Procédé de moulage d'un article de joaillerie ou article similaire de forme
compliquée, et article obtenu au moyen de ce procédé.
La présente invention comprend un procédé de moulage d'un article de joaillerie ou article similaire de forme compliquée, ainsi qu'un article obtenu au moyen de ce procédé.
Ce procédé est caractérisé par le fait qu'il consiste à disposer un modèle initial sur une base, à exposer une partie du modèle à partir d'une ligne de séparation prédéterminée, puis à former une section de moule, à l'intérieur d'un châssis, au contact de cette partie exposée du modèle et de la base, à enlever la base, à exposer une autre partie du modèle et la- dite section de moule, à former une autre section de moule au contact de cette autre partie exposée du modèle et de la première section de moule, à enlever le modèle, et à mouler à sa place une matière en fusion par une force appliquée, afin de former un modèle secondaire.
Ce procédé peut être utilisé en particulier pour la fabrication d'articles de joaillerie, de pièces moulées dentaires ou d'autres petits objets métalliques de forme compliquée et comportant des détails fins.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une mise en oeuvre et une variante du procédé que comprend l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'un modèle initial utilisé dans ladite mise en oeuvre du procédé.
La fig. 2 est une vue de côté de ce modèle.
La fig. 3 est une vue perspective d'une plaque de base revêtue de matière plastique et utilisée pour constituer ou façonner un moule flexible.
La fig. 4 est une vue en plan montrant la plaque de base et le modèle initial encastré dans la matière plastique jusqu'à une profondeur prédéterminée.
La fig. 5 est une vue en plan montrant un châssis entourant le modèle encastré dans la matière plastique de la fig. 4.
La fig. 6 est une vue perspective montrant une masse de caoutchouc non vulcanisé ou matière analogue placée dans le châssis de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue de dessous du châssis de la fig. 6, le caoutchouc ayant été vul canisé, la matière plastique étant supposée brisée pour exposer la partie antérieurement encastrée du modèle.
La fig. 8 est une vue perspective montrant un second châssis placé sur le châssis de la fig. 7 et une seconde masse de caoutchouc ou matière analogue contenue dans ee second châssis et prête à être vulcanisée pour constituer l'autre moitié du moule flexible autour du modèle.
La fig. 9 est une vue en plan de la seconde moitié du moule flexible.
La fig. 10 est une vue en élévation d'un modèle secondaire en matière facilement fusible, formé dans le moule et monté sur un porte-masselotte en caoutchouc.
La fig. 11 est une vue en élévation avec coupe verticale partielle du porte-masselotte et du modèle secondaire facilement fusible monté sur lui. le porte-masselotte étant revêtu d'une couche d'un réfractaire ou autre matière convenant pour la fabrication du moule.
La fig. 12 représente l'ensemble de la fig. 11 monté dans un châssis de moulage, qui a été - complètement rempli d'une matière d'encastrement convenable.
La fig. 13 est une vue en plan d'une plaque de base utilisée dans une variante de la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 14 est une coupe verticale par la ligne 14-14 de la fig. 13.
La fig. 15 est une coupe partielle représentant un traitement. spécial et des incisions ou fentes pratiquées dans le corps flexible du moule en caoutchouc pour faciliter son enlèvement d'un modèle initial profondément évidé.
La fig. 16 est une vue schématique représentant une opération spéciale du procédé.
La fig. 17 est une vue en élévation, à grande échelle. d'une bague établie au moyen du procédé décrit et supposée d'un modèle ordinaire pour simplifier le dessin.
La fig. 18 est une coupe des sections séparables du moule flexible dans la position d'assemblage.
La fig. 19 est une coupe du modèle secondaire fusible encastré dans le moule final.
La fig. 20 est une vue en élévation avec coupe verticale partielle représentant un dispositif se prêtant au moulage centrifuge du modèle secondaire fusible ainsi que de l'article final.
En raison des dépenses qu'entraîne la fabrication des articles de joaillerie en platine, des tentatives nombreuses et coûteuses ont été faites par de grosses entreprises s'occupant de la fabrication et de l'affinage du platine en vue de permettre de fabriquer d'une manière satisfaisante par moulage, à l'aide de ce métal, de petits articles de joaillerie et autres objets à un état tel qu'ils n'entraînent que le minimum de perte de matière et de temps dans l'exécution des opérations de finissage. Toutefois, l'examen des méthodes antérieures a révélé d'une fac on indisentable que toutes les tentatives de ce genre avaient échoué ou été suivies de Si peu de succès qu'elles n'avaient pas encouragé les chercheurs à aborder la fabrication industrielle sur une grande échelle.
Avant la présente invention, jamais personne n'était parvenu à fabriquer par moulage des articles en platine de forme compliquée d'une manière satisfaisante.
Parmi les causes de ces défauts, tels que la fragilité et la porosité, on citera: 10 la difficulté de commander le platine fondu; 20 le fait que la fusion de la matière d'encastrement avec une partie du corps de la pièce moulée donnait lieu à des défauts tels que le caractère cassant et la porosité; 30 la destruction du moule par le platine fondu et/ou la chaleur appliquée pour fondre le platine; 40 le fait que, lorsque le platine entrait en contact avec les parois du moule, des gaz étaient engendrés qui détruisaient les surfaces et le corps des pièces moulées; 50 la tendance prononcée da platine à absorber le carbone ou des gaz de genre divers, en don- dant naissance à des soufflures.
L'art du moulage d'articles en or s'est développé davantage en raison des moindres difficultés rencontrées, et l'on a pu fabriquer de temps à autre avec un certain succès des pièces moulées en or assez simples, telles que des bagues d'un modèle ordinaire. Toutefois, même dans le cas de l'or, lorsque les pièces moulées ont une forme compliquée, surtout lorsqu'elles présentent de petites dépressions, perforations et/ou évidements, il n'existait, antérieurement à cette invention, aucun procédé se prêtant à la fabrication industrielle d'objets satisfaisants de ce genre par mou la.ge, à l'exception de celui faisant l'objet du brevet français no 795197.
On a éprouvé cette difficulté même dans le cas de bagues, broches, autres articles de joaillerie, etc.. faits de métaux plus communs tels que l'argent, le nickel, l'étain, le cuivre. etc., et leurs allia gons, lorsque ces articles étaient de forme compliquée.
Le procédé que l'on va décrire rend possible la fabrication peu coûteuse d'articles de joaillerie en platine, or et autres métaux et poss-de l'avantage supplémentaire de permettre le moulage d'objets de ce genre qui reproduisent si fidèlement le modèle initial qu'ils en constituent une réplique ou une contre-partie absolument parfaite en un mé tal quelconque - précieux ou commun - ou en un alliage quelconque de ces métaux.
En se référant particulièrement au dessin, les fig. 1 et 2 représentent un modèle initial 15, qui peut être fait de laiton, d'ar- gent, de bois ou de toute autre matière convenable et qui doit être exécuté avec soin puisque la pièce moulée finale le reproduira fidèlement, en tenant dûment compte du retrait qui se produit dans l'opération de moulage. Ce modèle présentera les mêmes parties évidées, dépressions et/ou perforations que celles qu'on désire dans l'article fini.
Le modèle initial 15 est utilisé pour établir un premier moule qui, dans la mise en oeuvre représentée, comprend une plaque de base 16, représentée par la fig. 3, et une masse de matière plastique 17, telle qu'une masse de plâtre à modeler humide ou d'une substance analogue qui peut, comme représenté sur la fig. 3, être placée sur la plaque 16 sous forme d'une plaque molle. De e pré- férence, on soumet d'abord lad matière plastique à un traitement propre à en éliminer les bulles d'air, de façon à en augmenter grandement la solidité et la densité et à créer par conséquent un moule présentant une surface extrêmement lisse. On a constaté qu'un traitement par le vide réalise ce résultat d'une façon satisfaisante.
Le modèle 15, qu'on peut d'abord plonger dans de la cire fondue pour en remplir toutes les perforations et traiter, par exemple racler, de façon à éliminer toute cire en excès en tout point désiré, est plaeé sur la matière plastique 17 et peut être pressé dans cette matière jusqu'à ce qu'il y ait été noyé ou encastré à une profondeur convenable. On peut alors noyer partiellement dans la matière plastique un organe 18 servant à former un trou de coulée, au contact du modèle 15, comme représenté sur la fig. 4, et pratiquer dans la matière plastique exposée, soit avant qu'elle ait fait prise, soit après, une série de trous, rainures, saillies ou autres mo difications superficielles, généralement indiqués en 19. De préférence, ces trous ou éléments analogues entourent étroitement le modèle lui-même.
Lorsque la matière plastique 17 est devenue suffisamment dure ou sèche, on superpose à la matière plastique et/ou autre support, comme représenté sur la fig. 5, un châssis 20 possédant de préférence la forme rectangulaire représentée, avec une grande ouverture centrale 20a, de sorte que le modèle 15 se trouve approximativement centré dans le châssis, avec l'élément 18 servant à former le trou de coulée s'étendant jusqu'à l'une des parois intérieures du châssis.
Dans une variante du procédé, illustrée par les fig. 13 et 14, la plaque de base comprend une plaque maîtresse sensiblement plate 16', en métal ou autre matière convenable, sur la surface de laquelle sont matricés ou pratiqués de quelque manière permanente des trous, rainures, saillies, etc., convenables, tels que ceux indiqués en 19'. Une cavité ou perforation est prévue dans la pla que de base 16' pour recevoir une certaine quantité de matière plastique 17', telle que du plâtre à modeler humide, ou une substance analogue, dans ou sur laquelle le modèle initial 15 peut être noyé ou encastré de façon à laisser une partie convenable dudit modèle exposée.
Pour exécuter des moules à bagues ou anneaux, la cavité peut avantageuserment présenter un évidement ou rainure moins profond 2 qui communique avec la cavité principale 1 et qui entoure une partie formant moyeu 3 de la plaque de base, partie sur laquelle un noyau détachable 4 est destiné à être placé et repéré à l'aide de saillies ou goujons et creusures entrant mutuellement en prise.
Cette partie 3 formant moyeu peut avoir une forme telle qu'elle s'ajuste exactement contre la surface intérieure de la tête de la bagne modèle et. si on le désire, on peut d'abord remplir l'intérieur creux du modèle, jusqu'à une profondeur convenable ou prédéterminée. d'une certaine quantité de la matière de base plastique. comme représenté en 17", la profondeur pouvant être déterminée exactement par la présence temporaire d'une certaine quantité de cire dans les perforations ou trous de perçage. comme représenté en 5 (fig. 14).
Lorsque le support a été terminé et convenablement divisé autour du modèle, on peut le chauffer suffisamment pour enlever ou disperser la cire des perforations ou trous de perçage du modèle.
Une rainure 2'partant de la cavité 2, est pratiquée dans la plaque 16', cette rainure étant destinée à recevoir un tube formeur 18' servant à constituer le trou de cou lée. Comme représenté. ce tube formeur est élargi i à son extrémité intérieure, où il bute contre le modèle et est noyé dans la matière plastique 17'. Un élément formeur 18", de forme semi-sphélique ou d'une autre forme propre à constituer une embouchure dc trou de coulée, coopère avec le tube formeur 18', dont il peut d'ailleurs faire partie intégrante.
Cet élément formeur 18" repose à plat contre la face intérieure du châssis de retenue 20 qui, dans ce cas, est assemblé directement avec la plaque de base permanente ou maitresse 16'.
On peut utiliser l'un quelconque de ces deux types de plaque de base, ou n'importe quel autre type approprié, sans que ceci ait aucun effet sur les stades subséquents du procédé. On place à l'intérieur du châssis (fig. 6) du caoutchouc non vulcanisé, qui peut être sous forme d'un bloc 21 ayant été découpé pour remplir l'ouverture 20a de l'une ou l'autre des plaques de base, en contact avec le modèle 15 et la matière plastique 17 qui a maintenant fait prise, et l'on chauffe à une température de vulcanisation tout l'ensemble comprenant la plaque de base, le modèle, le châssis et le caoutchouc, pendant qu'on soumet la surface exposée du caoutchouc à une pression pendant le temps nécessaire pour assurer l'écoulement du caoutchouc autour du modèle.
Le caoutchouc, qui est de préférence d'un type analogue à une gomme molle, doit être d'un genre tel qu'il ne risque pas de détériorer le modèle, si celui-ci est en métal, et il faut aussi qu'il puisse être séparé proprement du modèle.
Au lieu d'utiliser le caoutchouc ou une autre matiére similaire ou souple pour le moule initial, on peut utiliser d'autres ma trières telles que, par exemple, la matière connue sous la marque de fabrique ,,Bal:elite", le plâtre à modeler ou certains métaux, par exemple le métal dont sont faits les caractères d'impression, le métal Wood, ou même utiliser plusieurs métaux, ces diverses matières pouvant être coulées avec l'aide d'une force appliquée ou être moulées contre la surface exposée du modèle, ou bien encore appliquées sous forme d'un revêtement ou dépôt, de toute autre manière appropriée. Alors que, sous certaines conditions, ces matières peuvent être substituées au caoutchouc, on a constaté que le caoutchouc donne des résultats plus réguliers et est généralement préférable.
Après vulcanisation du caoutchouc, ou achèvement de la première partie du moule, quelle que soit la matière de moulage, on enlève la plaque de base 16 (ou 16') et la ma titre plastique 17 (ou 17') pour exposer le modèle initial, et l'on retourne la section dc moule 22, comme représenté sur la fig. 7. On nettoie alors cette section pour en enlever toutes les traces de la matière d'encastrement plastique 17 ou 17' et l'on étale sur la surface de séparation du moule en caoutchouc nettoyé un produit propre à faciliter la séparation, tel qu'une huile ou une poudre qui ne détériore pas le caoutchouc.
Dans l'opération suivante, on place sur le châssis 20 un châssis 23 qui lui est analogue et complémentaire et qui, de préférence, lui est verrouillé, par exemple à l'aide de goujons appropriés engagés dans des trous 20b prévus d'avance. On place alors une seconde masse de caoutchouc non vulcanisé 24, sous forme d'un bloc ou d'une plaque, dans l'ouverture 23a du châssis
complémentaire et on vulcanise cette masse pendant qu'elle est pressée contre et en contact intime avec la partie exposée du modèle
et la surface de séparation traitée de la section de moule précédemment vulcanisée (fig. 7).
Le produit de cette seconde opération de vulcanisation est une seconde section de moule 25 (fig. 9) qui peut ou non être essentellement identique à la première, suivant que le modèle lui-même est symétrique ou non. Dans tous les cas, la seconde section de moule s'ajuste à l'autre côté initialement encastré ou noyé du modèle (qui peut ne pas être symétrique par rapport au plan de séparation), et cette section présente des trous à goujons 19' ou des éléments équivalents disposés de façon à coïncider avec les goujons qui avaient été constitués dans la première section de moule à l'aide des trous ou modifications équivalentes de surface 19 dans la matière plastique.
Les deux sections de moule en caoutchouc qui coïncident et qui ont ainsi été formées autour du modèle initial sont représentées sur la fig. 18 du dessin. Dans les formes d'exécution préférées du procédé, ces deux sections sont destinées à être utilisées pour le moulage d'un modèle secondaire en cire ou autre matière facilement fusible, preparatoi- rement à l'établissement d'un moule final.
L'opération suivante consiste par consé- quint à inciser ou entailler les deux sections de moule en caoutchouc séparées en divers points choisis, de façon qu'elles puissent être facilement enlevées du modèle secondaire de cire ou autre matière aisément fusible, qui est destiné à être coulé dans ce moule. Si le modèle doit avoir une forme très simple, il peut ne pas être nécessaire d'inciser les sections, étant donné que la flexibilité des dites sections peut être suffisante pour qu'on puisse les séparer manuellement du modèle.
Toutefois, si le modèle est compliqué, cette opération devient nécessaire. La position, la direction et le nombre des parties incisées seront déterminées par la forme particulière de l'objet, le but visé étant d'assurer la séparation du moule en caoutchouc d'avec le modèle secondaire, qui peut être en cire, sans que celui-ci risque d'être déformé ou de subir aucune autre détérioration et sans influer d'une façon nuisible sur l'exactitude ou les détails du moule. Par exemple, on a représenté sur la fig. 15 une portion de moule en caoutchouc 7 située à l'intérieur d'un modèle secondaire P' présentant des parties profondément évidées, et dont le volume peut être diminué par l'introduction d'un instrument pointu chauffé de façon à constituer une cavité 8.
De plus, une série de fentes ou incisions 9 sont pratiquées sur les côtés opposés de façon qu'elles s'étendent sur une partie de la dimension transversale du corps du moule et que les portions respectives aient la possibilité de fléchir aisément lorsqu'on les extrait do l'intérieur par l'ouverture. 10 du modèle secondaire.
Avant de couler le modèle en cire ou autre matière facilement fusible, on peut recouvrir la surface de coïncidence des sections de moule d'un fluide ou autre substance ou lubrifiant propre à faciliter leur séparation. On utilisera de préférence comme substance de ce genre une huile qui ne risque pas de détériorer le caoutchouc, par exemple l'huile de ricin. Si le modèle doit être fait à l'aide d'un métal aisément fusible, tel que le métal Wood, la matière de séparation peut affecter la forme d'une poudre sèche. Les sections de moule sont appliquées l'une contre l'antre et fixées l'une à l'autre d'une façon suffisamment légère pour éviter leur défor nidation, quoique suffisamment ferme pour assurer une reproduction fidèle du modèle initial; le moule flexible est maintenant prêt pour le moulage du modèle en cire ou autre matière aisément fusible.
On place alors de préférence le moule flexible dans une machine à mouler centrifuge. Ces machines sont bien connues et cou- ramment utilisées dans l'industrie; un exemple d'une telle machine est indiqué sur la fig. 20, qui représente schématiquement un moule en position dans cette machine. Au lieu d'utiliser une machine de ce genre, Oll peut mouler le modèle secondaire par une force centrifuge exercée manuellement, par exemple, en faisant tournoyer dans l'espace le moule fixé à l'extrémité d'une corde. On coule alors la matière liquide dans le trou de coulée du moule, et l'on fait aussitôt tourner celui-ci comme on l'a dit plus haut.
On enlève le moule de la machine après que le modèle secondaire a été formé, et on sépare soigneusement les sections du moulue, par exemple en les pliant autour des lignes d'incision susmentionnées (lorsque de telles incisions ont été jugées désirables ou nécessaires), de façon à séparer le moule du modèle secondaire sans abîmer ni l'un ni l'antre.
L'expérience a démontré qu'il est très important d'utiliser la force centrifuge pour le moulage d'un modèle en cire ou autre matière aisément fusible dans un moule en caoutchouc, pour cette raison que la force centrifugue agit d'une manière particulière et propre à obliger la cire fondue ou autre matière Åa modèle à remplir complètement la cavité de moulage, tout en permettant l'échappement de tout l'air par le centre du modèle pendant que la cire ou matière analogue est encore liquide, le résultat étant de constituer un mo dèle secondaire qui est une reproduction parfaite de la cavité de moulage.
Ainsi, l'air susceptible d'avoir été emprisonné dans une creusure du moule sera repoussé dans la masse du liquide sous la pression qui lui est appliquée, et la matière liquide pénétrera dans la creusure pendant qu'il en expulse l'air et se solidifiera progressivement au contact de la paroi de la creusure jusqu'à ce que la limite extrême ait été atteinte, les cavités les plus fines étant ainsi complètement remplies. Il est essentiel d'appliquer soit la force centrifuge, soit une pression, pour autant qu'il s'agit d'une fabrication industrielle, si l'on veut obtenir des modèles parfaits faits d'une matière facilement fusible, en parties. lier de cire, qui est légère, surtout lorsque les modèles ont de faibles dimensions et/ou ont une forme compliquée.
Comme on l'a dit plus haut, on peut, au lieu de cire, utiliser des alliages fusibles, tels que le métal Wood, et ceci peut d'ailleurs être préférable lorsque le modèle est relativement gros et serait par conséquent sujet à se contracter dans une mesure trop grande s'il était moulé en cire. Lorsque le modèle est fait d'alliages aisément fusibles, on peut le plonger dans une solution de cire pour remplir les très petits pores ou imperfections que le métal est suceptible de présenter.
Il en résulte un produit final supérieur parce que, de cette manière, la formation d'une couche d'oxyde sur le métal est pratiquement évitée pour cette raison que la cire se comporte à la façon d'un agent de séparation lorsqu'on chauffe pour enlever le modèle facilement fusible du moule, de telle sorte qu'elle provoque l'étalement ou la séparation du modèle d'avec le moule, avec le minimum de dérangement ou de dépôt de laitier sur les surfaces de la cavité du moule fini.
La tige-masselotte destinée au modèle secondaire est introduite dans un porte-masselotte 26 (fig. 10) et assemblée avec le modèle. De préférence, le porte-masselotte est fait de caoutchouc et muni d'un rebord annulaire 26a qui enserre à friction un châssis 27 (de préférence constitué par un cylindre en métal) destiné à entourer le modèle secondaire et à maintenir une masse de matière d1encastrement. Le porte-masselotte 26 est muni d'un moyeu 26b qui fait corps avec lui et présente un ou plusieurs trous 26c destinés à recevoir un ou plusieurs des modèles secondaires fusibles tels que celui représenté.
Si le produit final doit être en platine, on traite de préférence le modèle en cire ou en métal fusible maintenu par le porte-masselotte 26 (fig. 10) par un liquide tel que le silicate de sodium de façon à éliminer toute trace d'huile de la surface, afin d'assurer une meilleure adhérence de la matière d'encastrement, et à exclure l'air des petits trous, angles, ou perforations, afin que ladite matière
puisse occuper complètement tous les espaces libres.
On plonge alors le modèle secondaire,
de préférence, dans un mélange de silice,
qui peut contenir une poudre do silice agglomérée par un liant (par exemple le silicate de
sodium), qui ne donne naissance qu'à une
quantité minimum de gaz lorsqu'il est exposé
à la température très élevée du platine fondu,
et de la glycérine ou de la soude caustique, par exemple, pour empêcher la formation d'une peau dure, augmenter l'élasticité et retarder la déformation pendant le séchage.
Dans d'autres cas, l'oxyde de magnésium ou d'autres matières convenables peuvent être
utilisés pour accélérer la prise.
Il est préférable de traiter le mélange do
silice pour en éliminer l'air ou d'autres gaz
qu'il est susceptible de contenir, ce traitement
consistant, de préférence, à soumettre ce mé
lange à un vide, par exemple de la manière
représentée sur la fig. 16. On place le réci
pient a contenant le mélange sur une plaque
b montée sur des ressorts c au-dessus d'une
came rotative ou d'un autre organe vibratoire
d de façon que, lorsqu'on abaisse la plaque,
elle vienne au contact dudit organe. Une clo
che e, communiquant par un tube f, repré
senté schématiquement, avec une pompe à
vide convenable g, est placée au-dessus du ré
cipient a et, lorsque des vibrations sont pro
duites, 4a pompe à vide aspire l'air ou d'au
tres gaz du mélange.
L'encastrement du platine peut aussi être effectué de la manière que l'on décrira au sujet du moulage de l'or,
de l'argent, etc., le modèle secondaire 6tant
dans ce cas entouré de la matière d'encastre
ment, puis soumis à un vide, avec ou sans
vibrations.
Le mélange de silice revêt le modèle se
condaire d'une couche initiale, et fortement
adhérente 28 de matière d'encastrement, la
quelle couche recouvre toutes les surfaces du
modèle, de sorte que, après cette opération, le
modèle apparaît sensiblement comme le mon
tre le profil irrégulier de la fig. 11. A la
suite de ce traitement, on peut sécher le mo
dèle encastré, soit à l'air libre, soit dans une
étuve, ce chauffage étant suffisamment mo
déré pour qu'il ne risque pas de provoquer la
fusion du modèle. Le modèle revêtu peut
aussi être traité par une huile, cire ou solu
tion acide, de façon à rendre l'encastrement
moins sujet à être attaqué par l'eau, afin que
la vapeur d'eau qui se dégage d'une couche
d'encastrement secondaire au cours du sé
chage n'attaque pas le liant de la couche de
silice.
Dans cet état, le modèle est mainte
nant prêt à recevoir la matière d'encastre
ment finale et, à cet effet, on place un châs
sis 27 sur le porte-masselotte et tasse la ma
tière d'encastrement ou autre matière de rem
plissage dans l'espace ménagé entre le modèle
et la ou les parois du châssis de façon à rem
plir complètement cet espace.
Si on le désire, on peut chauffer un mo
dèle de cire revêtu à une température suffi
samment élevée pour provoquer la pénétra
tion de la cire dans les très petits pores du
revêtement, afin de mieux protéger celui-ci
contre les effets de l'humidité et de la vapeur
d'eau engendrée lors du séchage subséquent.
Le revêtement peut alors être une gaine creuse faite de silice traitée à la cire ou d'une
matière analogue, ne contenant pour ainsi
dire pas de cire intérieurement, et si on le
désire, on peut élever la température suffi
samment pour que le revêtement se conver
tisse en une enveloppe de silice complètement
calcinée, analogue à une enveloppe de porce
laine.
Le moule final 40 ainsi constitué autour
du modèle en cire ou autre matière aisément fusible est représenté sur la fig. 19. Ce moule est une contre-partie exacte du modèle en cire, qui est lui-même une contre-partie du modèle initial.
Pour préparer le moule destiné à recevoir le platine fondu ou autre métal ou alliage de point de fusion élevé. il est important d'enlever complètement ou détruire toutes les traces du modèle de cire et tous les dépôts de carbone ou d'antres matières étrangères ou indésirables susceptibles d'avoir été laissés dans le moule sous forme de résidus.
On peut effectuer cette élimination en faisant subir un traitement de chaleur à. l'encastrement ou au moule, en portant et maintenant pendant un temps suffisant, l'eneastrement ou le moule au rouge, la température pouvant être supérieure à 650 Il est préférable de couler le platine dans le moule ainsi préparé lorsque la matière d'encastrement s'est quelque peu refroidie, par exemple à environ 426
Le traitement thermique auquel on soumet ainsi la matière d'encastrement modifie les caractéristiques de cette matièr cas, on ajoute à ce mélange une petite quantité d'alcool,
ce qui a l'avantage de provoquer l'adhérence de la matière d'encastrement au modèle et de constituer une couche blanche adhérente sur toutes les surfaces dudit modèle. On place alors le châssis 27 sur le portemasselotte 26 autour du modèle revêtu. On verse alors dans le châssis une nouvelle quantité de matière d'encastrement (dont la qualité ou le caractère peuvent être différents de ceux de la matière de revêtement) et on lui permet de faire prise, ou bien on peut tasser modérément une matière d'encastre
ment convenable, telle que l'argile ou du sa
ble humide, dans la position voulue pour supporter le revêtement d'encastrement. On enlève le tube destiné à former la masselotte,
et ; le châssis est prêt pour la cuisson en vue
de l'enlèvement du modèle secondaire fusible.
Dans le cas de certains types de modèles secondaires présentant de petites cavités ou perforations, il est très difficile d'encastrer le modèle sans y emprisonner de l'air, malgré
les précautions décrites plus haut. On peut toutefois y parvenir en revêtant le modèle d'une matière d'encastrement plus ou moins liquide et en le soumettant alors à l'action d'un vide, avec ou sans vibrations, ce traitement ayant pour effet d'éliminer tout l'air emprisonné à la pression atmosphérique. La matière d'encastrement est alors refoulée dans les cavités ou perforations les plus fines et les remplit sans emprisonner l'air.
Lorsqu'il s'agit d'exécuter des travaux extrêmement fins, on peut traiter par le vide la matière d'encastrement, avant de la placer autour du modèle, pour en éliminer les bulles d'air, et on peut alors réaliser le vide de la façon qui vient d'être décrite; ou bien on peut d'abord traiter séparément le modèle et la matière d'encastrement dans une chambre à vide, et noyer ensuite le modèle dans la matière d'encastrement traitée par le vide, avant que le vide ait été supprimé, que ce traitement soit ou non accompagné de vibrations.
Quel que soit le métal dont est faite la pièce moulée finale (platine, etc.), on chauffe le châssis à une température qui fond le modèle secondaire, cette température étant susceptible de créer une légère pression due à l'humidité résultant de la vaporisation de la matière d'encastrement. Cette pression tend à repousser le modèle à l'écart des. surfaces de la cavité et à l'expulser par le trou de coulée, ce qui laisse lesdites surfaces absolument propres. A titre d'alternative, on peut, comme on l'a déjà dit, contraindre la cire par la chaleur à pénétrer dans la matière d'encastrement de façon que celle-ci l'absorbe lorsqu'elle est devenue parfaitement sèche à des températures plus basses.
Cette dernière forme d'exécution n'est toutefois pas la forme d'exécution préférée du procédé, car il existe toujours un risque qu'une certaine quantité de poussières, scories ou matières étrangères, provenant de la surface ou corps de la cire, s'accumule sur les parois de la cavité et donne un moulage imparfait.
Lorsque le moule est à l'état voulu pour la coulée finale, on le place de préférence dans une machine à mouler centrifuge pour effectuer la coulée de la matière prescrite.
Au lieu d'une force centrifuge, on pourrait avoir recours à une pression ou à un vide, si la nature du métal ou alliage permettait une telle variation. Lorsque l'opération de coulée est terminée, on peut laisser tomber le châssis dans de l'eau et l'y laisser un temps suffisant pour faciliter l'enlèvement de la matière d'encastrement d'avec la pièce moulée. Dans le cas du platine, on peut décaper la pièce moulée par un acide tel que l'acide fluorhydrique pour éliminer toute la matière d'encastrement, avant les opérations 'de finissage finales.
Le mélange de silice et de silicate de sodium, qui constitue la matière d'encastrement première ou intime, et le mélange à base de plâtre à modeler, qui constitue la matière d'encastrement secondaire ou extérieure, peuvent, bien qu'ils aient été indiqués parce que jugés préférables comme matières d'encastrement pour le moulage du platine, être remplacés par un mélange plastique de silice ou d'alumine et de gel de silice, ou par des matières d'un genre analogue, le cas échéant additionnées d'une petite quantité d'un accélérateur convenable, tel que l'oxyde de magnésium, ou de tout agent retardateur propre à accélérer la prise initiale.
Par exemple, on peut mélanger du silicate de tétraéthyle liquide avec une petite quantité d'eau ayant été additionnée de quelques gouttes d'un acide, tel que l'acide chlorhydrique, pour provoquer une hydrolyse partielle, ainsi que d'un peu d'alcool, pour faciliter le mélange. Une fois chauffé et agité, ce mélange donne un liant qui peut être mélangé en proportion convenable avec un réfractaire approprié tel que la silice. Au lieu d'utiliser de l'oxyde de magnésium, on peut favoriser la prise initiale par chauffage, et l'on peut facultativement choisir n'importe quel liant approprié, tel que, par exemple, les gels siliceux, les ciments à l'acide phosphorique, les ciments à l'oxyde de magnésium et divers ciments à base de sels oxydes.
On a précédemment indiqué le platine comme étant le métal le plus sujet à occasionner des difficultés lors du moulage, mais il est bien entendu que le platine du commerce et les alliages de platine du commerce, spécialement le platine-iridium. peuvent égale- ment être utilisés pour la mise en oeuvre de cette invention, car on utilise rarement le platine pur dans l'art de la joaillerie et le terme ,,platine" doit être interprété comme comprenant les alliages ou métaux apparentés qui donnent lieu à des difficultés du même ordre et dont le moulage sera facilité entièrement ou en partie par le présent procédé.
Les températures de fusion des métaux utilisés dans le procédé décrit peuvent varier de valeurs très fa.ibles à une valeur qui excède même de beaucoup les points de fusion du platine ou du platine-iridium. Il s'ensuit que ce procédé ne doit pas être considéré comme étant exclusivement applicable à la fabrication d'articles de joaillerie, et que c'est plutôt un procédé permettant de fabriquer des pièces moulées de forme compliquée à l'aide de presque tous les métaux et de la plupart des alliages connus.
La pièce moulée résultante, qu'elle soit on platine, en or, en argent ou en tout autre métal, n'exige plus que des opérations de finissage extrêmement simples pour être prête pour la vente. La seule partie de cette pièce qui exige une opération de finissage grossière est la partie 11 (fig. 17), endroit ou la masselotte se raccorde à la pièce, cette partie pouvant être finie par limage, mouluge, fraisage, etc. Le traitement au bufle et le polissage peuvent ainsi être effectués directement sur l'article tel qu'il est retiré du moule. Il s'ensuit que, dans la pratique, le procédé décrit a permis de réaliser de très grandes économies, en particulier dans la fa brication industrielle des articles s de joaillerie fine.