Moulage d'un fémur de mammouth (moule sous chapes par estampage)

Ce moulage est réalisé pour une exposition, organisée par le plus, Palais de l’Univers et des Sciences de Dunkerque,avec la collaboration du musée paléontologique de Chilhac, l’E.P.C.C. C.E.R.P.T. (E.P.C.C. Centre Européen de Recherche Préhistorique de Tautavel) et l’U.P.V.D. (Université de Perpignan Via Domitia)

Le fémur mesure 120 cm de long. Sa taille imposante nous a fais opté pour la technique du moule sous chape par estampage. Pour la prise d’empreinte nous utilisons le Silastic 3481 associé au catalyseur rapide 81F et un agent thixotrope.

Pour la fabrication des chapes le choix du matériau s’est porté sur le plâtre pour des raisons économiques. Nous aurions put utiliser une résine polyester ou minérale stratifié avec de la fibre de verre, nous avons renoncé à la première à cause sa haute toxicité et à la seconde à cause son côut 4 fois plus élevé que celui du plâtre.

Le moule sera composé de 2 chapes 3 chapettes et 2 membranes.

La préparation de la pièce est faite avec du cyclododécane pour le bouchage des trous et des fissures et du paraloïd B 72 pour la consolidation de la surface. Le Paraloïd B72 n’est appliqué que sur les zones friables de la pièce, en l’occurrence, le col du fémur.

Pour l’application du Cyclododécane dans les fissures de la pièce, nous avons broyé les cristaux pour en faire une poudre très fine, afin de remplir aisément les fissures les plus fines. La poudre est ensuite fondue avec un fer à souder muni d’un embout fin et chauffé a 150 °c.

Un trou présent sur la diaphyse est bouché avec des cristaux de cyclododécane fondu de la même manière que la poudre.

Le plan de joint est déterminé de manière à éliminer un maximum de contre dépouille. Il est décidé de le faire passer sur le coté, dans le sens de la longueur de l’os et au milieu des épiphyses.

Pour la portée, nous utilisons un support en tasseaux et en contre laqué sur lequel nous mettons en place des galettes et des boudins de plastiline. Le fait de préparer un support en tasseaux et en contre plaqué nous permet d’économiser de la plastiline.

Une fois la porté positionné a la hauteur voulu pour la séparation des deux partie du moule, nous préparons le plan de joint. Le canal et les plots de recentrages sont ensuite creusés à environs 5mm de l’objet.

Un mur de plastiline de 5mm de hauteur est mis en place à 5 mm du canal de recentrage. Il va servir à éviter que le silicone ne coule et il nous permettra d’avoir une membrane de la même épaisseur. Une membrane d’une bonne épaisseur sur le pourtour du moule est plus stable qu’une membrane trop fine qu’il sera difficile de maintenir a sa bonne place dans sa chape.

Trois couches d’alcool polyvinylique sont appliquées sur toute la surface de l’objet qui va être en contact avec le silicone.

La première couche de silicone est passée au pinceau sur l’ossement. Aucun additif n’est ajouter au mélange silicone catalyseur pour la première couche, elle doit être fluide pour une qualité d’empreinte optimale.

Une fois la première couche catalysée, une seconde est appliquée. Dans cette couche un agent

thixotrope est ajouter afin d’éviter que le silicone ne coule. Cette seconde couche est teintée avec de la teinte universelle pour s’assurer que la couche est bien passée sur toute la surface.

Une troisième couche additionnée du même agent thixotrope que la seconde et non teintée est appliquée sur la seconde. De la verranne est posé sur cette troisième couche avant sa catalyse. La verranne va renforcer considérablement la membrane et la rendre beaucoup plus stable.

Des rétention en silicone sont collées sur cette couche a l’aide de silicone. Elles permettront lors de la fermeture du moule pendant le tirage du positif d’éviter que la membrane ne tombe. Elles joueront aussi le rôle de recentrage de la membrane.

Une quatrième couche de silicone vient ensuite recouvrir la verranne elle est lissé a l’aide de papier essuie tout humide pour éliminé au maximum les défauts qui pourraient occasionner un mauvais recentrage de la membrane dans sa chape.

Le mur de plastiline destiné à éviter que le silicone ne coule est retiré. Les bords de la membrane sont découpés proprement

Des plots de recentrage découpé dans une vielle membrane sont mis en place sur les bords de la membrane afin d’assurer un bon recentrage.

Des plots de recentrages en plastiline sont posés sur la portée en plastiline qui va accueillir la chape en plâtre, ils serviront à un bon recentrage des deux chapes entre elles.

Un mur de plastiline de 2 cm est posé sur les bords extérieurs du moule, son rôle est d’empêcher le plâtre de couler au moment de la fabrication de la chape.

D’autres mur en plastiline sont monté autour des rétentions en silicone mise en place sur la membrane ; afin d’éviter qu’elles ne soient prise dans la chape et permettre une mise en place et un enlèvement facile de la membrane dans la chape.

La membrane, les portées et les murs de plastiline sont graissé avec de la graisse de vaseline diluer dans de l’huile de vaseline avant que la chape ne soit bâtit. Une couche de plâtre est posée sur toute la surface et est renforcée par de la filasse qui est ensuite recouverte par une seconde couche de plâtre. Des tasseaux sont fixés sur la chape, à l’aide de cravate (fillasse préparer dans une forme allongée et trempé dans du plâtre), afin de la renforcé. Ils offrent aussi des préhensions pour tirer sur la chape au moment du démoulage.

Nous laissons volontairement dépasser les tasseaux de chaque cotés du moule. Cette précaution  va nous faciliter le travail de tirage, il sera possible d’attraper facilement le moule pour le faire tourner.

Le moule est retourné, la structure en contre plaqué et la portée de plastiline sont enlevées.

Comme pour la première membrane, un mur de plastiline de 8 mm est mis en place sur la porté du moule pour retenir le silicone. De la graisse de vaseline est appliqué sur la première membrane, partout ou la seconde membrane sera en contact avec elle (porté canal et plots de recentrages, plan de joint) nous prenions bien soin de ne pas mettre de graisse sur l’objet au niveau du plan de joint.

La première couche de silicone est estampée. Comme pour la première membrane, on n’y ajoute pas d’agent thixotrope afin que l’empreinte soit la plus précise possible.

Une deuxième couche de silicone additionnée de teinte universelle et d’agent thixotrope est passée sur la première. Puis une troisième sans teinte sur la quelle de la verranne est collée.

La quatrième couche est enfin ajoutée. Des retentions et des plots de recentrage sont mis en place sur elle dans le même but que celle de la première membrane. Le silicone est lissé avec du papier essuie tout humide.

Le mur qui retenait le silicone est retirer et les bords de la membrane sont découpés proprement.

Des contres-dépouilles, présentent au niveau de l’épiphyse distale, vont gêner l’enlèvement de la chape si elles ne sont pas traitaient. Nous choisissons de bâtir 3 chapette en plâtre.

Une fois les chapette bâties, un mur est monté sur le pourtour de la première chape, il va servir à de coffrage pour la chape en plâtre et des clefs de démoulages sont posées contre lui, elles faciliteront le démoulage en laissant un espace vide dans la chape dans le quel nous pourront glisser un gros tourne vis pour faire levier et désolidarisé les deux chapes.

Du papier aluminium est collé avec de la vaseline sur les bords des chapettes, la ou le plâtre risquerait de s’infiltré.

De la graisse de vaseline est appliquée sur la totalité de la zone comprise à l’intérieur du coffrage.

La seconde chape est bâtie sur le même principe que la première.

Après le démoulage, les chapettes et les membranes sont remises en place dans leurs chapes.

Le tirage du positif

Le tirage du positif sera réalisé par stratification de résine Acrystal et de fibre de verre et roto-moulage.

Une partie d’une des chapes est découpé au niveau de la tête du fémur, cette chapette de coulée permettra de couler de la résine a l’intérieur du moule une fois ce dernier fermé.

Une première couche de résine est appliquée sans agent thixotrope pour une bonne qualité d’empreinte.

Une seconde couche additionnée d’agent thixotrope est appliqué sur la première après que celle-ci ait complètement catalysé.

Une troisième couche, elle aussi additionnée d’agent thixotrope, est ajouté. Cette couche est aussi additionnée d’un retardateur qui va ralentir sa catalyse. Nous aurons ainsi le temps de posé sur elle de la fibre de verre qui va renforcée notre tirage.

Pour toutes ces couches successives nous prenons soin de ne pas monter jusqu’au plan de joint avec la résine et de ne pas mette de résine sur la partie de la membrane qui correspond a l’endroit ou la chape a été découpée pour permettre la coulé de la résine. La membrane doit rester libre à cet endroit.

Une fois les deux parties du moule remplies, les portées du moules sont graissées à la graisse de vaseline au cas où de la résine s’infiltrerait entre les membranes et viendrait coller les chapes entre elles.

Des cales de contre plaqué sont glissé dans les rétentions en silicone prévu pour que la membrane ne bouge pas on moment de refermer le moule.

Le moule est refermé, les chapes sont solidement maintenues entre en place par des sangle a cliqué, un boudin de plastiline est mis en place sur tout le tour du moule à l’endroit ou les chapes se rencontre pour éviter toute fuite de résine.

De la résine Acrystal légèrement retardée est coulé dans le moule par la chapette de coulée (morceau de chape découpé ultérieurement). La chapette est remise en place et solidement maintenu sur le moule par un élastique.

Le moule est ensuite mis à plat sur une table et roulé en partant d’un bord de la table vers l’autre, quand on arrive au bout de la table, le moule est soulevé, ramené de l’autre coté de la table et tourné a nouveau jusque de l’autre coté. L’opération est répétée jusqu'à ce que la résine soit totalement prise. Les tasseaux que nous avons laissés dépasser lors de la fabrication des chapes (voir plus haut) s’avère très pratique pour cette partie du travail.

Le moulage peut ensuite être sorti du moule. Le tirage présente un plan de joint fin et une bonne solidité sur la quasi-totalité de sa surface. Seul un léger manque de matière le fragilise au niveau de la tête du fémur. Un petit tour est percé au dessus de ce manque, sur une partie de la pièce qui correspond à partie spongieuse de l’os anciennement reboucher, ainsi nous ne perdons aucun détail de surface de l’objet et de la résine est coulée a l’intérieur du tirage pour comblé le manque de matière. Le trou est ensuite rebouché à la résine.

Un Grand merci à Stéphanie Tahon et Fabien Berne pour leur aide précieuse, leur sérieux et leur bonne humeur pendant le moulage pour Steph et le tirage pour Fabien.