La fonderia a cera persa si basa sulla colatura di metallo fuso all’interno di una forma negativa; quindi si esegue in cera la scultura che si vuole trasformare in bronzo, ma vuota. La cera deve avere cioè solo lo spessore che si vuole che abbiano le pareti di bronzo (o di altro metallo) che costituiranno la scultura una volta fusa in metallo. E’ una tecnologia antica che è stata sviluppata negli anni e che oggi, oltre che per opere artistiche, è molto adoperata nell’industria avendo raggiunto elevatissimi livelli tecnologici. E’, infatti, sempre utilizzata quando si richiede un pezzo di massima precisione e quando l’esecuzione tradizionale comporterebbe tempi di lavoro complicati e lunghi. Oggi, per esempio, sono costruiti in cera persa gli elementi più importanti dei motori a reazione degli aerei. Le pale interne delle turbine, devono sopportare velocità periferiche di circa 450m/s raggiungono temperature superiori  ai 1200 gradi con velocità di deflusso di 750 m/s. Il sistema di raffreddamento utilizza minuscoli micro fori e canali di spessore infinitesimale che possono essere fabbricati soltanto con il procedimento della cera persa.

L’origine.

L’origine è legata soprattutto ai manufatti artistici in una lunga storia che inizia dal VI secolo a.C.. I più antichi ed elementari stampi furono realizzati in pietra, in terracotta o in sabbia. Dai primordi a oggi si è verificato un perfezionamento dei materiali e delle tecniche mentre i principi di base sono rimasti gli stessi. Alle origini le fusioni erano piene, come nel caso dei bronzi nuragici sardi o delle opere greche del VI sec a.C. In questi casi le misure massime ottenibili erano di cm 45-50. In oriente, già nel terzo millennio a.C. si era arrivati a perfezionare questo tipo di fusione nella civiltà sorta a Mohenjo-Daro nell’attuale Pakistan. Una vera e propria rivoluzione tecnica si attua con l’introduzione dell’anima che consente di ottenere il getto cavo. Nella Grecia del VI sec a.C. si definisce il metodo dello spessore omogeneo del getto impiegato ancor oggi. Nel III sec a. C. si definisce il sistema degli stampi in gesso a tasselli che permette di ottenere più copie da un modello non solo in gesso ma anche in cera. Non è possibile disegnare un’evoluzione rettilinea della fonderia durante i secoli poiché talvolta tecniche molto elaborate sono dimenticate. Il Cellini fonde ancora con il sistema dell’anima modellata ricoperta di cera con il rischio di perdere ogni volta il lavoro. Sarà il Vasari a descrivere come novità l’uso delle forme in gesso smontabili a tasselli che permettono di ottenere più copie in cera. Dal Gianbologna in poi si sviluppa un progressivo miglioramento tecnico e cambia la concezione sulla qualità intrinseca della fusione. Con il perfezionamento dei metodi di assemblaggio e con l’introduzione della saldatura elettrica aumentano notevolmente le dimensioni delle fusioni. Le opere di grandi dimensioni sono oggi suddivise in “pezzi” di circa cm 150x100 che sono fusi singolarmente e poi messi insieme e saldati tra di loro. Come detto la saldatura elettrica facilita il compito e un finale cesello manuale elimina ogni traccia. Sono quindi finiti i tempi in cui era una sorte di “onore” fondere in un solo getto; i tempi di esecuzione e il loro conseguente costo renderebbero queste opere troppo care. Per esempio tra le fusioni di grande formato, dove, appunto, la sfida tecnica era legata al getto unico, si ricorda la statua equestre di Carlo IV di Borbone che si trova in piazza Tolsa a Città del Messico. La statua fu fusa in agosto del 1802 in un solo getto di circa 50 tonnellate ma lo scultore fu impegnato soltanto nella rifinitura per  ben quattordici mesi!

Le sagome.

Anche le sagome non hanno limiti poiché qualsiasi “oggetto” può essere riprodotto. La cera che si utilizza per riprodurre è, infatti, duttile, elastica e di alta precisione. Poiché lo strato di cera che riveste le conformazioni dell’oggetto è assai fine, circa 5 mm, tutto può essere ricoperto!

Fusione diretta.

In alcuni casi si può fondere direttamente il pezzo a tre fondamentali condizioni: che il materiale di cui è composto possa bruciare e quindi dissolversi a una temperatura non superiore a 650 gradi senza lasciare troppi residui incombusti, che l’opera finale sia piena e che non siano necessari altri esemplari poiché il modello di partenza sarà distrutto. Si possono quindi ipotizzare materiali molto diversi tra loro ivi compresi quelli vegetali e animali.

Fusione con modello.

In tutti i casi, invece, in cui si vorranno fondere più esemplari e ottenere una scultura vuota all’interno sarà invece necessario partire da un modello; un oggetto, cioè, che rappresenta la sagoma che dovrà assumere il prodotto finale e che potrà, a sua volta, essere fatto di svariati materiali: legno, metallo, gesso, argilla, plastilina, resine sintetiche, stucco, cartapesta e altro: ognuno di questi materiali ha pregi e difetti; per esempio il legno offre un'ottima lavorabilità e leggerezza del modello, e come unico svantaggio la modesta resistenza superficiale e all'usura. Per contro, materiali metallici offrono una resistenza meccanica e all'usura certamente maggiore, ma difettano in lavorabilità; mentre il peso elevato rende arduo un eventuale cambiamento di posizione della forma, che correrà il rischio di rompersi. Lo scopo del modello è di creare nella forma la cavità nella quale si colerà il metallo fuso. Le dimensioni del modello devono tener conto del ritiro del metallo nella fase di solidificazione e del sovrametallo. La forma del modello deve tener conto della necessità di poterne estrarre il modello senza rovinarla, e quindi le pareti parallele alla direzione di estrazione del modello dovranno essere leggermente inclinate formando un invito detto sformo o scampanatura; occorrerà evitare inoltre i sottosquadri o prevedere un’adeguata scomponibilità del modello; infine prevedere le portate d’anima, cioè il calco dei supporti ove poggeranno le anime per creazione dei vuoti nella fusione. Per evitare tensioni interne, si cercherà di evitare bruschi cambiamenti di spessore o di direzione, prevedendo opportuni raccordi tra le parti.

Fedeltà nei dettagli.

Un'altra importante caratteristica della fusione a cera persa è la grande precisione per ottenere un’elevata fedeltà dei dettagli.  La superficie della forma, che sarà in contatto con il bronzo liquido durante la fusione, sarà stata incisa dalla cera poi “scomparsa” durante la fase di essicamento delle forme nelle stufe fino a 650°. La cera è quindi lo strumento per ottenere precisi dettagli. Tutti conoscono le caratteristiche della cera: duttile, malleabile, resistente, morbida, plastica e molto precisa. E’ per esempio intuitivo come su un pezzo di cera sia facilmente possibile lasciare le proprie impronte digitali semplicemente premendo la cera tra le mani. Ebbene le identiche impronte digitali saranno trasferite sulla superficie interna della forma e direttamente trapiantate sulla superficie di bronzo. Nessuna altro procedimento arriva a simile precisione. Anche le migliori terre cotte o ceramiche o porcellane non riusciranno a ottenere gli stessi risultati. Tanto meno il vetro. Osservate, per esempio, quale precisione è stata raggiunta dalla saliera di Benvenuto Cellini o il galletto e tacchino e gufi e aquila del Giambologna

Tempi di esecuzione.

I tempi di esecuzione sono lunghi poiché: La realizzazione della forma siliconica deve essere eseguita completamente a mano schiacciando la gomma “pollice per pollice” per rilevare ogni più piccolo dettaglio superficiale del modello. Tecnologie più moderne consentono di usare gomme siliconiche liquide che sono versate in piccole casse formi che contengono il modello. L’esecuzione è, in questo caso, molto più rapida ma la precisione è assai inferiore. La fase di scioglimento della cera, essicazione e sinterizzazione della forma in cui è contenuto il modello in positivo in cera con i canali di colata è anch’essa assai lunga. Dopo aver introdotto le forme in apposite stufe si aumenta la temperatura al loro interno molto gradualmente per evitare di creare fessure nella forma nella fase di essicazione dall’acqua e di scioglimento della cera. Si arriva, infatti, a 100° solo dopo 36 ore e a 350° dopo ulteriori 3 giorni. Poi, in ulteriori 2 giorni, si raggiungono i 650° e, infine, per ottenere una perfetta sinterizzazione si mantengono le forme a questa temperatura per le ultime 48 ore.  Il processo dura quindi circa 9 giorni cui vanno aggiunti il giorno iniziale per lasciar minimamente asciugare le forme appena costruite e circa ulteriori 2 giorni alla fine del ciclo per un lento raffreddamento. Il totale diventa quindi circa 12 giorni. Le fasi successive di pulitura, taglio dei canali di colata, cesello e patina sono invece assai veloci compatibilmente con le difficoltà di cesello.