Proces

 

Bronsgieten

 

Wat is bronsgieten

 

Bronsgieten is simpel gezegd, het gieten van kunstwerken in brons. Dat moet ruim gezien worden want in de oudheid waren het vooral gebruiksvoorwerpen die in brons gegoten werden en tegenwoordig ligt de nadruk weliswaar op kunstwerken, maar kunnen het natuurlijk ook heel goed ‘dierbare herinneringen’ zijn die in brons gegoten worden zoals bijvoorbeeld het eerste paar schoentjes van je kind. Daarnaast worden er veel zaken gegoten die als gevolg van hobby, uit liefhebberij gemaakt zijn en die in brons worden omgezet. Of nog steeds gebruiksvoorwerpen als urnen. Uit deze opsomming blijkt al dat het gaat om zaken die, via de omzetting naar brons, een soort ‘eeuwigheidswaarde’ krijgen. Een bronzen voorwerp is namelijk uiterst duurzaam;  wanneer het alleen bedoeld is om naar te kijken gaat het inderdaad ‘eeuwig’  mee. Het meest bekende gebruik vandaag de dag is daarom het kunstzinnige gebruik. Kunstenaars die kunstwerken maken en die in brons laten gieten. Kunstwerken waar vele generaties van kunnen genieten.

 

Maar het proces van bronsgieten zelf, wat is dat

 

Het begint bij hetgeen we in brons willen gieten dat we vanaf nu voor het gemak steeds maar met kunstwerk aan zullen duiden. Dat kan een beeld in klei zijn. Van dat beeld wordt eerst een mal van rubber (siliconen) gemaakt. Die mal is eigenlijk ‘het negatief’ van ons kunstwerk. Van die rubberen mal, maken we vervolgens weer een positief maar nu van was. Dat wassen model is dus identiek aan het oorspronkelijke kunstwerk van klei. We maken dat van was omdat dat straks kan smelten bij het gieten. Wanneer we namelijk om het wassen kunstwerk weer een andere mal maken, kunnen we er straks vloeibaar brons in gieten waardoor de was smelt. Deze mal maken we dan van een materiaal, dat bestand is tegen vloeibaar brons en dus niet barst of stukgaat tijdens het gietproces.
Die mal is van gips. Gips vermengd met gravel want van alleen gips, zou de mal barsten tijdens het ‘uitstoken’ van de was.  Wanneer er gravel doorheen gedaan wordt, kan er warmte ontsnappen en barst de vorm niet. Het maken van die mal, gietvorm geheten, wordt gedaan door het mengsel van klei en gravel in laagjes op te bouwen. Dat proces wordt ook wel het ‘muurtjes maken’  genoemd. Bij een kunstwerk met armen en benen is het belangrijk dat de vloeibare brons straks in alle uiteinden van het kunstwerk kan stromen.
Op het moment dat de was straks smelt, moet de aanwezige lucht weg kunnen. Daartoe worden met behulp van rietjes, ontluchtingskanalen aangebracht.  Dat is een precies werkje wat jarenlange deskundigheid vereist. De gipsen mallen, ‘eitjes’ genoemd,  gaat nu naar de uitstookoven om de was eruit te smelten. Hiervoor wordt gestookt tot een temperatuur van maximaal 700 ºC. Als er genoeg mallen op deze manier uitgestookt zijn, worden ze in een bak met zand gezet. Dit omdat bij het gieten van brons de gipsen vormen zouden kunnen barsten en omdat die nu met zand omgeven zijn, wordt de mogelijkheid om uit te zetten zoveel mogelijk weg genomen. Het plaatsen van de mallen in de uitstookoven en ze daarna in de zandbakken zetten, is zwaar werk omdat de mallen veelal groot en vooral zwaar zijn. Bij grote beelden moet daarom gebruik gemaakt worden van een takel.
Eenmaal in de zandbak geplaatst, wordt op het gietgat  totdat de brons erin gegoten wordt, een vel papier of karton gelegd opdat er geen vuiligheid in de mal kan komen. Dan wordt het brons gesmolten en met een smeltkroes in de gereedstaande mallen gegoten. Dit onderdeel van het proces is het meest spectaculair (het vloeibare brons lijkt op stromend lava) maar ook het meest gevaarlijk want het gaat wel om materiaal wat op dat moment meer dan 1000 graden is !

Het brons moet daarna afkoelen en vervolgens worden de kunstwerken ‘uitgepakt’.
De gipsrestanten worden er afgespoten en de restanten van de ontluchtingskanalen worden verwijderd (weggeslepen). Daarna begint het ciseleren, het afwerken en bewerken van het kunstwerk. Dat gaat om detailwerk en moet zorgvuldig gebeuren met behulp van riffelvijltjes, graveerstekers en ciseleerponsen en –hamer. Een klus die veel geduld en liefde voor het kunstwerk vraagt.
Allereerst wordt de ‘giethuid’  verwijderd.  De giethuid is een doffe korrelige laag aan de buitenkant van het kunstwerk, die ontstaat doordat het vloeibare brons tijdens het gieten een chemische verbinding aangaat met de gipsen mal. De giethuid kan worden weggeborsteld of worden gepolijst met een staalborstel of een slijptol. Het uiteindelijke ciseleren is het fijn bewerken van het kunstwerk totdat het zijn uiteindelijke vorm gekregen heeft.

Het enige wat nu nog gebeuren moet, is het aanbrengen van patine. Dit patineren is het geven van kleur aan het kunstwerk die in de regel loopt van ‘bleek groen’  tot ‘brons bruin’. Met gebruik van chemicaliën en met behulp van een brander,  wordt die kleur aangebracht.
We hebben het hier gehad over een kunstwerk dat werd aangeleverd in klei. Dat kan ook in was gebeuren en dan worden dus enkele stappen in het proces over geslagen. Dat is echter alleen mogelijk voor kleine en massieve beeldjes. Grotere beelden zijn hol en die worden van klei gemaakt.

Tijdens het gietproces ligt de werkelijke temperatuur tussen de 1100 ºC en 1200 ºC opdat het brons vloeibaar blijft tijdens het gietproces.
Voor bronzen kunstwerken is de best denkbare verhouding 90/10 (koper/tin) en geeft kwalitatief de meest duurzame kunstwerken. Uitzondering hierop vormen kerkklokken, waarvoor 80/20 de beste verhouding is.
Niet alle bronsgieterijen werken echter met deze verhouding, immers, meer tin is goedkoper en werkt makkelijker maar geeft achteraf, kwalitatief slechtere kunstwerken die kwetsbaarder zijn voor molest en dan veel lastiger te herstellen zijn.

De reden waarom een legering gemaakt wordt is dat deze betere eigenschappen heeft dan de afzonderlijke bestanddelen. De legering is bijvoorbeeld sterker, minder buigzaam of roestvrij. Behalve brons, zijn andere bekende legeringen apalca (koper, zink en nikkel), messing (koper en zink), soldeertin (tin en lood) en roestvrij staal (ijzer, chroom, nikkel of mangaan, vanadium, titanium en molybdeen).

De legering kan ook andere elementen bevatten, zoals lood of zink, soms opzettelijk toegevoegd, maar vaak al aanwezig in het kopererts. Kopererts is nooit helemaal zuiver en bevat steeds sporen van andere elementen. De meest voorkomende onzuiverheden zijn zilver, ijzer, nikkel, lood, bismut, antimoon, zwavel, arseen en kobalt. Elk van deze elementen leidt, mede afhankelijk van de hoeveelheid waarin zij aanwezig zijn in het erts, tot koper van verschillende kwaliteit. Zo maken bijvoorbeeld grote hoeveelheden lood het koper zacht en zorgt bismut, zelfs in minieme hoeveelheden, voor bros koper. Aanwezigheid van arseen daarentegen verhoogt de hardheid en duurzaamheid van koper door de absorptie af te remmen van gassen uit de atmosfeer die het pure koper bij het smelten en gieten bros en poreus maken. Brons is taai, corrosie bestendig en goed te bewerken en zoals gezegd, duurzaam. Na goud en zilver, is het het derde eremetaal en vandaar de bronzen medaille en het bronzen huwelijk. Brons wordt soms verward met messing, vooral wanneer het materiaal verweerd is. Nieuwe bronzen objecten zijn gemakkelijker te onderscheiden aan de kleur. Messing is wat geel van kleur en brons is meer rood/roze van kleur.

 

Welke gietmethoden zijn er?

Grofweg zijn er twee methoden, de ‘verloren was methode’ en die van het ‘zandgieten’.
Daarnaast zijn er nog wel enkele maar die worden weinig toegepast en zijn eigenlijk variaties op de genoemde.

 

De verloren wasmethode

Deze methode, ook vaak op z’n Frans genoemd als ‘à cire perdue’ (= verloren vorm), wordt toegepast voor kleine beeldjes, die direct in was gemaakt (geboetseerd) worden. De was wordt soepel tijdens het verwerken, wordt hij zelfs te soepel dan kun je hem ‘opstijven’  door het model een nachtje in de koelkast te leggen. Het wassen model wordt in een vuurvaste mal (bestaande uit gips en gravel, ‘eitje’ geheten) ingebed waarbij er giet- en ontluchtingskanalen worden aangebracht. De klei wordt gebakken en de was wordt er tegelijkertijd uitgesmolten in een uitstookoven en daarna wordt in de holle ruimte brons gegoten. Nadat deze bronzen vorm is afgekoeld, wordt de kleine mantel verwijderd, het bronzen object schoon gespoten en worden de uitsteeksels (de ontluchtingskanalen) weggeslepen, gaten gedicht en het kunstwerk vervolgens afgewerkt, geciseleerd en gepatineerd.
Deze methode wordt toegepast bij bronzen voorwerpen maar ook bijvoorbeeld bij voorwerpen in zilver of goud.
Nadeel van deze methode is, dat je het origineel (het wassen model) kwijt bent en als er iets misgaat is dat onherstelbaar. Een ander nadeel is dat kleine onderdelen van het kunstwerk (de armen en benen van een figuur) lastig in was te maken zijn en daarvoor meerdere ‘kunstgrepen’  nodig zijn.

 

Om dat nadeel te ondervangen, kun je van zowel een wassen beeld of een beeld gemaakt van enig ander materiaal, eerst een mal maken. Van voorwerpen die gemaakt zijn van keramiek, brons, klei of steen, moet er eerst een mal gemaakt worden. Het bijkomend voordeel van een mal is ook dat je meerdere exemplaren kan maken van hetzelfde beeld.  De methode is daarna gelijk zoals reeds beschreven bij item ‘ Wat is bronsgieten’ en wordt wel ‘hol gieten’ genoemd. Deze methode heeft genoemde nadelen niet maar is aan de andere kant weer bewerkelijker, tijdrovender en daardoor duurder.

 

De methode ‘ Zand gieten’

Bij deze methode wordt het te gieten voorwerp gemaakt in gips, hout of kunststof. Het voorwerp, model wordt in een raamhelft gelegd (die eerst met olie is ingesmeerd tegen het vastzitten). Daarna wordt rondom het model, vormzand aangebracht en aangestampt. Vervolgens wordt de andere raamhelft erop gelegd en het zand toegevoegd en aangestampt. Na verharding haalt men voorzichtig de raamhelften weg en het model eruit. Dan worden er kleine kanaaltjes gemaakt vanaf de gietmond om het gesmolten brons naar de uitgespaarde vorm te leiden. Ook worden er kleine kanaaltjes gemaakt van de vorm naar de rand om de lucht te laten ontsnappen.
Hierna gaan de raamhelften er weer op en worden zij met elkaar vergrendeld. Dan wordt het verhitte metaal in de gietmond naar de vorm geleid. Als het metaal is afgekoeld, worden de raamhelften verwijderd. Tenslotte is dan het proces van afwerken, ciseleren en patineren hetzelfde.

Deze methode is vooral geschikt wanneer men voorwerpen wil laten gieten die symmetrisch zijn, zoals bijvoorbeeld kerkklokken, pannendragers (kookplaat) en pomphuizen. Bij deze methode moet van speciaal zand gebruik gemaakt worden. Bekend is de  Brusselse aarde is. Dit is een fijnkorrelig materiaal (gele leem, een mengsel van zand en klei), dat sterk verdicht kan worden en daardoor kunnen  details goed gemaakt worden bij het ‘aankloppen’. Na het aankloppen is het materiaal zo’n geheel geworden, dat het zijn vorm,  van het model dat het omsluit, goed behoudt. Omdat dit vormzand echter zeer kwetsbaar is, wordt het gewoonlijk opgesloten in een tweetal metalen vormkasten; een voor de voorzijde en een voor de achterzijde van het model. Na verwijdering van het model ontstaat dus de  holte waarin het vloeibaar metaal gegoten wordt. Voordelen van deze methode zijn dat er geen uitstookoven nodig is en omdat die qua omvang doorgaans beperkt is, kunnen er grotere voorwerpen gegoten worden. Nadelen zijn de kwetsbaarheid van de Brusselse aarde die een wat ‘ korrelige’  huis op het kunstwerk nalaat wat veel afwerken vraagt. Een ander nadeel is dat de gietkap uit meerdere  kwetsbare delen bestaat, die verschillende malen verplaatst moeten worden.

 

Overige gietmethoden

Andere gietmethoden met namen als ‘ slingergieten’ en ‘ceramic shell gieten’, zijn varianten op de verloren was methode, waarbij gebruik wordt gemaakt van vuurvaste materialen die niet langdurig hoeven te worden uitgestookt.