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La lavorazione dei metalli - Storia e tecnica
La tecnica della fusione


I principi base della tecnica della fusione risalgono all´età del bronzo, quando utensili cominciarono ad essere ricavati colando i metalli fusi entro forme aperte scavate nella roccia. Tale tecnica venne perfezionata utilizzando pił stampi da assemblare insieme e raggiunse il suo apice ad Ur, intorno al 2500 a.C. Gli oggetti così ottenuti risultavano però pesanti e richiedevano una grande quantità di materiale. Entrambi gli inconvenienti vennero superati con l´elaborazione della tecnica della fusione a cera persa -testimoniata in Cina già dalla dinastia Shang Yin (c.1766-1122 a.C.) nella forma detta "a anima"- che permetteva di realizzare manufatti cavi al loro interno.
L´uso della fusione, dapprima limitato a singole parti diviene preponderante nel corso del Quattrocento: a osso di seppia per le piccole decorazioni , come ad esempio i cespi di fiori e frutta che ornano i bracci delle croci prodotte dalla bottega Marti; a cera persa per le figurazioni maggiori, completate e differenziate con reinterventi a cesello e bulino. Nel caso delle figure di Cristo la fusione veniva realizzata in pił parti poi assemblate insieme.


- La fusione diretta
- La fusione indiretta


La fusione diretta

Volendo realizzare in metallo una figura a tuttotondo, cava all´interno, la tecnica che offre la migliore riuscita per finezza di particolari e aspetto delle superfici è considerata la colata o fusione a cera persa, tecnica che è documentata nel Mediterraneo fin dai tempi preistorici. Ha avuto il suo pił grande sviluppo nel V-IV secolo a.C., e fino al XIX secolo non ha subito variazioni notevoli. Questa tecnica diretta consiste nel modellare la scultura in cera su un´anima di terra refrattaria; con tale procedimento il modello originale andrà perduto e non potrà essere ripetuto. Essa si articola in nove fasi:
- prima fase - Si crea con barre di ferro un´armatura che ha la funzione di sostenere l´anima di fusione. Le barre di ferro sono infisse in un basamento e sono assemblate con perni e incastri;
- seconda fase - Sull´armatura si modella un abbozzo, chiamato anima di fusione, ottenuto con una miscela di creta mescolata a sterco di cavallo, fili d´erba, brandelli di panno (cimature) e altro secondo le abitudini della bottega. Questo materiale organico resterà carbonizzato durante la fase di cottura dell´anima e della forma, creando una certa porosità nel refrattario; tale porosità è necessaria per assorbire i gas che si formano durante le fasi di gettata nel contatto tra il bronzo fuso (poco meno di 100°) e i materiali costituenti la forma;
- terza fase - Dopo la completa essiccazione e cottura, l´anima viene coperta di cera (dello spessore di cui si desidera ottenere la parete del bronzo) modellata e rifinita nei minimi particolari. Per evitare che nelle successive fasi di lavoro l´anima si possa spostare rispetto alla camicia esterna, oltre alle barre dell´armatura, si inseriscono dei chiodi distanziatori che attraverso la cera penetrano nell´anima di fusione. La parte sporgente dei chiodi verrà in seguito inglobata nella camicia esterna;
- quarta fase - Si passa alla creazione dei canali di colata (o getti) e degli sfilatoi (o arie). Questi canali si ottengono applicando sul modello di cera un sistema di bacchette di cera che vengono saldate dal fonditore per mezzo di un ferro caldo nei punti pił appropriati per facilitare il riempimento della forma e la totale eliminazione dell´aria. Con le stesse bacchette si dà forma allo scolatoio che permetterà la fuoriuscita della cera fusa. I getti e le arie si riuniscono in una o pił bocche nelle parte superiore della scultura.
- quinta fase - La cera viene ricoperta con uno strato di refrattario o luto molto fine poiché deve ben aderire a tutti i particolari per riprodurli il pił fedelmente possibile. Questo primo strato è detto camicia o tunica e viene applicato a pennello in varie mani fino ad ottenere uno spessore di circa un dito.
- sesta fase - Successivamente si continua ad applicare luto pił grossolano, simile a quello dell´anima, e con questa operazione si crea il cosiddetto mantello o cappa, che viene rinforzato con cimature di panni (pezze di stoffa) e con fili o cerchiature di ferro perché tutto l´insieme resista alla spinta violenta del bronzo fuso che scorrerà all´interno nelle fasi di colata.
- settima fase - La forma fin qui costruita, dopo lenta essiccazione, viene cotta da un fuoco vivace ed è in questo momento che fuoriesce dallo scolatoio la cera, che si perde lasciando vuote sia l´intercapedine tra l´anima di fusione e camicia sia il volume occupato dalle bacchette in cera dei getti e delle arie. Si continua la cottura fino a quando si è certi che tutta la cera è bruciata e la forma ben cotta e asciutta. Una parte della cera viene recuperata e un´altra parte andrà in fumo. La cottura può avvenire già nella buca dove avrà luogo l´operazione seguente. Al termine di questa operazione il foro dello scolatoio viene accuratamente chiuso.
- ottava fase - Spento il fuoco si riempie lo spazio vuoto intorno alla forma ben pigiata per controbilanciare la spinta del metallo fuso durante la colata ed evitare la rottura della forma. Rapidamente, prima che la forma possa assorbire l´umidità del terreno (la sua presenza provocherebbe soffiature nel bronzo), si fonde il rame nei crogiuoli, si aggiungono lo stagno e il piombo e si getta rapidamente la lega nella forma. Il bronzo fuso entra dalle bocche, corre nei getti e dopo essere disceso fino in fondo risale scacciando l´aria attraverso gli sfilatoi fino a traboccarne, segno questo che la forma è piena e che il getto è concluso.
- non fase - Trascorso il tempo necessario per il raffreddamento si estrae la forma dalla buca, la si rompe mettendo allo scoperto il getto grezzo con tutti i canali e i chiodi ancora attaccati. Prima, con sega e scalpello, vengono tagliati i canali e i chiodi distanziatori, poi con piccoli scalpelli, ceselli, lime e abrasivi sempre pił fini si rifinisce la superficie.
Terminata l´operazione di finitura si procede con la patinatura che, a seconda della tecnica in uso nella bottega, sarà chimica, termica o ottenuta con laccature.


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La fusione indiretta

Quasi contemporaneamente alla tecnica di fusione diretta si sviluppa la tecnica indiretta che permette di riprodurre un modello in cera partendo da un originale. Si ha in questo caso il vantaggio di conservare l´originale per altre copie e anche come modello a cui ispirarsi per la rifinitura del getto grezzo. Il modello originale può essere di bronzo, marmo, terracotta ma anche di materiali deperibili come la cera, il gesso, la creta, la cartapesta.
Il metodo indiretto prevede un maggior numero di passaggi rispetto a quello indiretto e notevoli varianti a seconda delle dimensioni e della complessità dell´oggetto da replicare:
- prima fase - Prendendo come riferimento il modello in cera di un putto ad esemplificare il metodo base per la preparazione con il sistema indiretto, diamo inizio alle operazioni di replica dalla gamba destra;
- seconda fase - Si prepara una cassa (cassaforma) dove la gamba venga contenuta per solo la metà del suo spessore e, dopo aver applicato sulla superficie della cassa e del modello una soluzione saponosa, si cola gesso impastato con acqua fino al bordo;
- terza fase - Con un raschietto a ricciolo si scavano nel gesso delle morse semisferiche, si mette in opera la seconda parte della cassaforma e si pennella con abbondante soluzione saponosa;
- quarta fase - Si cola altro gesso impastato con acqua fino a raggiungere il bordo superiore della cassa;
- quinta fase - Tolto il rivestimento della cassa e preparate con il raschietto a ricciolo le morse semisferiche di riscontro, si prosegue il rivestimento di tutta la statua con tasselli di gesso. La disposizione dei tasselli sulla statua deve essere studiata e realizzata da un formatore esperto che nel costruirla deve tenere conto del profilo della statua onde evitare che il gesso inglobi una parte in sottosquadro. In questo caso infatti il tassello non sarebbe pił rimovibile senza ricorrere a tagli o rotture. In questo disegno già vediamo i tasselli staccati della gamba e del ginocchio, mentre nella zona lasciata scoperta ricompare l´originale.
- sesta fase - Da questo momento comincia la costruzione del modello in cera dal quale al termine delle operazioni si ricaverà la scultura in bronzo definitiva. Prendiamo i due tasselli con il negativo della gamba; questi due tasselli hanno una posizione di accoppiamento fissa creatasi quando nella quarta fase il gesso ha riempito le morse. Dopo aver scaldato un paio di fogli di cera, li si fanno aderire alla superficie negativa della gamba. Lo spessore della cera corrisponde a quello che si vuole dare al bronzo e quindi, a seconda del risultato desiderato, si sceglierà cera pił grossa o pił fina.
- sesta fase, variante - La cera si può applicare anche roteando la forma dopo averne colata all´interno dello stampo una certa quantità fusa. Quando la cera consolidandosi sul gesso freddo avrà raggiunto lo spessore voluto, l´eccesso si potrà rovesciare;
- settima fase - I due tasselli della gamba vengono tra loro riaccostati intorno all´armatura in barre di acciaio dell´anima di fusione, e con un ferro caldo si saldano le due parti in cera;
- ottava fase - Anche la parte del ginocchio viene sottoposta alla stessa operazione e, sempre con ferro caldo, si salda la cera dei due tronconi di gamba intorno al ferro dell´armatura;
- nona fase - I quattro tasselli della gamba sono sistemati sull´armatura della statua. In seguito tutte le parti verranno disposte sull´armatura con modalità del tutto simili;
- decima fase - Ricostruito sull´armatura dell´anima di fusione il modello in cera, ancora racchiuso nei tasselli in gesso, si introduce la terra di fusione in forma semiliquida attraverso due fori nella parte alta. Per permettere l´asciugatura della terra di fusione il riempimento avveniva un poco per volta man mano che si aggiungevano pezzi e aspettando un po´ di tempo tra un riempimento e l´altro;
- undicesima fase - Tolti i tasselli in gesso, si inseriscono, attraverso la cera, nell´anima di fusione i chiodi distanziatori che insieme alle barre dell´armatura eviteranno che l´anima di fusione subisca degli spostamenti;
- dodicesima fase - Si passa alla creazione dei canali di colata (o getti) e degli sfilatoi (o arie): attraverso i primi colerà il metallo e dai secondi uscirà l´aria. Questi canali si ottengono applicando sul modello di cera un sistema di bacchette di cera che vengono saldate dal fonditore per mezzo di un ferro caldo nei punti pił appropriati per facilitare il riempimento della forma e la totale eliminazione dell´aria. Con le stesse bacchette si dà forma allo scolatoio che permetterà la fuoriuscita della cera fusa. I getti e le arie si riuniscono in una o pił bocche nella parte superiore della scolatura;
- tredicesima fase - La cera viene ricoperta con uno strato di refrattario o luto molto fine poiché deve ben aderire a tutti i particolari per riprodurli il pił fedelmente possibile. Questo primo strato è detto camicia o tunica e viene applicato a pennello in varie mani fino ad ottenere uno spessore di circa un dito;
- quattordicesima fase - Successivamente si continua ad applicare luto pił grossolano, simile a quello dell´anima, e con questa operazione si crea il cosiddetto mantello o cappa, che viene rinforzato con cimature di panni (pezze di stoffa) e con fili o cerchiature di ferro perché tutto l´insieme resista alla spinta violenta del bronzo fuso che scorrerà all´interno nelle fasi di colata;
- quindicesima fase - La forma fin qui costruita, dopo lenta essiccazione, viene cotta da un fuoco vivace ed è in questo momento che fuoriesce dallo scolatoio la cera, che si perde lasciando vuote sia l´intercapedine tra l´anima di fusione e camicia sia il volume occupato dalle bacchette in cera dei getti e delle arie. Si continua la cottura fino a quando si è certi che tutta la cera è bruciata e la forma ben cotta e asciutta. Una parte della cera viene recuperata ed un´altra parte andrà in fumo. La cottura può avvenire già nella buca dove avrà luogo l´operazione seguente. Al termine di questa operazione il foro dello scolatoio viene accuratamente chiuso;
- sedicesima fase - Spento il fuoco si riempie lo spazio vuoto intorno alla forma con terra ben pigiata per controbilanciare la spinta del metallo fuso durante la colata ed evitare la rottura della forma. Rapidamente, prima che la forma possa assorbire l´umidità del terreno (la sua presenza provocherebbe soffiature nel bronzo, si fonde il rame nei crogiuoli, si aggiungono lo stagno e il piombo e si getta rapidamente la lega nella forma. Il bronzo fuso entra dalle bocche, corre nei getti e dopo essere disceso fino in fondo risale scacciando l´aria attraverso gli sfilatoi fino a traboccare, segno questo che la forma è piena e che il getto è concluso;
- diciassettesima fase - Trascorso il tempo necessario per il raffreddamento si estrae la forma dalla buca, la si rompa mettendo allo scoperto il getto grezzo con tutti i canali e i chiodi ancora attaccati. Prima, con sega e scalpello, vengono tagliati i canali e i chiodi distanziatori, poi con piccoli scalpelli, ceselli, lime e abrasivi sempre pił fini si rifinisce la superficie. Terminata l´operazione di finitura si procede con la patinatura che, a seconda della tecnica in uso nella bottega, sarà chimica, termica o ottenuta con laccature.


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