Il est très rare d’avoir l’occasion de participer à l’élaboration complète d’une sculpture en bronze-inox réalisée en impression 3D. J’ai pu enfin collecter toutes les étapes de fabrication et je vais vous présenter aujourd’hui (avec des photos exclusives) l’ensemble des étapes qui ont permis la réalisation des statues du Coq Wallon en impression 3D. Une grande partie des photos ont été prises dans l’atelier d’additive manufacturing de Sirris que je tiens à chaleureusement remercier pour leur accueil et leur professionnalisme ! Merci aussi à mon cousin, Clément, qui m’a énormément aidée pour les vidéos !
Les grandes étapes
- le dessin en 3D dimension est réalisé
- L’imprimante 3D interprète le dessin et en couches successives. Celle-ci seront matérialisées sur une poudre inox figée grâce à de la colle (liant). Toute la poudre excédentaire est retirée du modèle.
- Ensuite, le Coq Wallon part en déliantage, c’est à dire que l’on le cuit jusqu’à ce que toute la colle ait disparu et que les grains d’Inox soient soudés ensembles. A cette étape, la pièce est encore poreuse.
- Une deuxième cuisson permet d’infiltré le résultat avec du bronze, celui-ci va, comme le café sur le morceau de sucre, venir remplir la pièce par capilarité.
- Le Coq Wallon passe désormais à la finition
0. Le dessin en 3 dimensions
Je vous propose de regarder cette petite vidéo concernant la fabrication du Coq Wallon en 3 dimensions !
1. L’impression 3D et le nettoyage (état « green »)
L’impression 3D a lieu dans la grande machine que vous voyez dans la vidéo ci-dessus (celle que j’ouvre). Cette machine projette de la colle sur les micro-grains d’inox. Cette étape, très caractéristique de l’impression 3D dite « couche par couche » se déroule comme suit :
- Une fine couche de poudre d’acier inoxydable est posée sur le plan de travail, la machine vient imprimer un motif, qui correspond à une couche du modèle. « L’encre » utilisée est en fait un liant qui va fixer la poudre d’inox ensemble.
- Une nouvelle couche de poudre est ajoutée sur le plan de travail, et l’imprimante recommence son procédé jusqu’à la finalisation de la pièce.
- A la fin de cette étape, on obtient une pièce dite « verte » qui a la forme finale du coq wallon mais est poreuse (40% de porosité) et fragile car elle ne tient que grâce au liant.
Alors, j’ai tenté de faire une petite vidéo, mais ça manquait de lumière, j’ai accéléré le tout pour qu’elle ne fasse que 12 secondes :
Certaines personnes reprochent à l’impression 3D d’être trop « industrielle », je vous invite à visionner les étapes de nettoyage des pièces qui correspondent plus à de l’archéologie qu’à de l’industrie.
2+3. Déliantage et infiltration en bronze
Déliantage et préfrittage: durant cette étape de travail, la pièce dite « verte » de l’étape précédente est placée dans un four. Le Coq Wallon est cuit à très haute température pour permettre de supprimer le liant (la colle imprimée précédemment qui donnait la forme à la poudre) et aux grains d’acier inoxydable de fusionner ensemble. La pièce obtenue est une pièce dite « brune », elle est toujours poreuse mais ne contient que de l’acier inoxydable et est désormais solide et plus facile à manipuler.
Infiltration en bronze : durant cette étape de travail, la pièce dite « brune » de l’étape précédente est placée dans un four. Des canaux (chemins) sont placés pour amener le bronze à chaque partie. Dans ce cas-ci, le bronze se présente sous forme de petites billes « dorée », d’autres billes (grises) servent à maintenir le Coq Wallon en place et à éviter qu’il ne se déforme durant la cuisson.
Le bronze fond dans le four et vient infiltrer la pièce en inox par capillarité.
La pièce obtenue est une pièce en bronze inox, elle est dense à 100% et peut subir les traitements de surface spécifiques du bronze.
La pièce une fois sortie du four est prête pour passer à l’étape finale !
4. Finitions et patines
Le Coq est ensuite poncé à la main, à la ponceuse, … pendant quelques heures, il est ensuite sablé à nouveau jusqu’à ce qu’il ait un état qui me convient. Je laisse généralement quelques traces de l’impression 3D au niveau des plumes car les différentes « lignes » me plaisent beaucoup et apportent un petit côté organique au symbole. Les patines sont une oxydation en surface du bronze (ou de tout autre métal) qui permettent de lui changer sa couleur. La couleur la plus connue pour les bronze est la couleur « vert de gris » (les statues extérieures en bronze sont souvent dans cette couleur).
Le résultat fini a bien entendu de nombreuses photos sur son site consacré à la vente de statue du Coq Wallon en bronze.
En meilleure qualité que mes petites vidéos « perso », vous pouvez visionner cette vidéo de l’impression 3D en bronze-inox faite par i.materialise.
Aux Merveilles d'Alice - le blog 
Une réponse sur « L’impression 3D en bronze-inox : Une fabuleuse histoire de patience et de technique. »