Le processus de fabrication de sculptures en plastique renforcé de fibres de verre se divise, selon leur forme, en deux catégories : les sculptures rondes et les sculptures en relief. Parmi ces dernières, on trouve des personnages, des animaux, des personnages de dessins animés, des sculptures d'anime grandeur nature, des sculptures artistiques monumentales pour centres commerciaux, des bas-reliefs pour campus universitaires, des sculptures urbaines géantes, des sculptures architecturales européennes, des statues d'art abstrait, des vignettes, etc. Qu'il s'agisse d'une sculpture ronde ou d'un bas-relief, le processus de production diffère ; en maîtrisant les étapes clés, il est possible de réaliser une sculpture en fibre de verre à la fois belle et unique.
La première étape : conception et moulage :
- Les œuvres sculpturales d'excellence nécessitent une bonne base de conception ; la conception de sculptures en fibre de verre doit prendre en compte les caractéristiques de ses matériaux et de ses procédés.
- Le procédé de fabrication du plastique renforcé de fibres de verre permet de mouler facilement de beaux produits aux lignes épurées, de mettre en valeur des œuvres à la fois modernes et d'époque, et de privilégier dans la conception les formes arquées et profilées.
- De plus, grâce à sa légèreté et à sa haute résistance, le PRV permet de réaliser des œuvres offrant une grande fluidité de mouvement et nécessitant un faible encombrement. Il arrive que les sculptures en fibre de verre doivent être peintes après l'application de la couche de gelcoat. En effet, le gelcoat, ayant des propriétés autonivelantes, exerce une certaine tension sur la couche de gelcoat lors de son durcissement, ce qui peut nuire à la finesse des textures. Il convient donc d'en tenir compte dès la conception.
- Pour la sculpture traditionnelle en fibre de verre, le moule d'origine peut être réalisé en argile ou en mousse. Le moulage classique est effectué par des professionnels. Une fois la sculpture terminée et après séchage à l'air libre, lorsqu'elle atteint une certaine résistance, la fabrication du moule en PRV peut être arrêtée.
- Avec le développement des sciences et des technologies, la technologie d'impression 3D continue d'enrichir ses applications. Actuellement, elle est également souvent utilisée lors du moulage de la fibre de verre, mais cela nécessite l'intervention de sculpteurs et d'ingénieurs professionnels, chaque sculpture nécessitant une méthode de moulage différente.
- Outre la conception de la sculpture, l'étape du moulage est la base du moulage de la sculpture ; le moulage détermine fondamentalement la forme finale de la sculpture.
La deuxième étape : la fabrication de la fibre de verre
- La fabrication de sculptures en plastique renforcé de fibres de verre (PRFV) utilise une méthode de moulage manuel. La fabrication se base sur la forme et les caractéristiques de la sculpture. Afin de faciliter le moulage et le démoulage, le moule est divisé en plusieurs unités. Ces unités sont moulées puis assemblées pour former un ensemble. Enfin, les produits sont disposés en une seule pièce et peints, ce qui achève la modélisation en PRFV.
La troisième étape : la fabrication du moule en fibre de verre
La fabrication de moules en résine et fibre de verre est essentielle au moulage des matériaux PRV (polyester renforcé de fibres de verre). La fabrication de moules pour sculptures en PRV utilise souvent du plâtre. Il existe une méthode plus efficace pour fabriquer des moules de sculptures en PRV : utiliser du caoutchouc de silicone et des matériaux PRV.
- 1. Tout d'abord, les techniciens détermineront la surface de la sculpture en argile en fonction de divers facteurs.
- 2. Selon les exigences du client, nous réalisons des moules en différents matériaux, tels que des moules en silicone, en plâtre ou en fibre de verre. Chaque type de moule présente ses propres avantages et inconvénients. Par exemple, le moule en silicone est très coûteux, mais offre une qualité de produit fini optimale. Le moule en fibre de verre est réutilisable et donne également de bons résultats, mais il est fragile. Le moule en plâtre est jetable et économique.
- 3. Fabrication du moule : en fonction de la forme du produit, le moule est divisé en plusieurs parties. L’objectif est de préserver le moule, de faciliter son installation et son assemblage.
- La méthode détaillée de fabrication du moule est la suivante : préparer un caoutchouc de silicone de qualité, en appliquant plusieurs couches de résine époxy dans le moule d'origine. L'épaisseur de la couche de caoutchouc de silicone doit être supérieure à 1 mm. Ce caoutchouc de silicone réticulé est ensuite moulé sur une couche de fibre de verre d'environ 3 mm d'épaisseur. Après polymérisation de la fibre de verre, le moule est découpé en suivant la division des blocs unitaires, en veillant à découper simultanément les couches de fibre de verre et de caoutchouc de silicone.
- Lors de la fabrication du bloc unitaire, entre les nervures d'articulation, ces dernières doivent être positionnées dans la rainure prévue à cet effet, afin de garantir l'assemblage complet du moule. Une fois cette opération terminée, démouler le bloc unitaire en fibre de verre, puis retirer la couche de caoutchouc silicone et replacer immédiatement le bloc de caoutchouc silicone dans le moule en fibre de verre.
- Dépoussiérage du moule d'origine → Préparation du caoutchouc silicone → Fabrication de la couche de caoutchouc silicone → Fabrication de la couche FRP → Séparation du moule → Fabrication de la nervure d'articulation → Démoulage et assemblage du moule.
La quatrième étape : la fabrication du moulage
La sculpture en plastique renforcé de fibres de verre est réalisée par moulage manuel. La ligne de moulage doit être conçue avant la fabrication. En partant d'une extrémité de la sculpture, on assemble une partie du moule après y avoir collé les pièces. Après durcissement de chaque partie, on poursuit l'assemblage. Afin de faciliter les opérations de moulage, il est conseillé de regrouper autant que possible les éléments du moule.
On a donc répété l'opération jusqu'à obtenir un bloc unitaire, pré-moulé et collé à la sculpture finale. Pour les sculptures en fibre de verre, comme les cornes, les pattes, la queue et autres éléments difficiles à fabriquer selon la méthode décrite ci-dessus, on peut utiliser des ébauches métalliques, puis mouler la fibre de verre dessus et enfin procéder aux finitions par ponçage.
- 1. Fabrication de sculptures en fibre de verre par moulage manuel. Moules unitaires séparés pour le tournage.
- 2. L'assemblage, également appelé épissure, consiste à assembler des produits unitaires moulés pour former un tout.
- 3. Traitement des coutures : après l'assemblage de plusieurs produits unitaires, les coutures doivent être collées et polies.
- 4. Support de production. Autrement dit, pour assurer la stabilité de la structure du produit fini, on utilise généralement de l'acier.
Modulation de la méthode des plastiques renforcés de fibres de verre :
Mélanger lentement la résine et l'eau de cobalt, puis ajouter le talc (à parts égales avec la résine). Quelques bouchons d'eau de cobalt suffisent. Ajouter ensuite deux bouchons de durcisseur et mélanger. Lors de la première application, une couche de résine légèrement plus épaisse est préférable. Appliquer au pinceau dans le moule et répéter l'opération jusqu'à séchage complet. Appliquer une seconde fois avec un peu plus de talc pour une couche plus épaisse et lisser à nouveau. Découper un morceau de tissu de verre et le coller à chaque emplacement. Utiliser ensuite un morceau de tissu de verre sans talc pour réaliser le reste. Appliquer à nouveau le mélange résine sans talc (avec eau de cobalt et durcisseur) et répéter l'opération jusqu'à séchage complet. Couper l'excédent de tissu de verre autour du moule, laisser sécher, puis découper à nouveau.
Appliquez ensuite une couche épaisse de résine sur la ligne de moulage, puis fermez le moule, attendez le séchage, puis ouvrez le moule, retirez la fibre de verre, et c'est terminé.
Démoulez la fibre de verre, réparez la ligne de moulage, lavez la surface avec de l'eau de soude caustique, puis poncez à l'eau. Il est important de conserver la texture ; un ponçage à l'eau trop abondante est déconseillé. Appliquez une couche d'apprêt époxy blanc. Si la surface présente de petits trous, vous pouvez les combler légèrement avec du mastic. Poncez ensuite la surface jusqu'à ce qu'elle soit rugueuse ; un ponçage à l'eau trop abondante est déconseillé.
Lors du moulage de sculptures en plastique renforcé de fibres de verre, un aspect important réside dans le renforcement de la structure. Ce renforcement est généralement assuré par des profilés métalliques soudés à l'ossature de la sculpture. Au cours du moulage, cette ossature métallique est progressivement intégrée à la sculpture.
Afin d'accroître la rigidité et la résistance de la sculpture en PRV, d'augmenter sa durée de vie et, finalement, grâce au dispositif de squelette métallique, moule d'assemblage de sculpture en PRV → remplissage de mastic de surface → pose de feutre coupé court → pose de tissu à chevrons → enfouissement du squelette → démoulage du produit final.
Les surfaces sculptées étant généralement plus complexes, leur application par couches successives nécessite des précautions particulières. La pose de la natte de fibre de verre étant difficile, il convient de la remplir d'un mastic résineux à fibres courtes avant de poser la natte de fibre de verre et le tissu à damier.
Une surface extérieure de sculpture avec un mastic résine dans la longueur de fibre de verre de 10 mm est appropriée, informations de proportionnement pour l'extérieur de la sculpture avec mastic résine résine polyester fibre de verre CaCO3 charge pigment peroxyde méthyl éthyl cétone naphtalate de cobalt dosage 1002010022-40.5-4.
Enfin, après l'élimination, on applique une sous-couche époxy, puis une couleur pour obtenir l'effet désiré, et enfin un vernis de protection. Le processus de sculpture personnalisée en fibre de verre est alors terminé.