Glace sèche pour abrasion douce

Le nettoyage cryogénique, combinant les avantages d’une abrasion douce et d’une faible toxicité, est une technique largement employée dans l’industrie. À la Haute Ecole Arc, les spécialistes du domaine Conservation-Restauration ont eu l’idée de s’en emparer pour l’adapter aux besoins spécifiques des objets métalliques anciens du patrimoine. « Dans le cas de certains traitements, il convient de les débarrasser des cires, des vernis ou de toute autre couche de protection défectueuse qui les recouvrent, sans que le métal soit atteint : les traces d’usage ou de fabrication de l’objet ne doivent pas disparaître », raconte Julie Schröter, spécialiste de ces questions à la Haute Ecole Arc. Au fil des expériences, il semble que la cryogénie réponde parfaitement à ces exigences.

	Le recours à un système automatisé garantit la permanencedes paramètres de réglage du nettoyage

La glace sèche projetée se sublime au contact de la surface métallique à nettoyer, atteignant alors une température de – 78°C. Le choc thermique combiné à l’action mécanique de la projection assure l’abrasion de la surface, en douceur et sans résidus liés aux particules de glace sèche. Des essais de faisabilité ont été réalisés directement sur des objets existants et de grande dimension, notamment sur des canons et autres témoins d’un passé militaire, retenus à grand renfort d’huiles ou de graisses. En laboratoire, les experts ont ensuite travaillé sur des reproductions de surfaces métalliques, volontairement rayées ou gravées pour mimer les traces d’usage de l’objet ou des marques de fabrication.

« À chaque traitement, il faut adapter les paramètres du nettoyage cryogénique, régler la taille de la buse de projection et sa distance par rapport à l’objet, la pression et le débit auxquels doit être pulvérisée la glace sèche, la taille des particules employées… », explique Julie Schröter.

Pour garantir la constance des réglages déterminés et une reproductibilité des essais de nettoyage, un système automatisé a été adapté avec la collaboration des chercheurs en ingénierie de la Haute Ecole Arc pour piloter le dispositif. L’évaluation du degré d’abrasion de la surface métallique à conserver est alors réalisée au département ingénierie par microscopie optique en lumière blanche, MEB-EDX et microscope confocal 3D. La perte de rugosité moyenne constatée sur les alliages étudiés – un acier et un laiton – est très faible, inférieure au dixième de micron, ce qui permet de préserver les traces d’usure et de fabrication. Des résultats très probants qui confirment l’intérêt de cette technique auprès des spécialistes.