Fabriquer mes propres alliances
(geoff.greer.fm)- À l’approche du mariage, l’auteur a choisi le moulage à PLA perdu pour fabriquer lui-même des bagues parfaitement ajustées aux doigts, en transférant une forme imprimée en 3D dans un moule en plâtre avant d’y couler le métal
- La première coulée en argent fin présentait des défauts qui ne disparaissaient pas au polissage ; les causes principales étaient l’absorption d’oxygène par l’argent en fusion et la solidification rapide du métal pur
- Des tentatives avec un alliage 90 % argent·10 % or et du moulage sous vide ont aussi échoué plusieurs fois, à cause de matériaux d’étanchéité qui fondaient ou de températures insuffisantes du moule et du métal
- Lors de la tentative finale, le flacon a été maintenu chaud jusqu’au dernier moment et le métal chauffé plus longtemps, ce qui a permis d’obtenir la qualité voulue ; la bague portable a ensuite été achevée par découpe, ponçage, polissage et martelage
- Le projet a pris 3 mois, 6 week-ends et environ 3 500 dollars ; les pièces finies n’utilisent que des métaux précieux, ne se corrodent pas, et leur surface martelée les rend relativement résistantes aux rayures
La fabrication de bagues, commencée avec le moulage à PLA perdu
- À l’approche de son mariage, l’auteur a décidé de fabriquer lui-même les alliances et, après avoir vu la vidéo de Nile Red sur la fabrication d’or violet, s’est lancé dans la coulée de métal
- Comme il voulait des bagues en or pur exactement adaptées aux doigts, il a jugé que le moulage à PLA perdu était la méthode la plus appropriée
- La méthode ressemble au moulage à cire perdue, mais part de pièces en PLA imprimées en 3D au lieu de cire
- On imprime en 3D la bague souhaitée, on crée un moule en plâtre, puis on chauffe le moule pour faire fondre ou vaporiser le plastique
- On verse le métal fondu dans le moule, on le laisse refroidir, puis on lave le plâtre et on découpe l’excédent de métal avant de polir
Préparation de l’équipement et premier plan
- Il possédait déjà une imprimante 3D, mais a dû acheter le reste de l’équipement nécessaire à la coulée
- investment plaster
- un tuyau en fonte servant de flacon
- une pompe à vide et une chambre pour retirer les bulles du plâtre liquide
- un petit four électrique pour le burnout du moule
- un chalumeau portable pour faire fondre le métal
- un creuset, du borax, des pinces
- 5 onces d’argent fin pour les essais, l’or étant coûteux
- Le procédé de base semblait simple
- Imprimer en 3D la forme souhaitée
- Fabriquer un moule en plâtre
- Chauffer le moule dans le four pour durcir le plâtre et brûler ou vaporiser le plastique
- Recouvrir le creuset de borax et faire fondre le métal au chalumeau
- Sortir le moule, verser le métal en fusion et laver le plâtre
- Si l’essai réussissait, le plan était d’acheter de l’or et de répéter le même processus
- Les bijoux en argent pur ou en or pur sont rares, car les métaux non alliés sont très tendres et se rayent ou se déforment facilement
- Il voulait éviter les problèmes d’oxydes et trouvait que l’argent pur et l’or pur avaient un aspect particulier
- L’argent pur est le métal le plus réfléchissant
- L’or pur a une couleur plus profonde que les ors à faible carat utilisés dans les bijoux courants
Les problèmes d’oxygène et de solidification révélés par le premier essai
- Le premier essai s’est déroulé globalement sans grande difficulté, conformément au plan, mais la pièce obtenue présentait de nombreux défauts
- Même après polissage, les défauts ne disparaissaient pas et s’étendaient à l’intérieur de la pièce coulée
- Après cet échec, deux faits importants ont été confirmés
- L’argent en fusion ne réagit pas avec l’oxygène, mais dissout l’oxygène présent dans l’air
- Juste avant que l’argent ne se solidifie, il rejette cet oxygène, ce qui crée des bulles et ruine la pièce coulée
- Un métal pur a un point de fusion et de solidification net, tandis qu’un alliage fond et se solidifie sur une plage de températures
- Un métal qui se solidifie plus vite remplit plus difficilement les petits détails du moule
- À partir de ces connaissances, le plan a été modifié
- Le métal serait un alliage 90 % argent·10 % or
- Un dispositif reliant la pompe à vide au flacon serait fabriqué pour retirer l’oxygène du métal fondu et l’aider à pénétrer jusque dans les interstices du moule
Dispositif de moulage sous vide et échecs répétés
- Des pièces ont été achetées en quincaillerie pour fabriquer une base sous vide destinée au flacon
- Des trous ont été percés dans une plaque d’acier et des raccords fixés avec du JB Weld
- Un tuyau en ABS a servi de support, relié à la pompe à vide par un flexible
- Le flacon en fonte existant n’avait pas d’ouverture inférieure et avait été endommagé par la chaleur ; un tube d’acier de 2 pouces de diamètre a donc été commandé comme nouveau flacon
- La fonte était revêtue de zinc, ce qui en faisait un mauvais choix pour un flacon, et pouvait même provoquer la fièvre des fondeurs
- Une tentative de joint avec du caoutchouc collé sur la plaque d’acier a échoué : quand le flacon a été posé dessus, le caoutchouc a fondu et fumé
- Le résultat n’était pas beaucoup meilleur que le premier essai
- Lors de la tentative suivante, le caoutchouc a été remplacé par du caoutchouc silicone
- Le caoutchouc silicone résiste bien mieux aux hautes températures
- Les supports en tuyau ABS ont aussi été remplacés par des tubes métalliques
- Dans cet essai, le moule avait beaucoup refroidi avant la coulée, et le métal n’était pas assez chaud ; il a donc probablement solidifié avant de remplir les détails
- La qualité de coulée s’était améliorée, mais restait insuffisante
- Une fois polie, la bague paraissait meilleure qu’elle ne l’était réellement, mais l’intérieur comportait beaucoup de défauts
- Les irrégularités internes rendaient aussi le confort au doigt médiocre
- À ce stade, il s’est rendu compte qu’il préférait l’apparence de l’argent à celle de l’or
- L’or est cher et rare, mais ne brille pas autant que l’argent
- Une bague est un objet destiné avant tout aux personnes qui la portent, plus qu’aux autres
Réussite finale et finitions
- Pour la dernière tentative, seules deux choses ont été changées
- Sortir le flacon au tout dernier moment
- Chauffer le métal plus longtemps
- Le résultat a été réussi, et les lignes de couche de l’impression 3D étaient même visibles
- Après avoir découpé l’excédent de métal, la pièce a été poncée, polie et martelée
- Sa fiancée préférait le rendu anguleux d’une surface martelée à une surface lisse et polie
- Tant que le martelage et le polissage n’étaient pas complètement terminés, certaines lignes de couche restaient visibles
- Les bagues finies correspondaient exactement aux doigts, et l’auteur a estimé qu’il serait difficile, hors bijoutier professionnel, de deviner qu’il s’agissait d’une fabrication amateur
Propriétés des pièces finies et coût
- Les bagues terminées correspondaient exactement au résultat souhaité
- Comme ce sont des pièces coulées, leur intérieur est tendre et malléable : elles ne se brisent pas en morceaux si on les fait tomber
- La surface extérieure est écrouie par le martelage, ce qui limite les rayures
- Si des rayures apparaissent, elles peuvent être supprimées en martelant à nouveau
- Les bagues sont entièrement faites de métaux précieux et ne se corrodent pas
- À cause de traces de composés soufrés dans l’air, l’argent peut tout de même finir par ternir
- Un léger polissage permet de corriger ce ternissement
- L’ensemble du projet a pris 3 mois, 6 week-ends et environ 3 500 dollars
- L’essentiel était l’once d’or achetée, à 2 300 dollars
- L’équipement a coûté un peu moins de 1 000 dollars
- Les 5 onces d’argent ont coûté 125 dollars
- Il aurait été possible de commander une bague en sterling silver pour 100 dollars, ou de fabriquer deux bagues avec un bijoutier dans le style et l’alliage souhaités, mais l’expérience n’aurait pas été la même
Cela aurait été possible sans coulée, mais la méthode artisanale donne satisfaction
- Avec les connaissances actuelles, il pense qu’il aurait pu fabriquer les bagues sans moulage
- Il s’agirait de chauffer le métal, de le marteler pour lui donner forme, puis de le réchauffer pour annuler l’écrouissage, et de répéter jusqu’à obtenir la forme souhaitée
- Avec l’or restant, il a effectivement fabriqué un objet de ce type
- L’or est 1,7 fois plus dense que l’argent ou le plomb, ce qui produit un son satisfaisant lorsqu’il heurte d’autres objets
- Il reste néanmoins satisfait des bagues fabriquées par moulage
- Comme l’or est beaucoup plus cher que l’argent, ce type de bijou est peu courant
- Il est bien plus économique d’allier l’argent avec du cuivre
- Mais ce type d’alliage ternit plus vite et offre aussi une réflectivité plus faible
- Les bagues faites maison sont devenues des objets qui rappellent à la fois l’idée de départ, les tâtonnements, les erreurs, la frustration, les efforts répétés pour résoudre les problèmes et la réussite finale
- Les ressources de James Binnion sur la coulée ont été d’une grande aide
- James Binnion publie beaucoup d’informations sur la coulée en joaillerie
- Ses messages sur le forum et son article sur les défauts de coulée de résine imprimée en 3D ont servi de références
1 commentaires
Avis de Hacker News
Ma femme et moi avons fabriqué nous-mêmes nos alliances en acier inoxydable, usinées au tour dans l’atelier machines de mon travail après les heures de bureau.
C’était un alliage à faible teneur en nickel, adapté au contact avec la peau, probablement du 316L. Près de 20 ans plus tard, elles tiennent encore étonnamment bien.
Si vous fabriquez une bague au tour, il faut finir autant que possible le formage et le polissage avant de la détacher de la barre, puis fabriquer un mandrin de la taille exacte pour maintenir la bague par friction de l’autre côté. On l’emmanche dessus en la tapotant, puis on fait le dernier ébavurage et polissage avant de la retirer.
Mise en garde importante : si vous l’essayez avant d’avoir retiré les bavures, la peau de votre doigt sera entaillée sur tout le tour, à la forme de la bague, et l’enlever deviendra un vrai enfer. Mieux vaut ne pas me demander comment je le sais.
Quinze ans plus tard, elle a toujours fière allure, et j’avais volontairement laissé des marques d’outil parce que j’aimais cet aspect usiné.
J’ai vu une vidéo de fabrication d’une bague en diamant polycristallin ; si elle se coinçait pour une raison quelconque, elle ne sortirait probablement jamais.
Est-ce parce que les aciers austénitiques sont beaucoup plus faciles à usiner que ça en vaut la peine ?
J’ai une anecdote assez mignonne à ce sujet. Je voulais une bague vraiment unique, alors j’ai décidé de la faire dans un métal arbitraire issu d’une zone oubliée du tableau périodique.
J’ai cherché des sites qui vendaient des bagues dans divers métaux, sans succès, et il s’est avéré que ce métal était vraiment difficile à couler. J’ai laissé tomber l’idée pendant quelques mois, puis un jour ma petite amie a trouvé une entreprise chinoise qui y était parvenue. C’était une bague à 2 000 dollars, incroyablement laide, mais au moins elle était unique.
Ma petite amie est partie peu après, mais je pensais qu’il me restait au moins la bague ; il y a quelques semaines, j’ai découvert que j’avais même perdu ces bagues. C’est la vie :-)
https://www.youtube.com/watch?v=d6Pcp944sRI&pp=ygUQcHVycGxlI...
Je n’avais moi-même jamais entendu parler d’or violet.
En me renseignant sur ce projet, j’ai aussi regardé du côté de l’osmium, le métal le plus dense possible. Sa densité est de 22,59 g/cm^3, soit 17 % de plus que l’or, à 19,28 g/cm^3. À titre de comparaison, le plomb est à 11,34 g/cm^3 et l’argent à 10,5 g/cm^3.
Malheureusement, l’osmium fond à 5500 ºF et peut produire des vapeurs toxiques, ce qui rend son utilisation pour une bague peu réaliste.
Comme d’autres l’ont dit, une centrifugeuse de coulée aurait vraiment été utile ici. J’ai pas mal appris la joaillerie à l’université, et toutes nos coulées à la cire perdue se faisaient de cette manière.
La force avec laquelle le métal remplit le moule à très grande vitesse élimine la plupart, voire la totalité, des impuretés ou irrégularités.
On arme la machine, on fait fondre le métal dans un petit creuset, puis on lâche la goupille et on se baisse. Il m’est arrivé autrefois, à cause d’un moule mal fait avec des parois trop fines, de recevoir une petite giclée de laiton fondu à environ 1700 degrés ; quarante ans plus tard, j’en ai encore la cicatrice.
Mon père travaillait dans l’un de ces labos, et il arrivait que les dentistes propriétaires lui demandent de couler des alliances. Elles étaient probablement faites avec des chutes d’or provenant du travail habituel.
Mon beau-père était gemmologue et artisan métallier. Il nous a fabriqué nos deux alliances quand nous nous sommes mariés il y a 42 ans, et comme il n’y avait pas d’impression 3D à l’époque, c’était évidemment de la coulée à la cire perdue.
La mienne est un simple anneau en or rose, celle de ma femme a un décor de feuilles d’or patinées autour du diamant. Mon beau-père avait beaucoup d’expérience en taille de pierres, mais il avait très peu travaillé le diamant et n’y a donc pas touché ; nous avons obtenu notre diamant auprès d’un négociant en diamants.
Il m’a laissé couler l’or pour les deux bagues, et j’aime le fait qu’elles aient une histoire.
L’imprimante produit une version en cire du modèle, on coule du plâtre autour pour faire le moule, puis on fait fondre et évacuer le modèle en cire.
La seule différence est que le modèle en cire est fabriqué par une imprimante 3D plutôt qu’à la main.
Quelques faits amusants sur la coulée des métaux : beaucoup de métaux se rétractent en solidifiant. Pour les dimensions et tolérances nécessaires à une bague, ce détail peut sans doute être largement ignoré.
Pour certains alliages, on peut fabriquer ce qu’on appelle un moule à faible retrait, ce qui aide à compenser si l’on veut produire un original à la taille finale ou si l’on ne le savait pas avant de confier le travail à un bijoutier.
Les modeleurs gèrent cela avec un outil appelé règle de retrait. Elle ressemble à une règle ordinaire, mais elle est, par exemple, 5 % plus longue. Attention à ne pas en acheter une par erreur quand vous achetez de vieilles règles.
Une bague en argent portée régulièrement n’a pas vraiment besoin d’être polie pour éviter le ternissement. Le simple contact avec la peau suffit assez bien. Nos alliances sont aussi en argent, et je ne les ai polies que lorsque je ne les avais pas portées pendant un moment. Cela dit, les nôtres sont en alliage d’argent de bijouterie classique, pas en alliage argent-or, donc elles n’auront probablement pas le même éclat.
Mettez de l’eau tiède ou chaude dans un récipient et ajoutez beaucoup de sel de table. Placez-y une feuille d’aluminium froissée. Immergez l’objet de sorte que l’argent touche la feuille d’aluminium. Laissez agir un moment dans un endroit bien ventilé, car ça sent l’œuf pourri. Rincez bien, et c’est tout.
C’est une méthode que j’avais vue il y a longtemps dans un coffret de chimie pour enfants, et je l’ai utilisée avec succès à plusieurs reprises sur des couverts argentés que mes parents utilisaient souvent depuis des décennies, depuis leur mariage.
Merci pour l’info sur le fait que ça ternit très peu. Je suis content de ne pas avoir à faire beaucoup d’entretien.
Mon père fabriquait des prothèses dentaires, et il a coulé nos alliances pour mon mariage et celui de ma petite sœur avec de vieux morceaux d’or qu’il avait. C’est probablement le seul objet que je possède qui ait une valeur sentimentale extrême.
Je suis en train de faire ça aussi, avec un budget assez serré.
Après 10 échecs et plusieurs essais, j’en suis grosso modo arrivé à ce procédé. Je fais fondre de l’argent pur avec un chalumeau au butane. Je le verse dans un moule circulaire avec une tige métallique au centre, autrement dit un moule à bague improvisé. J’ai aussi essayé le moulage au sable avec un moule en cire, mais je n’arrivais pas à garder le métal assez chaud pour qu’il remplisse l’espace.
Je donne la forme et j’agrandis la taille en martelant sur un triboulet métallique. En recuisant entre les étapes, j’ai probablement tapé légèrement au marteau métallique quelque chose comme 5 000 fois.
Je l’affine ensuite au Dremel et à la pierre abrasive, puis je ponce à la main et je polis. Le fait de l’avoir façonnée au marteau lui a donné une finition martelée très naturelle, que je compte conserver.
L’argent pur va ternir et se rayer avec le temps, donc j’envisage un placage électrolytique au palladium, mais cela risque de rendre plus difficiles à corriger les erreurs inévitables.
Ma femme et moi avons aussi coulé nous-mêmes nos alliances. C’est elle qui a eu l’idée de les couler nous-mêmes, et je me suis souvenu qu’un ami avait fabriqué un petit four de fonderie quelques années plus tôt.
C’était un pot de peinture chemisé de béton, avec un tuyau et un sèche-cheveux à 10 dollars fixé dessus en guise de soufflet.
Nous avons acheté du matériel de moulage au sable et un thermomètre, puis nous sommes allés chez cet ami. Comme il n’avait fait fondre que de l’aluminium, il n’était pas sûr que ça chauffe assez pour fondre de l’or. Nous avons rempli le four avec un gros sac d’anthracite sans fumée acheté autrefois en quincaillerie, et c’est devenu assez chaud ; le sèche-cheveux à 10 dollars a lui aussi parfaitement fait son travail, en tournant pendant des heures.
Avant d’acheter l’or, nous avons fait des essais de coulée avec de l’aluminium. Ma femme, moi et quelques amis avons fait fondre des canettes, fabriqué des moules en sable à partir de bagues bon marché en acier, et coulé des bagues assez lamentables. Elles n’étaient même pas parfaitement rondes, donc difficiles à appeler vraiment des bagues. Mais après quelques essais supplémentaires, nous avons appris où placer les évents, comment verser le métal, etc., et nous avons produit des bagues en aluminium plutôt correctes. Nous avons aussi coulé de petits objets décoratifs comme des dés et une petite figurine de Darth Vader.
Une fois confiants dans notre capacité à réussir des bagues en or, nous avons commandé des granulés de coulée en or 14 carats. À leur arrivée, nous sommes retournés chez notre ami, avons coulé encore quelques babioles en aluminium pour nous échauffer, puis ma femme et moi avons coulé chacun la bague de l’autre. Il y a eu un petit accident, mais heureusement l’or se refond facilement. Le moment où l’on casse le moule en sable pour révéler le résultat était stressant, mais le résultat était superbe.
Nous avons aussi choisi une finition martelée, et nous sommes tous les deux très contents du résultat. Il y a de petits creux en surface, et j’avais surestimé le rétrécissement de la bague, donc la mienne est un peu grande et je la porte au majeur, mais je pense que ces défauts restent comme le souvenir du fait que nous les avons coulées nous-mêmes. Le résultat final n’était pas le but au départ. Si nous avions voulu des bagues parfaites, nous les aurions simplement achetées. L’expérience de fabrication était l’essentiel, et je suis heureux que l’auteur semble avoir vécu le même genre d’expérience.
Nous avons eu une très bonne expérience avec cette entreprise, dans une version bien moins hardcore : https://withtheseringshandmade.com/
Je la recommande aux personnes que cela intéresse mais qui n’ont pas les compétences pour fabriquer elles-mêmes leurs bagues. C’est aussi une bonne destination pour un week-end depuis Seattle.
On partait d’une barre de métal avec le bon profil, qu’on courbait d’abord, puis qu’on soudait, ajustait à la bonne taille et polissait. C’était une journée agréable.
Si vous faites faire une bague, par humanité, pensez à la moissanite plutôt qu’au diamant. Les diamants ne valent pas le prix qu’on paie, ce dont on se rend compte à la revente, et ils traînent depuis longtemps une histoire mêlée à beaucoup de foutaises.
Si vous le faites à cause de la longue tradition d’offrir un diamant, rappelez-vous que la popularisation des bagues de fiançailles avec diamant est plus récente que celle des candidats à la présidence américaine :-)
Un bijoutier compétent ne verra aucun problème à ce qu’on apporte une pierre achetée soi-même ou héritée de sa famille pour la faire sertir dans la bague de son choix. On ne lui paie alors que le temps de travail et les matériaux de la bague. La pierre vaut son prix de marché.
Les diamants au-dessus d’une certaine taille, naturels comme synthétiques, sont aujourd’hui gravés. Il suffit de conserver le certificat pour pouvoir les revendre.
Les diamants synthétiques sont moins chers que les naturels, et ils ont aussi un marché. Je ne dis pas que ce marché ne peut pas baisser. Je veux dire qu’on peut acheter une pierre au prix du marché et la revendre au prix du marché. Actions, or ou diamants, c’est ainsi que fonctionne un marché.
Une bague de fiançailles est un cadeau, et le plus important est ce que souhaite la personne qui la reçoit, pas ce que moi, en tant que personne qui l’offre, je pense de la nécessité d’avoir ou non un diamant sur une bague de fiançailles.