Les Métaux en bijouterie.

Les métaux précieux, les métaux cuivreux, les aciers, les aluminiums, l’étain, le zamak, et les autres matières.

Si certains sont connus, d’autres le sont beaucoup moins. Nous vous donnons ici quelques informations pratiques.

Toutes ces informations sont le fruit de nos propres analyses et constats, influencées par notre façon de travailler.De ce fait, ces renseignements ne seront peut-être pas valables pour d’autres activités ou dans d’autres établissements.

Les métaux précieux, tel l’or et l’argent en bijouterie.

L’or est utilisé à différents titres, voici les principaux :

  • or 750 ou 18 carats (75% d’or dans l’alliage)
  • or 375 ou 9 carats (37.5% d’or dans l’alliage)
  • or 583 ou 14 carats (58.33 % d’or dans l’alliage)

Les différentes couleurs étant obtenues en variant la nature et la proportion des métaux constituant le reste de l’alliage.

  • Les principales couleurs sont :
  • le jaune de différentes nuances; nous réalisons principalement du 3N
  • le rouge (rose), chez nous du 5N
  • le blanc (gris)

Il existe différents types d’or gris :

  • L’or gris palladier 9 ou 13 %, où le palladium augmente les caractéristiques mécaniques (intéressant pour les sertis), et offre un blanc plus éclatant.

Son tarif est plus élevé que l’or jaune à cause du palladium, et sa température de fusion étant plus élevée, sa mise en œuvre est un peu plus difficile.

  • l’or gris nickel, est plus accessible en terme de coût et de facilité de mise en œuvre, mais généralement moins blanc.

De plus, il contient un peu de nickel, et laissera subsister un doute sur une possible réaction allergique.

A savoir, l’or gris subit souvent un dépôt galvanique de rhodium une fois le bijou fini, pour le rendre encore plus blanc.

Pour l’argent, nous réalisons uniquement des pièces en 925 millièmes (92.5% d’argent dans l’alliage) car c’est le titre standard en France.
Nous pouvons tout de même réaliser un titre supérieur sur demande.
Il existe des bijoux en argent pur (1000 millièmes) qui sont obtenus à partir de bande et de fil, mais la fonderie cire perdue ne sera pas adaptée.

L’alliage d’argent 925 possède une très bonne coulabilité et un joli poli. Son principal défaut est sa relative souplesse.
Dans certain cas, un durcissement thermique est réalisable permettant d’augmenter légèrement la dureté.

Les aimants ne réagissent pas aux métaux précieux, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Les métaux cuivreux, tel le bronze et le laiton en bijouterie.

Bonze :
Nous utilisons la nuance CuSi3Mn1 car elle a un bon rapport fluidité / retrait. Si vos pièces sont très fines et demandent de la rigidité, il est préférable de les couler avec le laiton ci-dessous.

Laiton :

En découpe et gravure mécanique, nous utilisons de l’UZ37.
En fonderie cire perdue, nous n’utilisons pas le laiton sous sa forme cuivre + zinc, mais préférons lui ajouter du CuBe2 pour améliorer sa qualité de fonte.
C’est un choix technique qui permet aussi une amélioration de la dureté des pièces.

Le Cube2 contenant du béryllium (cancérigène), nous utilisons maintenant du bronze sans étain possédant de très bons résultats en fonderie.
Nous n’hésiterons pas à vous le proposer si vous nous demandez du laiton. Si vos pièces sont massives le résultat sera meilleur avec le bronze ci-dessus.

Nous réalisons aussi à la demande, des pièces en CuBe2 (cupro béryllium), pour des pièces plus techniques, demandant un dureté importante, mais c’est rarement le cas en bijouterie. Le CuBe2 est le cuivreux le plus résistant après traitement thermique.

Cuivre pur :
Le cuivre pur (chez nous du CuA1) est utilisé pour la réalisation de pièces émaillées pour la bijouterie.

Les aimants ne réagissent pas avec les cuivreux, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Les aciers inoxydables, tel le 316L en bijouterie.

En bijouterie, nous utilisons exclusivement de l’inox 316L.
Cet alliage offre une très bonne résistance à l’oxydation et un très joli poli.

La plupart des collections de bijoux acier se ressemblent beaucoup car l’usinage est le mode de fabrication le plus répandu.
Nous ne pratiquons pas l’usinage, mais la fonderie avec le procédé de fonte à cire perdue, permettant une plus grande diversité des formes.

La fonderie de l’inox en bijouterie est beaucoup plus contraignante que pour des métaux plus traditionnels, comme l’or, l’argent ou le bronze.
Et les bijoux doivent être étudiés et adaptés pour éviter tous défauts.

Avant de vous lancer dans la conception de votre prototype, il est indispensable de nous contacter, afin que l’on vous informe des précautions à prendre lors de la conception de votre bijou.

Voici les inconvénients de cette matière en fonderie :

  • fonderie plus difficile
  • métal très dur à travailler
  • usure des outils et des bandes abrasives plus rapide
  • une productivité plus faible
  • mise en forme difficile
  • forte oxydation après fonderie (nettoyage à l’acide + sablage obligatoire)

Mise à part cela, l’acier a beaucoup d’avantages :

  • un poli éclatant
  • une très bonne résistance aux rayures
  • un coup matière faible (variation faible des cours)
  • un aspect “homme”
  • soudure laser parfaitement adaptée

Contrairement à d’autres aciers, l’inox 316L n’attire pas les aimants, de ce fait, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Les aluminiums en bijouterie.

L’aluminium n’est pas très utilisé en bijouterie, sa forme la plus courante doit être le fil anodisé.

En fonderie, nous utilisons pour les bijoux, principalement de AZ10S8G, offrant une bonne coulabilité et une dureté suffisante.
Nous possédons aussi de AS13 mais étant plus mou, le polissage est plus difficile.

Nous n’avons malheureusement pas trouvé d’alliage permettant à la fois une bonne coulabilité et la possibilité de faire une anodisation.
Si votre société pratique l’anodisation sur un de ces deux alliages, merci de nous contacter.

Inconvénients de l’aluminium en fonderie pour la réalisation de bijoux.

  • encrassage des fraises et papier abrasif
  • poli un peu terne
  • pas d’anodisation possible sur les alliages que l’on emploie ( la galvanisation est impossible sur tous les aluminiums)
  • casse sous une forte déformation
  • brasure (type bijoutier) impossible

Avantages :

  • un coup matière faible (variation faible des cours)
  • légèreté des pièces
  • matière tendre

Les aluminiums n’attirent pas les aimants, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Le titane en bijouterie.

Un peu comme l’acier, la plupart des bijoux titane sont réalisés en usinage. La raison est simple, la fusion du titane est difficile à maîtriser.
Le titane en fusion “mange” tout ce qu’il touche, l’idéal est donc de le fondre en lévitation, comme cela est pratiqué dans l’industrie.

Nous parvenons à le couler, mais nous sommes limités à 50gr (voire 80 gr dans certaines conditions) de titane, et les matériaux de moulage comme les consommables (creuset) sont bien plus chèrs.

Tous cela rend les bijoux en titane issus de la fonte à cire perdue hors de prix. Pour un ordre d’idée, compter de 60 à 90 €ht pour une bague brute de fonderie.
Pour les bijoux, nous utilisons du titane grade 2.

Voici les inconvénients de cette matière en fonderie :

  • fonderie très difficile et chère
  • métal très dur à travailler et cassant pour les parties les plus fines
  • usure des outils et des bandes abrasives plus rapide
  • une productivité très faible due à la faible capacité du creuset
  • mise en forme impossible car cassant
  • oxydation après fonderie (sablage obligatoire)
  • un coût matière assez élevé (de 100 à 120 €ht le kg)

Mise à part cela, le titane a beaucoup d’avantages :

  • un poli éclatant
  • une très très bonne résistance aux rayures
  • un aspect “homme”
  • soudure laser parfaitement adaptée
  • confort (sa température s’adapte rapidement à celle du corps)

L’anodisation du titane après fonderie devrait fonctionner, mais nous ne l’avons jamais testée.

Le titane coulé dans de bonnes conditions permet de conserver le grade 2 et reste implantable ( prothèse, piercing…) ce qui n’est pas le cas dans notre fonderie; nous le déconseillons pour cette application.

Contrairement aux aciers, le titane n’attire pas les aimants, de ce fait, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Si vous commercialisez une fondeuse en lévitation pour le titane adaptée à la bijouterie, merci de nous contacter.

Les métaux à bas point de fusion, tel l’étain et le zamak en bijouterie.

L’étain et le zamak sont coulés directement dans des moules silicone (contrairement au procédé cire perdue). Cela est rendu possible par leur point de fusion relativement bas (environ 300°C pour l’étain et 400°C pour le zamak)

Les moules (galettes) sont de forme circulaire ce qui permet d’inclure différentes pièces dans le même moule.

L’étain est le plus utilisé en bijouterie fantaisie. Nous utilisons un étain sans plomb.

Avantages de l’étain :

  • tarif brut de fonderie faible
  • facilité pour le travailler
  • brasure à l’étain facile
  • obtention du poli/brillant avec la galvanoplastie

inconvénients :

  • galvanoplastie obligatoire
  • peu résistant aux déformations
  • craint les coups
  • l’obtention des formes complexes est difficile de part le type de moulage

Le zamak est plus utilisé pour les porte-clés et les boucles de ceinture. Une pièce fine sera difficile à obtenir et restera cassante.
Le zamak paraît plus difficile à traiter en galvanoplastie, et les sous-traitants plus difficiles à trouver.

Avantages du zamak

  • coût matière très faible
  • rigidité

inconvénients :

  • peu fluide (pièce fine)
  • cassant sur les pièces fines
  • l’obtention des formes complexes est difficile de part le type de moulage
  • assemblage par brasure impossible

L’étain et le zamak n’attirent pas les aimants, il faudra prévoir vos systèmes avec aimants en conséquence.

Le nickel est ses alliages.

En bijouterie

La réglementation est très stricte pour la bijouterie. Le nickel n’est pas autorisé, ou plus précisément, le taux de libération du nickel qui se dégage des métaux ne doit pas dépasser un certain seuil (0.5μg / cm² par semaine pour les articles entrant en contact direct et prolongé avec la peau)
C’est pourquoi, la plupart des alliages contenant du nickel ont été supprimés. Mais certains sont toujours autorisés, comme l’acier inox 316L et certains or gris.

Par exemple, l’acier inox 316L (aussi appelé “acier chirurgical”), contenant de 10 à 13% de nickel, et autorisé et peut même être implanté (limite réduite à 0.2 µg / cm² par semaine pour les piercings).
Pour les or gris, il en existe plusieurs, avec ou sans nickel.

Hors bijouterie

Dans d’autres secteurs, où il n’y a pas de contact prolongé avec la peau, le nickel est toujours autorisé. C’est notamment le cas pour des articles ferroviaires miniatures.
Pour ces applications, nous utilisons un maillechort (CuNi18Zn20).

Tableau récapitulatif des métaux en bijouterie.

Solidité, coût, facilité de production, résistance, qualité de finition …
Tous nos alliages sont conformes aux réglementations en vigueur pour le secteur de la bijouterie, secteur très restrictif.

 

Comparatif des métaux en bijouterie.

Densité
 Fonderie
Découpe
Gravure
Polissage
Dureté
 Coût
Façon
Galvanisation
Or
16Cire perdue/découpe mécanique Oui************Oui
Argent
10.5Cire perdue/découpe mécanique Oui************Oui
Laiton
8.5Cire perdue/découpe mécanique Oui***********Oui
Bronze
8.5Cire perdue Non***********Oui
Cuivre CuA1
8.96Cire perdue Non********Oui
Inox
9Cire perdue Non****************Non pratiqué
Aluminium
2.7Cire perdue Non******Non
Titane
4.7Cire perdue Non****************Non
Nickel
8.5Cire perdue Non************Oui
Étain
7.4Basse fusion Non******Oui
Zamak
 6.8Basse fusion Non*******Oui