1 - Prólogo

Desde a obra original do escultor até a estátua concluída, muitas horas se passarão e variadas competências serão envolvidas. O esquema a seguir permite colocar em cena uma dezena de profissões diferentes e complementares: o escultor, o modelador, o moldador, o nucleador, o fundidor, o rebarbador, o cinzelador, o ajustador e o aplicador de pátina. Graças aos relatórios das exposições universais, os progressos técnicos puderam ser acompanhados. 1855: "As obras ornamentais fundidas, que outrora eram pesadas e sem graça, distinguem-se hoje pela elevada pureza de formas aliada a uma admirável delicadeza de execução"; 1867: "Eles (os fundidores) conseguem fazer tudo o que desejam. Moldagens artísticas de objetos delicados ou de monumentos, eles tudo abordam com o mesmo êxito". Em 1873, Antoine Durenne, então membro do júri, comentará a história industrial e técnica da fundição artística numa nota bastante interessante na qual evoca a habilidade dos operários, alguns deles "verdadeiros artistas". A fabricação de uma estátua requer, com efeito, muitas horas de trabalho e múltiplas competências.

2 - Modelo

2-a- Definição
O modelo é uma reprodução da obra original do artista. Geralmente, este original, em terra, é moldado em gesso. A partir dessa impressão, o modelador cria o modelo, também de gesso, destinado ao fundidor. Esse modelo será utilizado somente uma vez, caso o escultor deseje uma obra única, ou dezenas de vezes como ocorreu no caso dos modelos de fundição artística. Esse mesmo modelo poderá ser reproduzido em tamanho original ou em diferentes tamanhos graças a um processo de reprodução inventado por Achille Collas: o pantógrafo. Dessa forma, as numerosas obras-primas, até então dentro dos museus, puderam ser "recopiadas". Em consequência da retração da peça fundida no momento de seu arrefecimento, o modelo deverá ter dimensões superiores de 1,5% em relação à obra desejada.

2-b - Gesso
O gesso é empregado de preferência para modelos esculpidos que apresentam certos relevos. Podendo ser cortado de forma melhor que a madeira, o material oferece ângulos mais vivos que são guarnecidos com a dureza necessária para resistir à moldagem, pela aplicação de uma camada de óleo sicativo.

2-c - Contra-modelo em metal
Com o objetivo de preservar os gessos utilizados geralmente, um contra-modelo é às vezes produzido em metal (ferro, bronze, estanho). Esse novo modelo é, na maioria das vezes, fundido elemento por elemento (correspondente aos blocos comprimidos: ver moldagem).

2-d - Elastômero
O elastômero é um polímero que possui propriedades elásticas. É utilizado para copiar um modelo e permitir sua reprodução em ferro fundido por meio de técnicas simplificadas. Trata-se de uma tomada de impressão, em positivo, pela aplicação de elastômero a quente. Falaremos mais a respeito do elastômero ao abordarmos as técnicas de restauro.

2-e - Materiais atuais
Outros materiais são utilizados para a confecção de modelos, mais especialmente as resinas sintéticas, das quais a utilidade será constatada quando da restauração das obras fundidas.

3 - Moldagem

3-a - definição
A moldagem consiste na coleta da impressão da peça que se deseja reproduzir. A moldagem das peças artísticas em ferro fundido é feita com areia, argila ou terra. Existem outros processos de moldagem que mencionaremos apenas como lembrete pois não tocam diretamente o assunto que nos diz respeito: a moldagem em carapaça, coquilha e cerâmica, cujas aplicações são específicas. Tampouco evocaremos as moldagens a modelo perdido (cera ou poliestireno perdidos), e a vácuo. Embora possam ter relação com a fundição artística, elas se aplicam geralmente ao bronze para a produção de exemplares únicos. Será necessário frisar que a qualidade da peça fundida moldada, tanto no que tange sua superfície e seus contornos quanto sua lisura, depende da qualidade da moldagem e da areia utilizada? A moldagem das fundições artísticas é feita mais tradicionalmente:

3-b - em areia verde
Executada à mão ou à máquina, a moldagem em areia verde consiste na utilização de um molde constituído de areia argilosa úmida comprimida. A expressão "verde" alude à presença de umidade na areia e indica que o molde não está seco nem estufado. Apesar de ser amplamente utilizado, o método não é adequado para as peças de grandes dimensões ou peso elevado.

3-c - em areia dura
Esse processo é usado para peças de grande porte e consiste na utilização de areia dura. Tão logo o molde estiver confeccionado e o modelo retirado, pulveriza-se um produto refratário sobre a impressão do molde fazendo-o endurecer. No processo clássico de moldagem em areia estufada, a areia é endurecida por aquecimento do molde. No processo a frio, a areia seca, sem argila, é misturada a uma resina aglomerante acrescida de um catalisador que a faz endurecer em poucos minutos. O moldador, trabalhando com areia verde ou areia dura, trabalha da seguinte forma: enche dois chassis com molde de areia bem compactada. Em seguida, colhe a impressão da peça a ser produzida introduzindo o modelo a meia espessura (no plano de junção), lado dianteiro e lado traseiro, na areia de cada chassis. Após ter colocado o núcleo e traçado o canal de escoamento e os dutos de escape dos gazes, preparado as masselotas (reservas de metal líquido que alimentarão a peça durante seu esfriamento), os chassis são perfeitamente encaixados. O molde pode então receber o metal em fusão que desposará exatamente os contornos da impressão deixada na areia.

3-d - Moldagem em blocos comprimidos
A moldagem em blocos comprimidos é utilizada para os objetos que apresentam concavidades em seus contornos e cuja desmoldagem não seria possível mesmo quando modelos e chassis estivessem decompostos. Nesta série, são incluídas principalmente as estátuas e as peças ornamentais em relevo.
Nesse caso, a impressão dos elementos salientes ou côncavos, que podem ser braços, roupas, atributos ou certos detalhes do rosto, denominados contra-despojos, é colhida separadamente do conjunto, compactando-se areia, em blocos, nas partes complexas. Mais tarde, iremos propor-lhes uma visão da moldagem em blocos comprimidos de uma estátua, que permitirá compreender melhor a técnica.

3-e - Moldagem de grandes estátuas
Quando se trata de moldar e fundir estátuas de grandes dimensões, a manipulação do modelo é impossível. Este é dividido em partes distintas e a moldagem de cada parte é feita quer de modo tradicional, quer em blocos comprimidos. A última estátua da Liberdade de Bartholdi, fundida em Sommevoire, em 1958, foi moldada desse modo. Sua altura (12 metros) e a quantidade de metal necessária (12 toneladas) exigiram técnicas especiais a respeito das quais falaremos mais tarde.

3-f - Moldagem a molde giratório
A moldagem em terra, moldagem a molde giratório, foi utilizada para grandes vasos e tanques: em torno do núcleo, circunda-se uma espessura de terra, denominada falsa peça, que representa com exatidão o objeto a ser fundido. Esta é recoberta por várias camadas de terra espessa que compõem a chapa. A falsa peça é então retirada, deixando o vão formado para a passagem do metal. Após aquecer, comprimir e enterrar o molde, é feita a corrida. Em se tratando de peças ornamentadas a serem moldadas em terra a molde giratório, grandes vasos ou tanques, devemos cuidar para restituir à falsa peça ornamentos em cera ou modelos em relevo, cuja impressão ficou retida pela chapa e que são derretidos ou retirados por ocasião da desumidificação.

3-g - submoldagem
Quando o fundidor necessita refundir uma peça da qual ele nunca possuiu ou não possui mais o modelo, ele colhe a impressão diretamente na peça fundida. Esse processo não proporciona satisfação total visto que os motivos perdem nitidez e a peça obtida dessa forma é 1,5% menor que seu modelo em consequência da retração do metal.

3-h - moldagem a elastômetro
A flexibilidade do elastômetro permite moldar contra-despojos sem problema. Após a coleta da impressão, a areia é despojada do modelo, que é retirado como uma luva deixando intactos todos os relevos.

4 - O Núcleo

4-a - definição
Os núcleos são elementos de areia que foram endurecidos permitindo sua manipulação. São introduzidos no molde para constituírem as superfícies interiores da peça moldada ou para dar forma a uma superfície externa onde não é possível fazê-lo com a ajuda do modelo. A complexidade do núcleo depende da configuração interna da peça.

4-b - Os diversos materiais possíveis
O núcleo é geralmente constituído de areia siliciosa misturada com um ligante (óleo ou resina termo-endurecedora). Ele será compactado à mão dentro de uma caixa de núcleo ou à máquina. Nesse caso, utiliza-se ar comprimido ou um gás frio que permitem, tanto um quanto outro, o endurecimento instantâneo do núcleo.

4-c - Os processos tradicionais

Todas as peças artísticas em ferro fundido são ocas por razões de peso e principalmente para a uniformização do arrefecimento do metal. Para confeccionar o núcleo das estátuas, era necessário preencher a impressão exterior com areia compactada, endurecida por ocasião do estufamento. O núcleo era então retirado e lixado de modo a subtrair uma espessura uniforme e deixando um espaço vazio entre a impressão do molde e o núcleo. Após recolocar o núcleo, suspenso por traves no centro da impressão, era feita a corrida e o metal preenchia assim o vão livre já preparado.

5 - Elaboração e corrida do metal

5-a - Histórico
O ferro não existindo em estado natural sobre a Terra mas sob a forma de óxido, ele será elaborado através de redução do minério de ferro num alto-forno. Camadas alternadas de minério de ferro, triturado e lavado, elementos fundidores destinados a aglomerar as impurezas, e combustível (carvão vegetal) são enfornadas permanentemente no alto-forno. O carvão vegetal desempenha um papel complexo:

- ele funde: sob o efeito do calor, o minério grelha, torna-se pastoso e se liquefaz, descendo para a parte inferior do alto-forno: o cadinho.
- ele reduz: o carbono, ávido por oxigênio, "suga" o oxigênio contido no minério de ferro que se transforma em ferro,
- ele alia-se: partículas de carbono misturam-se ao ferro, modificando assim a estrutura e os componentes mecânicos do metal, que se torna então ferro fundido, ou seja, ferro contendo partículas de carbono sob a forma de lamelas.

As primeiras peças artísticas foram produzidas em ferro gusa de primeira fusão, elaborado nos altos-fornos. Mais tarde, foram fundidas com material de segunda fusão, refundido nos cubilôs.
O cubilô é um aparelho de fusão dotado de uma cuba dentro da qual alterna-se pedaços de ferro gusa da primeira ou da segunda fusão com elementos fundidores e coque.
Inventado no século XVIII pelo cientista metalúrgico francês Réaumur, o cubilô continua sendo o principal meio de fusão destinado a gerar ferro fundido cinzento - material utilizado desde o século XIX para a confecção de peças artísticas em ferro fundido. Com um funcionamento seguro, simples e econômico, apesar do advento de novas tecnologias, o cubilô ainda deverá prestar muitos e bons serviços. Outros aparelhos de fusão, tais como os fornos a gás ou elétricos, permitem elaborar peças mais complexas, utilizadas para o mobiliário urbano. Abordaremos aqui apenas o cubilô e o ferro fundido cinzento a grafite lamelada.

5-b - Modo de funcionamento do cubilô e corrida
O metal em fusão desce para a parte inferior do cubilô, onde se acumula. No momento do escoamento, realiza-se a limpeza, isto é, a evacuação das impurezas que flutuam na superfície do metal. A evacuação é feita através de um orifício localizado lateralmente. As impurezas são recolhidas num recipiente e, em seguida, evacuadas. A corrida a partir do cubilô ocorre após a remoção da tampa refratária que veda o orifício de escoamento. O metal corre então através da canaleta de corrida para um bolso em ferro fundido aquecido, dotado de revestimento refratário. O bolso é transportado para o canteiro de moldagem, onde o molde, que não deve de modo algum ser transportado, está aguardando. A corrida consiste no enchimento do molde com metal a 1.500º C. Este vai se introduzir no espaço já preparado e desposar fielmente a impressão externa e interna formada pelo moldador. As peças artísticas fundidas são geralmente vertidas num único jato. Caso sejam volumosas, duas ou três alimentações simultâneas podem ser realizadas através de dois ou três orifícios diferentes. Caso se trate de estátuas volumosas, cada molde é corrido em separado. As diferentes partes serão reunidas e montadas na oficina de ajustagem.

- a corrida por bolso é a mais utilizada. Os bolsos podem conter entre 30 kg e várias toneladas e são trazidos para baixo da canaleta de corrida do cubilô. Destampado o orifício, o metal derretido escorre para dentro do bolso que será transportado até o molde e inclinado de modo a verter o metal no molde. A velocidade da corrida, bem como a localização dos jatos, canais e respiradouros, desempenham um papel essencial para o êxito da operação. O ataque da corrida é geralmente colocado no plano de junção de modo a proporcionar alimentação uniforme na peça. No caso das estátuas, esse ataque é colocado nas dobras e nos detalhes dos corpos de modo a ficar invisível após o acabamento.

- existem outras técnicas de corrida:
- A corrida em queda livre consiste na alimentação dos moldes em ferro fundido a partir diretamente do alto-forno ou do cubilô, por meio de canaletas de corrida que descem para os canais e jatos de corrida do molde. Os canais se localizam na base do forno e são construídos em declives suficientemente angulados para alimentar o molde sem rapidez nem lentidão excessivas. Para facilitar a penetração do metal, os moldes são inclinados.

- a corrida em chafariz: a peça é alimentada pelo fundo e o metal aflora até as masselotas localizadas acima da peça.
- a corrida por centrifugação: o metal, introduzido num molde em rápida rotação, adere às paredes deste. A moldagem de tubos é feita dessa forma.
- a corrida contínua, utilizada para fabricar mono-produtos derramados por gravitação numa matriz em grafite.
- a corrida sob pressão, processo experimental permitindo a confecção de pequenas peças com altíssimo nível de detalhamento.

5-c - O ferro fundido na GHM Sommevoire para as peças ornamentais
Na fundição artística GHM, em Sommevoire, a fundição das peças ornamentais é elaborada do seguinte modo:
Tipo de ferro fundido: ferro fundido cinza, chamado FGL, ferro fundido a grafite lamelada a 3,25 - 3,5% de carbono, 2 - 2,5% de silício, 0,7% de manganês.
O meio de fusão é um forno cubilô a vento frio com vazão de 3,8 ton/hora.

Elaboração do ferro fundido: carregamento do cubilô 7 vezes por hora. Cada carga pesa 450 kg e é composta de:
. ferro novo em lingote (ferro brasileiro): 15 - 20%
. aços: 10 - 15%
. VF 1 (ferro velho, recuperação de ferro de motores),
. VF 2 (recuperação de ferro de radiadores).
. retornos de corrida: 60 a 70%
. acréscimos de silício e magnésio
. coque: combustível: 13 - 15%
. castina (dá fluidez e aglomera as impurezas ou escórias): 6%

A temperatura na saída do cubilô é de 1.450º C - 1.500º. Na corrida nos moldes, ela se reduziu a 1.350º - 1.430º O ponto de fusão situa-se em 1.150º

6 - Acabamentos

Após a corrida, a peça permanece no molde por um período suficiente para assegurar seu esfriamento. Este deve acontecer de modo progressivo. Em seguida, ocorrerão operações importantes e delicadas:

6-a - Separação e desenchimento
Separação consiste em extrair a peça de seu molde. Este é colocado sobre um aparelho que, por vibração, destrói o molde e evacua a areia. O núcleo, ainda retido no interior da peça, também é evacuado por fratura da areia em pedaços.

6-b - areamento
A peça será limpa da areia que ainda adere na sua superfície por meio de projeção de areia, bilhas de aço ou escórias, que lhe proporcionará um aspecto liso e limpo. Antigamente, essa operação era realizada com o uso de escova metálica.

6-c - rebarbagem
A peça limpa será entregue ao rebarbador que irá suprimir rebarbas, imperfeições e excrescências de metal resultantes da corrida, bem como os jatos, respiradouros, canais de escoamento e masselotas. Efetuada antigamente com o uso da lima e do alicate, tal operação é hoje realizada por meio de fratura e esmerilamento.

6-d - os reparos
Tão logo a peça é posta "a descoberto", as aberturas (poços de evacuação do núcleo e saída das traves que suspendem o núcleo dentro do molde, por exemplo) são soldadas e vedadas e as asperezas e os pequenos defeitos aparentes são regularizados.

6-e - a cinzelagem
Essa operação, efetuada pelo escultor ou pelos operários mais habilidosos, consiste em devolver vida e frescor à peça. Cinzéis e encalcadeiras são utilizados para suprimir todos os vestígios da corrida, apagar as junções, reavivar um olhar ou aprofundar a dobra de um vestido. Em 1847, Guettier escrevia: "O ferro fundido quando doce é perfeitamente reparável por meio de lima e encalcadeira e, caso a primeira moldagem tenha sido realizada com cuidado, ele apresenta uma superfície mais unida do que qualquer outro metal".

6-f - a montagem
Se a moldagem e a corrida foram efetuadas em diferentes partes, a estátua é montada por meio de encaixe a frio. Este será consolidado por grampos fixados por rebites ou pinos aparafusados no interior da estátua. Em seguida, o cinzelador intervirá para "reacasalar o metal" e apagar qualquer vestígio da junção.

6-g - o polimento
Antes de receber seu revestimento, o metal é polido de forma a proporcionar uma pele azul-prateada, muito lisa.

6-h - pintura, galvanoplastia
Em seguida, para protege-las da oxidação e, portanto, da ferrugem, as obras em ferro fundido são imediatamente recobertas de pintura, zinco ou bronze. Essa galvanoplastia pode ser efetuada tanto a frio, por depósito eletrolítico, como a quente, por imersão em banho. O abade Maréchal escrevia: "elas são por fim levadas ao pincel dos pintores que deve dar-lhes o tom da pedra, do mármore ou do bronze antigo, e até mesmo do ouro e da prata!" Outro método consistia em recobrir a peça a quente com óleo de linhaça. Para ilustrar melhor essa exposição, bastante técnica, proponho que vocês acompanhem, através de slides, a fabricação de uma cariátide pertencente a um chafariz Wallace.