Cire perdue

Découverte en 1985, l'amulette de Mehrgarh (Pakistan), âgée de 6 000 ans, est longtemps restée une énigme. De nouvelles techniques d'analyse ont permis de percer les secrets de fabrication de cette amulette en cuivre : c'est le premier objet connu façonné à la cire perdue[1].

La méthode directe consiste à mouler dans l'argile 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 de la pièce à couler. On rapporte ensuite sur cette matrice des jets et des filaments faisant radiateurs pour permettre une alimentation complète de la chambre de coulée, et homogénéiser la température des différentes parties du métal au cours du remplissage et du refroidissement. Des canules cylindriques sont également insérées pour former les galeries d'alimentation par le métal en fusion, et les évents d'évacuation des gaz 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 gangue externe par des goupilles ou chevilles métalliques.

L'ensemble est ensuite déposé dans un four 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 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, voire un ou deux jours (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 les cheminées de coulée, en partie remplis de bronze solidifié, peuvent être ébarbés. Le moulage fait souvent l'objet d'une finition par travail à froid (poinçonnage, martelage)[alpha 2].

Les modèles sont en cire ou matière synthétique, coulés dans des formes métalliques (on moule donc les modèles). Ces modèles peuvent être constitués de plusieurs parties assemblées.

Pour fabriquer les moules de fonderie, on monte les modèles en grappes, puis on les trempe dans une céramique liquide, puis on saupoudre de stuccos. Ceux-ci sont des sables de saupoudrage qui sont des matériaux céramiques réfractaires qui vont former, de par leur arrangement, le squelette du moule[2]. Ces opérations sont répétées plusieurs fois jusqu'à obtention d'une couche de sept millimètres d'épaisseur au minimum.

La cire est ensuite liquéfiée par chauffage et évacuée, puis on coule le métal — or, aluminium, acier, bronze, ou d'autres alliages — dans les formes encore chaudes.

Le principal avantage de ce procédé consiste en la réalisation de pièces avec des angles aigus, une surface très lisse et des tolérances dimensionnelles serrées. C'est d'ailleurs le seul procédé de fonderie de précision pour mouler l'acier. Après refroidissement, il suffit d'éliminer la céramique par vibration, au jet d'eau ou de sable.

La fonderie d'art est spécialisée dans le moulage d'œuvres aux formes complexes. En effet, le sculpteur prend un libre choix des formes de ses statues et la fonderie d'art se doit de reproduire à l'identique l'œuvre de l'artiste. Le modèle est obtenu à partir de la sculpture apportée par l'artiste.

L'élastomère offre des possibilités de réalisation de formes en contre-dépouilles complexes. L'élastomère, par son élasticité et son allongement élevé, se démoule simplement en se retirant des contre-dépouilles sans effort. C'est ainsi qu'il est possible d'obtenir des visages humains reproduits dans les moindres détails.

L'œuvre, une fois polie, révèle la couleur jaune-rouge du bronze. On peut cependant modifier l'aspect de la couleur de la surface, en appliquant une patine (liquide composé d'eau et de plusieurs oxydants) sur les parties de l'œuvre chauffées au chalumeau qui, en s'oxydant, donne des teintes beige, brune, verte, rougeâtre ou noire au bronze.

Les fonderies d'art sont à la fois ancestrales, artisanales et modernes, par leurs moyens de mise en œuvre (coulée sous vide, par exemple).

En France, le lycée Anguier, à Eu dans la Seine-Maritime, est le seul établissement public préparant au diplôme des métiers d'art en fonderie ; c'est aussi un centre d'examen national. Les projets des élèves sont exposés lors de divers salons, en particulier lors des « Fèvres », biennale des métiers d'art des métaux qui porte l'ancien nom des forgerons[3], organisée par l'Institut de formation et de recherche pour les artisans des métaux (IFRAM), dans le cadre du château d'Eu (Seine-Maritime), durant la fin octobre des années impaires.