre, peu employées à vrai dire.

Ce mélange est coulé autour d’un modèle en cire (ou en polystyrène, pour de grandes séries de pièces), qui disparaît lorsque l’on porte l’ensemble à une température suffisante pour le faire fondre ou brûler.

Le modèle laisse à sa place une empreinte sans couture dans le moule qui est cuit ensuite à 1 000 0C environ. On y coule l’alliage, soit par gravité soit par centrifugation. Le moule peut être constitué par une simple coquille en matière réfractaire renfermant le modèle (procédé monoshell ). Le procédé permet d’obtenir des pièces de formes précises ou faites en alliages non usinables.

La dorure au mercure.

La dorure et l’argenture sont pratiquées pour donner l’aspect du métal précieux. À l’origine, chez les Egyptiens, la feuille d’or était appliquée sur le métal à recouvrir et martelée sur les bords, pour s’insérer dans un sillon pratiqué sur le pourtour. La feuille de métal pouvait également être martelée sur toute la surface à dorer, préparée par des entrecroisements de traits gravés ou par une attaque à l’acide qui favorisaient l’adhésion. Ce procédé, d’origine japonaise, est appelé faux damassé ou nuname. Plus économique et requérant moins de dextérité pour la gravure et pour la préparation des fonds, certains objets d’artisanat (Tolède, Japon) sont encore aujourd'hui fabriqué de cette manière : les petites feuilles, les fils ou les points de métal coloré qui caractérisent cette production populaire y sont incrustés.

Dans le cas de la dorure au mercure appelée aussi " or moulu ", le métal précieux est broyé en poudre et mélangé au mercure, l’amalgame ainsi obtenu est réparti sur les surfaces à dorer ou à argenter, les réserves étant recouvertes de blanc d’Espagne et le tout chauffé : le mercure se volatilise et le métal, en fondant, se soude en surface. Mélangée au cuivre ou à l’argent, suivant les goûts et les époques, la dorure peut prendre une coloration plus rouge ou plus jaune. Le XVIII° siècle et l’époque Empire ont particulièrement mis à profit ces possibilités. La dorure au mercure, qui présentait de graves dangers, à cause des émanations de mercure, fut interdite au milieu du XIX ème siècle. Malgré cette interdiction il reste néanmoins des ateliers français possédant cette technique.

Mise au point par l’anglais Elkington dès 1838, et exploitée par Christofle vers 1840, la dorure, comme l’argenture électrochimique, prendra désormais le pas sur la dorure au mercure, l’objet à recouvrir, rendu conductible est plongé dans un bain dans lequel passe un courant électrique, attire les molécules du métal pur : l’épaisseur de ce dernier est proportionnelle au temps de l’opération.