Brevet FR2265482A1 — publié le 19751024

La présente invention se rapporte d'une manière générale à un procédé de coulée de métal et notamment de métal précieux permettant d'obtenir une pièce très précise et totalement exempte de défauts de surface. Il existe différentes techniques plus ou moins complexes pour produire des produits coulés en métaux et l'on connait principalement le procédé dit à cire perdue couramment utilisé jusqu'à ce jour. Dans ce procédé les cires modelées à la forme choisie sont fixées sur un cane de coulée lui-m8me en cire ou matière souple qui est disposé à l'intérieur et à la base d'un cylindre en acier réfractaire. On revêt ensuite la cire en remplissant le cylindre d'un produit de revêtement spécial et en utilisant des mécanismes annexes destinés à faciliter -cette opération tels que table vibrante ou cloche à vide.Après la prise du revêtement et son durcissement, le c8ne de coulée est até et laisse appa raître les "jets de coulée". Le cylindre est alors placé en étuve pendant un certain nombre d'heures et à des paliers de température successifs croissants jusqu'à ce que la cire ait fondu et coulé par son jet de coulée laissant ainsi son empreinte moulée dans le revêtement spécial. La coulée intervient ensuite et le métal précieux peut être injecté par force centrifuge dans les cavités laissées dans le revêtement par la cire évacuée en étuve. Cette technique connue donne des résultats satisfaisants dans la mesure où le modelage choisi ne présente pas une structure trop fine, c'est-'a-dire dans le cas où la coulée ne doit pas s'effectuer dans des cavités très étroites pour donner par exemple un sujet a' feuille -très mince comme une fleur. Dans ce cas en effet les défauts de surface sont importants à cause des discontinuités du revêtement réfractaire et de l'évacuation de la cire. Le procédé suivant l'invention permet l'obtention d'une pièce coulée en métal précieux dont la texture et la finesse sont absolument identiques au modèle choisi, et permet surtout de réaliser des objets en or ou métal précieux extrêmement fins et variés, tels que des branches, fleurs ou tout autre végétal pouvant servir de bijou ou d'élément décoratif.Le procédé est basé sur le fait qu'on utilise au départ un végétal dont on veut réaliser la reproduction fidèle en métal précieux -c'est-à-dire un élément de base pouvant se carboniser totalement, par le fait qu'on applique sur ce végétal un revêtement réfractaire, et que l'étuvage effectué ensuite entraîne la carbonisation du végétal qui a laissé son empreinte dans le rev & ement ce qui pernet la coulée de métal précieux re produisant exactement le végétal aussi fin soit-il La mise en oeuvre du procédé selon l'invention s'effectue de la manière suivante : on prend au départ le végétal dont on veut réaliser la reproduction, par exemple une branche, une fleur, un fruit etc... que l'on a préalablement nettoyé de poussières, d'insectes ou de terre par une rapide insufflation d'air comprimé.Il est nécessaire que ce végétal puisse se carboniser com- plètement ce qui exclue par conséquent d'utiliser au départ un végétal monté par exemple sur un support ou encore associé à un autre élément décoratif non combustible. Le végétal est ensuite soumis, notamment pour les pièces à très fine texture comme les pétales de fleur, à un traitement de pétrification qui a pour but de renforcer la solidité du modèle. On procède ensuite à la pulvérisa- tion ou l'application manuelle d'un revêtement réfractaire qui doit pouvoir recouvrir d'une fine pellicule toutes les parties du végétal y compris les plus inaccessibles comme les jointures de deux branches, les creux dans une écorce etc...Ce revêtement réfractaire est particulièrement adapté à cette opération et se prête à une coulée très fine pouvant atteindre jusqu'à 1/10 ème de mm. Il est préférentiellement constitué d'un mélange de plâtre, de poudre d'amiante et de sable siliceux. On en arrive maintenant à l'opération d'étuvage qui intervient après la prise du revetement réfractaire et son durcissement total. La montée en température s'effectue pendant plusieurs heures de 200C à 9000C suivant les cas avec des paliers successifs. Cette opération d'étuvage a entraînée la combustion totale du végétal dont llempreinte reste sur le revêtement réfractaire. Les résidus de combustion (cendres) sont alors éliminés par insufflation d'oxygène dans l'empreinte du moule réfraetaire. L'opération de coulée proprement dite qui intervient ensuite s'effectue de la manière suivante : le moule réfractaire est placé dans un cylindre et maintenu de telle manière que ses orifices destinés à recevoir la coulée soient orientés vers le cone de coulée du cylindre. Le cylindre est placé et serré dans une machine absolument étanche comportant une cellule électrique dans laquelle le métal se trouve en fusion sous vide. La coulée s'effectue suivant la méthode connue en soi à pression-dépression etest-à-dire qu'au moment de la coulée, le vide continue à se faire à la base du cylindre alors qu'une pression (de 300 g à 3.000 g suivant le cas) se produit sur le métal au moment où il arrive dans le cône de coulée du cylindre. Le métal pénètre donc dans toutes les parties du moule réfractaire même les plus fines et I1 objet fini obtenu après enlèvement de ce revêtement, est la reproduction exacte du végétal de départ. Cet exemple décrit le procédé selon l'invention appliquée à la coulée dtun métal précieux comme l'or ou le platine. ou l'argent Bien entendu des variantes peuvent être apportées à ce mode de réalisation dans la mesure où les opérations successives se réalisent comme décrites, et cela sans sortir du cadre de la présente invention. REVEND I CATI ON S 10) - Procédé de fabrication d'une pièce métallique coulée notamment en métal précieux c a r a c t é r i s é e n c e qu'il consiste à enduire com plètement d'un revêtement réfractaire un végétal pouvant se carboniser, à assurer un étuvage jusqu'à ce que le végétal soit complètement carbonisé et qu'il ait laissé son empreinte dans ledit revetement, et à couler le métal précieux dans ltempreinte formant moule pour obtenir un objet formant la re production exacte du végétal original. 20) - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'enduction du revêtement réfractaire est précédé d'un prétraitement de pétrification. 30) - Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le revêtement réfractaire constitué d'un mélange de plâtre de poudre d'amiante et de sable siliceux est appliqué par pulvérisation. 40) - Procédé selon la revendieation 1 caractérisé par le fait que l'empreinte réfractaire du végétal est placée dans un cylindre ouvert servant aux opé rations ultérieures d'étuvage et de coulée. 50) - Procédé selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le fait que l'étu vage du végétal enduit de son revêtement réfractaire s'effectue par des montées successives en température avec des paliers intermédiaires à partir de la température ambiante jusqu'à 9000 C. 60) - Procédé selon les revendication 1 et 4 caractérisé par le fait que les ré sidus de combustion du végétal carbonisé sont éliminés par insufflation d'oxygène dans ltempreinte du moule réfractaire. 70) - Procédé selon les revendications t et 4 caractérisé par le fait-que- la coulée s'effectue suivant la méthode connue en soi à pression dépression et que le vide est assuré à la base du cylindre tandis qutune pression est ap pliquée sur le métal au moment où il arrive dans le conte de coulée du cy lindre.