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La coulée à la cire perdue, également connue sous le nom de coulée
de précision, est un procédé qui date de l’antiquité. Il fut un
temps en Chine, durant la dynastie des Shang (1766 à 1122 av.
J.C.), où des œuvres d’art raffinées furent coulées en bronze
utilisant le procédé de coulée à la cire perdue. Quelques-unes
de ces pièces sont de nos jours exposées dans les musées.
La coulée à la cire perdue permet une liberté de conception et
une reproduction détaillée et complexe de pièces de petites et
de grandes dimensions. Il y a plusieurs siècles, on l’utilisait
pour les œuvres d’art raffinées et les sculptures et de nos jours,
on l’utilise encore pour les sculptures puisque dans les mains
d’un fondeur d’art qualifié, les menus détails peuvent être reproduits
fidèlement.
Quel que ce soit son usage, industriel ou artistique, la coulée
à la cire perdue fait intervenir un modèle en cire ou en plastique
à jeter après emploi. Pour les usages industriels, on fixe les
modèles à reproduire à une descente de coulée centrale en formant
un assemblage étagé dont la grosseur sera appropriée aux dimensions
des modèles. Dans les deux cas, la formation d’une coquille en
céramique autour du modèle ou de l’assemblage étagé de modèles
s’obtient par trempages successifs dans un mélange de boues liquides
et un mélange de matières réfractaires à base de stuc sec. On
fait fondre la cire ou le plastique à l’intérieur de la coquille
en plaçant celle-ci dans un autoclave chauffé à haute température.
Le cuivre ou le bronze en fusion est versé dans le moule chaud
et descend sous l’action de la pesanteur, de la pression, du vide
ou de la force centrifuge. Après la solidification, on enlève
le moule autour de la pièce coulée.
Les principales applications de la coulée à la cire perdue sont
celles des pièces requérant une conception détaillée et complexe
et parfois de dimensions très précises. De telles applications
peuvent exiger un transfert de chaleur élevée ou une résistance
à la chaleur, de bonnes propriétés mécaniques, et une résistance
à la corrosion, toutes faites de pièces coulées comportant solidité,
fiabilité et intégralité.
Plusieurs métaux peuvent être utilisés pour la coulée à la cire
perdue. Parmi ceux qui s’apparentent au cuivre on retrouve le
plus souvent, le cuivre au béryllium, le bronze au silicium, le
bronze au manganèse, le bronze d’aluminium et le laiton rouge
au plomb (connu sous 85-5-5-5), selon les exigences de chaque
application. La coulée à la cire perdue est fréquemment utilisée
pour la production de pièces d’avion, comme les têtes de Pitot
par exemple et d’autres pièces. On l’utilise pour la quincaillerie
aérospatiale délicate, l’équipement médical, militaire et de haute
technologie, les clés et les serrures, et les pièces de machines
de toutes sortes. Les bijoutiers et les dentistes utilisent le
procédé pour la fabrication de petites pièces coulées complexes.
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