Inclusion sous résine

Les résines de polyester sont des plastiques thermodurcissables. Elles ont une consistance sirupeuse et par addition d'un catalyseur (durcisseur), chauffent puis refroidissent en se solidifiant. Les résines d'inclusion sont spécialement fabriquées pour rester claires et ne se prêtent qu'à un minimum de distorsion optique. Elles sont aussi traitées de façon à éviter une rétractabilité excessive pour ne pas craqueler autour de l'objet noyé dans le bloc.

L'inclusion est la technique d'enrobage d'un objet dans une masse solide de résine. Il faut généralement deux couches pour un seul objet et plusieurs couches successives selon le nombre d'objets et leur espacement. Chaque couche (d'un maximum de 3 cm de hauteur chacune) se nomme coulée; la première délimite la surface extérieure et sert de support à l'objet; la seconde recouvre l'objet et l'enrobe complètement.

Le procédé est simple et ne nécessite aucun outil particulier. Les matériaux se trouvent facilement. En voici la liste :

Résine et catalyseur, habituellement vendus en kit ou séparés, disponibles dans les magasins de fournitures d'artistes.
Un récipient pour faire le mélange : une boîte de conserve, un pot de yaourt ou un gobelet de carton que l'on jette après usage.
Un gobelet gradué pour mesurer les quantités nécessaires de résine.
De l'acétone ou autre produit de nettoyage pour enlever éventuellement les gouttes de résine de la table de travail.
De la cire ou autre produit anti-adhésif pour permettre au bloc de sortir du moule une fois la solidification complétée.
Des baguettes de bois pour remuer le mélange.
Du papier abrasif à grains 120, 180, 220, 320, 400 et 600 pour le ponçage.
Une planchette de bois pour y fixer le papier abrasif à plat.
De la pâte de polissage pour la finition.
Quelques chiffons doux en tricot ou en flanelle, aussi à jeter après usage.
Et des moules...

Moules

La résine étant liquide, il faut donc disposer d'un moule dans lequel elle restera jusqu'à solidification complète. Le moule devra être parfaitement lisse à l'intérieur, sans aucune aspérité, car celle-ci s'imprégnera dans la forme moulée.

Les résines de polyester adhèrent fortement dans certains matériaux, comme le bois. On choisira de préférence des formes en polyéthylène, des gobelets, bols ou cubes à glaçons, un matériau souple et d'un blanc laiteux. Les moules en bois, métal ou verre seront recouverts de cire ou autre produit de séparation avant d'y couler la résine.

La résine durcie se travaille comme le bois : on peut la percer, la raboter, la fraiser, la fileter, la tarauder et bien entendu la polir.

Utilisez une feuille de plastique rigide pour recouvrir le moule une fois rempli. Ceci assurera une surface parfaitement lisse ne nécessitant qu'un minimum de finition. Sinon la résine sera soumise à l'influence de l'oxygène de l'air et restera, après durcissement complet, collante et inégale.

Le bloc devenant extrèmement chaud pendant le durcissement, prévoyez une surface de protection sous le moule pour ne pas abimer la surface de travail.

Calcul de la résine

Remplissez le moule d'eau jusqu'à la hauteur de la première coulée puis versez cette eau dans le gobelet gradué pour en connaître la quantité. Ajoutez-en un peu car la résine est plus lourde que l'eau (poids spécifique de 1,1).

Si, pour une raison quelconque, vous ne pouvez calculer à partir du moule ou du gobelet gradué, on calcule la quantité de résine nécessaire selon les formules suivantes :

1er exemple :

Combien de résine faut-il pour recouvrir une table de 40 x 40 cm d'une couche de 1 cm de résine?

Longueur x largeur x hauteur indiquent les cm² qu'il faut encore multiplier par le poids spécifique de la résine, 1,1.

40 x 40 x 1 = 1,600 cm²

1,600 x 1,1 = 1,760 g

La quantité de résine à employer est donc d'environ 1 kg ¾.

2° exemple :

Comment calculer pour des formes cylindriques?

On multiplie la surface par la hauteur. La surface étant un cercle, elle sera calculée d'après la formule : carré du rayon x 3,14

Pour un pied de lampe qui doit avoir 20 cm de hauteur et 6 cm de diamètre, le calcul est le suivant :

3,14 x 9 (r²) x 20 = 562,20 cm²

562,20 x 1,1 (poids spécifique) = 621,72 g

Objets à enrober

En principe, tout objet sec et dépourvu de trace de graisse peut être enrobé. Un objet humide ou simplement moite moisira une fois enrobé, car l'humidité qu'il contient commence à cuire dès que la résine s'échauffe, ce qui provoque des déchirures dans la masse.

Toute plante ou fleur pressée et séchée peut être enrobée sans difficulté. Toutefois, les fleurs à petits pétales blancs et minces risquent de devenir quelque peu transparentes. De même certaines couleurs de fleurs ont tendance à se défraîchir, le rouge plus que le jaune par exemple.

Des pièces de monnaie, des insectes séchés, des coquillages sont faciles à inclure sous résine. Par contre, les papillons sont plus compliqués à travailler en raison de leur corps charnu difficile à dessécher complètement. Pour pallier à cet inconvénient, utilisez des papillons à corps de papier, et donc plat. Une fois enrobés, ils n'offrent aucune différence avec les originaux.

Coloration

La résine polyester peut être colorée en n'importe quelle teinte. On n'emploie que les pâtes colorantes destinées à la résine qu'on utilise. C'est lorsque le mélange résine et catalyseur est effectué qu'on y incorpore en remuant la pâte colorante : pas plus d'une noisette de pâte pour une couleur transparente, de 2 à 10% pour des teintes opaques (habituellement le fond ou le dos de l'objet). Lorsqu'on a coulé une couche de résine colorée, il faut attendre le durcissement complet de cette couche avant de couler la suivante pour empêcher les couches de se mélanger.

Certaines teintes, comme par exemple le blanc et le bleu, ont tendance à retarder quelque peu le durcissement.

Temps de prise

Plusieurs facteurs influencent le temps de prise de la résine, les plus importants étant: la quantité de résine utilisée, la température de la pièce, la température de la résine, la température du moule, les additifs (pigments et objets à inclure).

Une température élevée, que ce soit celle de la pièce, de la résine ou du moule, entrainera une gellification plus rapide, et un risque de crystalisation et de fractures. Une coulée plus importante nécessite moins de catalyseur car la quantité de résine conserve la chaleur, par contre les couleurs pâliront. Une coulée peu importante demandra plus de catalyseur car la chaleur se dissipera vite.

L'humidité ambiante retarde la gellification, l'humidité dans la résine (que ce soit parce que l'air ambiant est chargé d'humidité ou les objets sont humides) causera une opacification du gel et, du même coup, du bloc terminé.

Technique

Au départ, si vous avez les cheveux longs, attachez-les. Le seul moyen d'enlever la résine des cheveux est de les couper.

Travaillez dans une pièece bien aérée, car les vapeurs de ces produits chimiques sont assez intenses.

Certains moules commerciaux sont déjà gradués pour vous faciliter la tâche. Si ce n'est pas le cas, remplissez le moule d'eau jusqu'à la hauteur prévue pour la première coulée - habituellement la moitié ou le tiers de la hauteur du moule. Versez ensuite cette eau dans un gobelet gradué pour connaître la capacité (plus l'ajout de 0,1 pour le poids de la résine).

Séchez bien le gobelet gradué. Séchez également le moule puis cirez ce dernier. N'oubliez pas que l'ouverture du moule servira normalement d'arrière-plan ou de fond à l'objet.

Si vous comptez faire plus d'une inclusion à la fois, préparez tous les moules à l'avance. Aussi, si vous débutez ou si vous utilisez un moule d'une forme différente de vos habitudes, il est bon de préparer un moule supplémentaire, au cas où vous auriez un excédent de résine. Une fois mélangée avec le catalyseur, la résine ne peut attendre et tout ce qui n'ira pas dans un moule sera perdu.

Versez le volume de résine nécessaire dans le godet et ajoutez la quantité nécessaire de catalyseur. Si vous souhaitez teindre l'inclusion, ajoutez le colorant avant le catalyseur et mélangez bien en remuant doucement afin d'éviter les bulles d'air.

Il existe une quantité optimale de catalyseur pour chaque type de projets. Dans tous les cas, il faut se référer aux directives du manufacturier.

Une fois le catalyseur ajouté, remuez doucement une minute avant de verser le mélange dans le moule, puis protégez-le de l'air avec une feuille de plastique. Laissez reposer sur une surface plane et attendez environ 2 heures ou plus, jusqu'à ce que le liquide épais ait la consistance d'une gelée. Suivant la quantité de catalyseur utilisée, la durée de gélification peut varier.

NOTE : Le pourcentage de catalyseur utilisé doit être réduit lorsque le volume de résine à verser augmente. Une dose trop importante de catalyseur provoquera des fissures dans le bloc ou la détérioration du moule, car la quantité de chaleur dégagée est proportionnelle à la quantité de catalyseur employée.

La réaction chimique commence très vite à se produire dans le mélange et après deux heures, sa surface prend la consistance d'une gelée. C'est le moment de mettre en place l'objet à enrober. Des coquillages s'attachent bien sur le fond collant. S'il s'agit d'un insecte, on a tout le loisir d'arranger les pattes et les ailes. Ceci fait, on laisse la couche durcir complètement. Des objets très légers devront toutefois être placés sur la couche encore liquide. Ainsi on évite la formation de bulles d'air sous les éléments légers.

Dès le durcissement complet de la première couche, on peut couler la couche suivante. On coule cette seconde couche lentement, en commençant par l'endroit le plus profond de la forme. La résine chasse alors devant elle l'air se trouvant dans certains objets. Si des bulles d'air se retrouvent prisonnières de la résine, on arrive à les faire remonter à la surface en agitant le moule avec précaution.

Démoulage

Laissez reposer toute une nuit avant de démouler ; la deuxième couche aura le temps de durcir complètement. On introduit alors la pointe d'un couteau le long de la paroi interne du moule. L'air pénètre entre la forme moulée et les parois du moule et le bloc peut être enlevé sans difficulté.

Ponçage et polissage

On commence à poncer avec le grain le plus gros. Le papier suivant d'un grain plus fin doit avoir enlevé toutes les éraflures laissées par le papier précédent avant de passer au papier d'un grain encore plus fin.

Pour poncer, on prend la forme de résine dans la main, et on effectue des mouvements circulaires sur le papier abrasif, qui se trouve attaché sur une planchette de bois comme on en a parlé plus tôt. A partir du grain 220, on travaille en mouillant aussi bien le bloc moulé que le papier abrasif. Avant de poncer avec un autre grain, on rince abondamment le bloc moulé sous l'eau claire.

Après le dernier ponçage au papier abrasif grain 600, on lave et on sèche l'objet. La surface a maintenant un aspect mat et laiteux. Elle obtiendra sa brillance par un polissage au chiffon doux qu'on attache sur la planchette à la place du papier abrasif (planchette sèche). Après avoir étendu un peu de pâte de polissage, on frotte fortement toutes les surfaces du bloc sur ce chiffon. Puis on frotte l'objet avec un chiffon doux et sec (tricot ou flanelle).

Temps de durcissement

(peut varier selon les marques, suivez toujours les directives du fabriquant).

Temps de durcissement d'une couche de 2 cm d'épaisseur à une température ambiante de 20° C.

Résine incolore

1% de catalyseur = environ 3 heures
2% de catalyseur = environ 2 heures

Résine ambrée

1% de catalyseur = environ 45 minutes
2% de catalyseur = environ 30 minutes
3% de catalyseur = environ 20 minutes
4% de catalyseur = environ 10 minutes

Si le bloc est assez gros, il peut prendre une semaine ou plus avant d'ètre complètement durci, c'est-à-dire avant que la surface ne soit plus collante. Ce n'est qu'à ce moment-là que vous pouvez commencer le ponçage.

Mises en garde

Ne préparez jamais plus de résine que ce que vous pouvez utiliser dans les 20 prochaines minutes.
N'utilisez ni résine ni catalyseur proche d'aliments.
Ne versez jamais les restes de résine ou catalyseur dans l'évier.
Ne dérangez pas le moule tant que la résine n'est pas prise.
Travaillez toujours dans un endroit très aéré, dehors de préférence.
Attention: le catalyseur est combustible et peut causer de sévères brulures. Il peut aussi être fatal si ingéré. A GARDER HORS DE PORTÉE DES ENFANTS.

Recherche des fournitures

Pour le Québec:
La résine, le catalyseur, les moules et autres fournitures connexes se trouvent dans les boutiques de fournitures d'artistes.

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