OU EN ALLIAGE

Méthodes adoptées pour le moulage. — Le moulage des pièces en cuivre a lieu par des procédés peu différents de ceux employés pour les objets en fonte de fer(l). Cependant on emploie de préférence le sable d'étuve, lequel donne des produits meilleurs sous le double rapport de la netteté et de la qualité.

Par le moulage en sable vert, on obtient avec peine des pièces saines, — ou il faut mouiller très peu le sable, éviter de remployer trop gras • et de le tasser trop fortement.

La température du cuivre pur ou allié ne lui permet pas, étant beaucoup moins élevée que celle de la fonte, de dégager aussi facilement les gaz et les vapeurs au travers de sables humides par trop solidement comprimés.

Le moulage en terre est pratiqué pour le cuivre de la même manière que pour la fonte, dès qu'il s'agit de pièces de formes régulières pouvant être moulées à la trousse.

Il est bon de soigner le séchage et d'employer des terres maigres mélangées avec une forte proportion de crottin de cheval, si Ton veut obtenir des pièces sans soufflures.

Les sables nécessaires au moulage du cuivre doivent être peu argileux; on évite de les mouiller beaucoup et de ne leur donner du corps qu'autant qu'il en est besoin pour qu'on puisse les faire tenir dans les châssis. Quand ils sont trop gras, on fait toujours bien d'y joindre du poussier de charbon de bois ou du sablon pour les rendre plus faibles.

Les moules métalliques seraient d*un meilleur usage pour la

(1) Ce chapitre est plus amplement développé dans la quatrième partie, qui traite plus spécialement du moulage et de la fabrication^ quels que soient les métaux employés*

fonte du cuivre que pour celle du fer, n'ayant pas l'inconvénient de produire une trempe qui durcit la matière. Si Ton avait soin de les tenir à une température élevée au moment de la coulée, un grand nombre d'objets pourraient être fabriqués de cette manière.

L'étain, le zinc et le plomb sont facilement et couramment versés dans des moules en métal. Lorsqu'on les coule dans le sable, il est convenable d'apporter les mêmes précautions qu'exige le cuivre pour le choix des sables et leur degré d'humidité, ces métaux entrant en fusion à un point de chaleur beaucoup moins élevé.

Les moules en sable pour le cuivre sont préparés exactement de la même manière que ceux destinés à la fonte de fer.

On les recouvre, pour faire décaper la matière, d'une couche de cendres de bois dur délayées dans de l'urine, dans du lait et même dans de l'eau ; dans ce dernier cas, on ajoute à la couche une petite quantité d'amidon cuit. Si les surfaces sont délicates, les côtés des moules sont flambés à la résine, ou bien encore on les saupoudre de trlpoli, de fécule, de farine, de poussier de charbon de bois, d'os calcinés, etc. Il n'est pas nécessaire de percer autant de trous d'air dans les moules pour le cuivrç que dans ceux destinés à la fonte. Les noyaux, également, n'ont pas besoin.de lanternes aussi compliquées. II suffit qu'ils soient bien séchés si les sables ne sont pas trop gras, et recuits à fond dans le cas contraire.

Coulée des pièces en cuivre. — La plupart des objets en cuivre sont coulés dans des châssis à embouchures serrés en presse. Si ces objets sont de petites dimensions, on les dispose sur la couche en les rangeant le plus possible les uns contre les autres, de façon à ne donner aux canaux qui conduisent le métal que la grosseur suffisante pour alimenter la garniture du moule. Des jets trop forts tirent sur les pièces et tendent à les arracher. Ils occasionnent, en outre, une dépense de matière sans utilité et qui est une cause de perte, si l'on considère la valeur dij cuivre fondu.

Les jets des pièces en cuivre doivent cependant être plus nombreux, toutes proportions gardées, que ceux des pièces en fonte; cette précaution est à prendre en raison de la différence de température entre les deux métaux, lorsqu'ils sont en fusion. Par la même raison, on doit multiplier les évents pour les pièces à nombreuses saillies et à faible épaisseur. A défaut de ces évents, nécessaires pour appeler le métal en donnant issue à l'air comprimé, le cuivre, qui ne dégage pas l'air avec assez de promptitude, arrive refroidi aux extrémités des moules où il s'arrête sans les achever, ne pouvant vaincre Télasticité du fluide qu'il a chassé devant lui.

Les fondeurs en cuivre qui fabriquent de petits objets coulés en

presse ont soin de trancher les jets à la remanie, c'est-à-dire de faire entrer le métal en source au moyen d'attaques qui prennent les pièces en dessous. Cette mesure a pour but d'empêcher que les premières gouttes, pouvant s'échapper de la poche ou du creuset quand on commence à couler, tombent dans les pièces où elles se refroidiraient sans se lier avec le reste du métal. Pareille mesure est bonne aussi, du reste, pour les petits objets en fonte coulés de la même manière. Par ce moyen, les pièces tassent sur leurs jets et sont moins sujettes à éprouver des retirures.

Précautions à prendre pour éviter les défauts dans ks pièces en cuivre,- — Des inconvénients semblables à ceux que nous indiquons pour la fonte de fer amènent aussi des défectuosités aux pièces en cuivre. Nous ne mentionnons ici ce sujet qu'en vue d'expliquer l'utilité des jets de retraite. Ces jets, inutiles dans le moulage en sable vert, où les sables se prêtent facilement au retrait, sont des canaux creusés sur les lt>ords des pièces et remplis de sable mouvant dont l'effet est de céder sous la pression du métal, lorsqu'il se contracte, et d'empêcher sa rupture. Le enivre, refroidi plus promptement que la fonte, surmonte plus difficilement la résistance des parois du moule et, bien que sa ténacité soit plus grande, il s'arrache d'autant plus aisément que les pièces sont de formes circulaires et à noyaux renfermés. Lorsque les sables sont maigres et peu foulés ou que les pièces sont épaisses, les jets de retraite sont moins utiles et l'on peut le plus souvent s'en dispenser. C'est une bonne chose de les conserver pour le zinc qui est le plus cassant de tous les métaux employés par les fondeurs et dont le refroidissement est plus vif encore que celui du cuivre.

Les pièces en cuivre ont, de plus, un inconvénient auquel ne sont pas soumis les objets en fonte de fer; elles tendent à s'abreuver, c'està-dire à s'imprégner, dans les parties rentrantes, de sable vitrifié qui se mêle à la matière et qui forme un corps dur ne pouvant être enlevé qu'au ciseau. On empêche les pièces de s'abreuver, en évitant d'employer du sable trop frais et de couler le métal à une température trop élevée, principalement s'il s'agit d'objets massifs.

Fabrication des objets en cuivre. — La fabrication du cuivre coulé offre tant de ressources diverses, il est si facile de monter à peu de frais des établissements qui suffisent au besoin d'articles spéciaux, qu'on ne doit pas s'étonner de voir les fondeurs en cuivre en grand nombre. A Paris surtout, cette industrie s'est multipliée. On la retrouve sous toutes les faces possibles, et l'énumération suivante pourra seule donner une idée des variétés qui existent.

On trouve en première ligne les fondeurs de figures et d'objets de

pendule, puis les fondeurs de pièces de machines. Ces deux industries reçoivent quelquefois une grande extension quand la fabrication des petites figures et des statuettes s'élève jusqu'à celle des statues et des grands ornements, et quand la coulée des pièces de machines devient assez importante pour nécessiter l'emploi de fortes quantités do métal. Le matériel des établissements de ce genre est alors aussi compliqué que celui des fonderies de fer ; il exige des grues, des châssis de grandes dimensions, de nombreux outils, des fours à réverbère et plusieurs fours à creusets. Les procédés de moulage diffèrent peu de ceux dont nous avons àparler au sujet du moulage des objets en fonte. La qualité des sables et celle des terres, la distribution des coulées et celle des évents^ sont les seules choses qui subissent des modifications sérieuses.

Les industries venant ensuite sont celles des fondeurs d'ornements d'églises, de chapiteaux, de poignées et de boutons pour les meubles ; celles des fondeurs de fiches, de chandeliers, de bougeoirs, de patères, de charnières et autres articles pour la quincaillerie ; celle des fondeurs d'instruments de mathématiques, de physique et d'optique ; celle des fondeurs de jets, de bandes, de plateaux, de roues d'horloge, etc. Les divers établissements que nécessitent ces industries sont montés sur une échelle plus ou moins vaste, mais ils ne manquent pas d'une certaine importance. Ils demandent des ouvriers sinon aussi habiles qu'il convient d'en trouver pour la fonte des statues et des pièces de mécanique, du moins plus exercés et comprenant mieux le moulage que ceux adonnés à la fabrication des clous de tapissiers et de chaudronniers, des clous de doublage, des boutons, des épingles coulées et de la bijouterie fausse, des bagues de parapluie et des boutons de cannes, à celle des grelots, des clochettes et des timbres, etc., comme à celle de la robineterie, devenue aujourd'hui une branche considérable de la fonderie de cuivre.

Quelques-unes de ces fabrications, réduites à un travail tout mécanique, sont soumises plutôt à la routine qu'au savoir-faire ; les ouvriers qui s'en occupent sont loin de connaître le moulage, et cependant les mouleurs les plus exercés auraient peine, dès l'abord, à donner un travail aussi satisfaisant que le leur, quelque simple qu'il soit. On concevra qu'il ne faut pas employer des procédés bien longs et bien difficiles pour fabriquer des clous de doublage ou de chaudronnerie, quand on saura qu'un ouvrier ordinaire peut faire dans sa journée 50 à 60 moules contenant chacun 250 à 300 pièces, dont le poids total ne dépasse quelquefois pas un demi-kilogramme. Le travail de ces ouvriers consiste à mouler, dans des châssis de faible épaisseur, un jet à plusieurs branches appelé galère, auquel sont attachés tous les modèles de têtes percées en leur milieu d'un trou servant de guide à un poinçon qu'on enfonce rapidement dans le sable, avant de retirer le modèle de

la galère, et dont Tempreinte donne les pointes des clous. Les moules sont coulés à vert, et, aussitôt que le métal est refroidi, on enlève les galères d'où les pièces sont détachées à la cisaille. Certains appareils moulent jusqu'à 200,000 chevilles par jour, en employant le moulage mécanique (1).

Moulage en cire perdue. — Nous ne nous étendrons pas sur les opérations du moulage en cire perdue, aujourd'hui fort peu usité et dont nous avons dit quelques mots dans l'introduction de cet ouvrage.

Ce mode de moulage demande non seulement des soins particuliers, mais encore une habileté que n'ont pas les mouleurs ordinaires. Dans le moulage en sable, on peut arriver aux résultats les meilleurs avec des ouvriers exercés, soigneux et intelligents. Ici, il faut plus que de bons mouleurs, il faut des artistes capables d'établir le modèle luimême au moyen de tablettes de cire rapportées sur le noyau préparé et séché à l'avance.

Le plus souvent les empreintes en cire sont prises dans des creux en plâtre obtenus sur un premier modèle ; quelquefois on est obligé de les modeler sur place. Comme le noyau n'a pas toujours les dimensions voulues et ne suit pas les formes identiques du modèle, il devient nécessaire de diminuer ou d'augmenter en certains points l'épaisseur de la cire pour donner à l'œuvre les proportions désirables. On conçoit, d'après cela, le rôle important que joue le noyau, si l'on veut éviter de trop grandes inégalités d'épaisseur.

Quand les tablettes de cire sont disposées et représentent l'ensemble très exact de l'objet à couler, on procède à la préparation de la chape, laquelle s'obtient en recouvrant la cire de plusieurs couches de potée ou de terre fine dont l'importance diminue à mesure que l'épaisseur augmente. On a soin de laisser à la base du noyau et en différents endroits de la chape, surtout vers les extrémités de l'objet moulé, des orifices devant servir à l'écoulement de la cire qui se fond rapidement lorsque le moule est au séchage, et qui le vide entièrement lorsqu'il a été soumis au recuit (2). En préparant la chape, on ne doit pas oublier de placer partout où ils sont nécessaires des supports destinés à consolider le noyau et à l'empêcher de se jeter de côté au moment de

(1) Comme on verra à la quatrième partie, le moulage mécanique s'est considérablement développé pour toutes pièces simples et courantes, d'une répétition constante, qu'elles soient coulées en fonte de cuivre on en fonte de fer.

(2) La cire employée est la môme que celle dont les fondeurs de cloches font usage pour former les ornements qu'ils appliquent sur la fausse pièce, avant de bâtir la chape qui doit en conserver les empreintes. On la compose, pour qu'elle soit à la fois tenace et fusible, de 0.80 de cire pure, 0.13 de poix blanche, 0.04 de graisse et 0.03 d'huile de pavot. On fait fondre le tout à un feu doux et l'on filtre sur un tissu de laine.

Tarrivée du métal en fusion. Du reste, le noyau est toujours, quel que soit le mode de moulage adopté, assuré intérieurement par des armatures en fer et pourvu, s'il y a lieu, de lanternes destinées à réchappe-* ment des vapeurs pendant le séchage et des gaz pendant la coulée.

On conçoit que le moulage en cire perdue a beaucoup moins de raison d'être, aujourd'hui que les produits moulés en sable par châssis ou par assises se montrent supérieurs.

Si Ton évite les coutures qui se présentent dans le moulage actuel, quelle supériorité n'existe-t-il pas dans la netteté des surfaces obtenues par ce système !

En cire perdue, on travaille à peu près sans certitude des résultats ; on ignore si le noyau ou la chape ne seront pas crevassés et disjoints sous l'influence du recuit, si la terre aura plus ou moins parfaitement reproduit les empreintes ; en un mot, quels que soient les soins apportés et quelle que soit la composition de la potée, on ne doit pas compter sur la pureté et le fini des surfaces, ainsi qu'on peut le faire avec les moules en sable, plus faciles à visiter et à surveiller.

Il reste encore quelques rares ouvriers qui n'ont pas cessé de s'occuper en artistes du moulage à cire perdue exclusivement appliqué à la reproduction des bronzes. Sans parler de Nicolas Molerat, que nous avons cité dans l'introduction qui précède le premier volume de cet ouvrage, il convient de parler d'un fondeur en bronze parisien, Gonon, qui a figuré aux Expositions de 1867 et de 1878, où il s'est affirmé par de véritables travaux d'art qui n'ont pas échappé à l'attention des personnes compétentes en matière de fonderie.

En 1878, Gonon exposait, dans le vestibule du palais du Trocadéro, un gladiateur coulé en cire perdue et d'une réussite remarquable. Les exposants japonais et chinois, pour montrer des objets de dimensions réduites, exposaient également des bronzes très curieux, obtenus par les mêmes procédés.

Honoré Gonon, le père du fondeur actuel, s'était appliqué à retrouver les éléments égarés de cet art qui fit la gloire des fondeurs de l'antiquité, de ceux du xvi* siècle, et, en dernier lieu, des Keller, ces puissants créateurs des grands bronzes de Versailles.

Les Gonon ont fondu par le mode de moulage en cire perdue, retrouvé et régénéré en leurs mains, une quantité de bronzes modernes dont, entre autres, les statues de P. Corneille, à Rouen, de Hoche, à Versailles, de Kléber, à Strasbourg, et de Jefferson, à Washington, sans compter un certain nombre de grands bronzes, tels qxieleDanseurnapo' lUain, le Lion au serpent, etc., qu'on retrouve dans nos musées.

Pendant des années. Honoré Gonon persista dans cette voie plus artistique qu'industrielle. Puis, ayant perdu de l'argent et ne pouvant soutenir la concurrence contre les produits résultant de la fonderie

nouvelle, qui opère plus économiquement par le moulage en sable^ il dut renoncer à l'art du fondeur.

Son fils a continué son œuvre, plutôt en amateur et en artiste qu'en commerçant, et c'est ainsi qu'on l'a vu paraître aux Expositions dont nous Tenons de parler. 11 s'occupe de produire des œuvres délicates et fines comme celles qui nous viennent du Japon, et il a coulé en cire perdue des branches de feuillage et de fleurs, des nids d'oiseaux qui ne le cèdent en rien aux meilleurs travaux qui nous sont venus de l'extrême Orient.

Les procédés de Gonon, décrits par lui et dont nous empruntons la reproduction, viendront compléter ce que nous venons de dire.

Le sculpteur peut modeler directement la cire qui doit servir de modèle. Pour reproduire un modèle solide, il faut obtenir les parties de cire dans un moule spécial. On fait d'abord, dans une chape en plâtre, et avec des précautions particulières, un moule creux en gélatine, ayant la propriété de ne pas travailler au contact de l'air. Ce moule, refroidi et débarrassé de sa chape, se lève du modèle comme ferait un linge. Il est alors replacé dans la chape qui le soutient et graissé légèrement pour recevoir la cire coulée, laquelle se âge bientôt sur les parois du moule. Quand l'épaisseur de cire est reconnue suffisante, on renverse l'excédent avant qu'il soit figé. Puis on met un peu de cire très molle sur les coutures du moule pour que leur réunion ne laisse pas de joint apparent. Gela fait, on met en place le noyau dans l'intérieur du moule, et la cire, dépouillée de la chape en plâtre et de la gélatine, appliquée sur ce noyau, représente fidèlement l'objet à reproduire. Quand le modèle est complété et vérifié, on pose les jets et les évents. Les premiers sont toujours dirigés vers la base du moule, afin que le métal, en remontant, chasse et expulse les gaz devant lui.

Le moulage sur la cire est opéré à l'aide de terre très fine devant donner des empreintes irréprochables. Il doit être exécuté rapidement et mis instantanément à l'étuve où il s'échauffe, la cire se liquéfiant bientôt pour s'écouler par diverses ouvertures, laissant ainsi entre le noyau et la chape un vide qui conserve rigoureusement la forme qu'elle représentait.

Le moule est alors chauffé au rouge, non seulement pour brûler les corps graisseux dont la cire a imprégné la terre, mais aussi pour donner à cette terre la résistance suffisante au moment de la coulée, en même temps que la porosité et la friabilité nécessaires pour se prêter au mouvement du retrait.

Fabrication des cloches. — La plus grande difficulté que puissent éprouver les fondeurs de cloches est fondée sur l'application exacte des lois de l'acoustique.

Nous ne développerons pas ici l'étude des mouvements imprimés aux

corps élastiques, ni la théorie des sons, ni les formules de Laplace, ni celles de Poisson ou de Lamé, nous bornant à renvoyer nos lecteurs aux traités de physique.

Restant dans le domaine des faits, nous devons constater qu'il n'existe pas de règles précises régissant la fonte des cloches d'après les théories connues. Des questions toutes de pratique, etpar cela même excessivement difficiles à régler, viennent trop souvent déranger les meilleurs calculs.

Avec un moulage parfait, un alliage exact et invariable, des métaux de qualité normale, ce qui est difficile à rencontrer même avec des métaux neufs, en supposant que toutes les opérations de la fonte et du moulage se passent avec la plus grande régularité, le fabricant le plus habile ne peut garantir rigoureusement le son d'une cloche.

Or la plupart des fondeurs de cloches ne se servent pas uniquement de métaux neufs pour couler leurs moules ; ils introduisent dans l'alliage de vieux métaux contenant parfois du zinc et du plomb à diverses proportions. Quand môme, du reste, le métal serait constitué rigoureusement selon les quantités de cuivre et d'étain voulues, ces quantités soumises à la température des fourneaux, à la qualité des matières, aux particularités diverses de la fabrication, ne peuvent demeurer invariables.

Ce n'est pas à dire cependant qu'un fondeur habile ne puisse approcher de la perfection, s'il se soumet à des conditions déterminées autant par la pratique que par la science. Ces conditions sont celles qui ont procédé à la formation de Véchelle ou brochette à l'usage des fondeurs de cloches, que nous avons traduite dans le tableau qui suit :

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