Jacques Buchetti

“ L'invention du support ou porte-outil à chariot, attribué à l'Anglais Bramah et développé par le constructeur II. Mandslay, permettant de conduire l'outil, tenu d'une façon rigide, dans toutes les directions, avec plus de précision que par la main de l'homme, a constitué l'un des plus importants perfectionnements dans le travail des métaux. Ce support comprend essentiellement deux coulisses d'équerre, celle supérieure portant l'outil, mues chacune par une vis qui, manœuvrées séparément ou simultanément permettent de donner à l'outil toutes les directions. ”

“ On peut donc conduire les deux machines, verticale et horizontale, y répéter indéfiniment des pièces de série, sans crainte d'en rater faute d'attention et sans dérégler le fonctionnement de la fraise ; si pourtant, à la longue, l'usure même de l'outil venait à donner quelque différence des pièces avec la pièce type, les palmers permettent de suite de corriger le défaut et de revenir au point voulu; c'est là le seul travail qui reste à l'ouvrier, on comprend qu'il n'aura aucune peine à le bien faire. ”

“ La soudure du fer sur fer est la seule qui se fasse sans fusion. Tous les autres métaux : la fonte, le bronze, le plomb et l'étain, l'or, l'argent, le platine, ne se soudent entre eux que par fusion.
Les chambres de plomb des fabriques d'acide sulfurique sont formées par la soudure autogène de feuilles de plomb que l'on pratique au moyen d'un chalumeau à gaz hydrogène dit aerhydrique. ”

“ Mais les caractères physiques et les propriétés mécaniques changent : • La fusibilité croît rapidement à mesure que s'élève la teneur en carbone.
La malléabilité, au contraire, diminue - - Le fer, chauffé à blanc, jouit seul de la propriété de se souder à lui-même.
L'acier perd cette propriété, mais acquiert celle de durcir par la trempe.
Examinons de plus près ces propriétés en commençant par la fonte que la métallurgie obtient d'abord et d'où on tire le fer et l'acier, en éliminant plus ou moins le carbone. ”

“ On conçoit que la fraise, animée d'un mouvement de rotation et parcourant une pièce sans la quitter, agit d'une façon continue, comme le tour, et, par suite, doit produire plus de travail que l'outil de la mortaise qui n'agit qu'en descendant et doit toujours avoir une course plus grande que la largeur de la pièce à travailler. ”

“ Il faut obtenir le plus grand poids de copeaux dans un temps donné; qu'importe une augmentation de travail ou de quelques kilogrammes de charbon par jour et par machine, alors que les frais généraux et la main-d'œuvre sont constants. Il y a donc avantage à faire les copeaux présentant la plus grande section, à marcher à la plus grande vitesse et à faire l'angle de l'outil tel qu'il ne nécessite pas un affûtage trop fréquent. ”

“ Mais, de plus, les huiles organiques employées au graissage des cylindres à vapeur se décomposent en présence de la vapeur d'eau à haute température en glycérine et acides gras; il en résulte des dépôts et obstruction des conduits.
De plus, ces acides gras, soit dans le cylindre, soit dans la chaudière où ils sont envoyés, après leur passage au condenseur, se décomposent en présence du tartre des eaux pour former des savons et l'acide rendu libre attaque le métal, fonte ou tôle des chaudières, cause première de nombreux accidents. ”

“ Les outils dont nous venons de parler sont plus ou moins façonnés à la forge. Cette façon est coûteuse de main-d'œuvre et aussi par la perte de l'acier brûlé ; souvent aussi l'acier est un peu détérioré et l'outil est alors médiocre. On a cherché depuis fort longtemps à supprimer tout travail de forge. ”

“ Il y a avantage à travailler à la plus grande vitesse possible malgré l'accroissement de travail qui peut en résulter par kilogramme de copeau, parce que, ainsi que nous l'avons déjà dit, tous les autres facteurs du prix de revient, tels que : la journée de l'ouvrier et les frais généraux sont constants. ”

“ Les vrais procédés de conservation sont ceux qui procèdent par injection dans la masse du bois d'un antiseptique, tels que le sulfate de cuivre, le chlorure de zinc, où la créosote, qui est l'huile lourde résultant de la distillation de la houille. ”

“ La meule artificielle ne sert pas seulement, comme on l'a écrit souvent, pour les travaux grossiers tels que l'ébarbage, etc. ; faite en émeri pur, elle sert aussi à la rectification des pièces de machines trempées, et à l'affûtage des outils, comme nous l'avons vu, c'est-à-dire aux travaux de la plus grande précision. ”

“ Dès qu'on put obtenir de grandes quantités d'acier fondu, on eut l'idée de le couler en pièces, comme la fonte. Mais, outre les soufflures qui se produisent plus nombreuses, les inconvénients énumérés pour la fonte moulée acquièrent ici plus d'intensité.Suivant que le refroidissement est plus ou moins rapide, la structure moléculaire est plus ou moins cristalline; le retrait produit des tensions inégales et, par suite, un état moléculaire instable. On combat en partie ces effets par les recuits. Ces inconvénients croissent à mesure que l'acier est plus carburé. ”

“ Pour de petits outils, forets, poinçons, etc., qui ne sont trempés souvent qu'à une extrémité et s'échauffent très vite, il n'est pas facile de saisir l'arrivée de la coloration voulue. On les recuit alors à l'huile flambante ou au suif.
Après les avoir trempés et séchés, on les plonge dans l'huile ou le suif, et on présente le corps de l'outil à la flamme d'une bougie ou d'une lampe directement, ou mieux à la flamme déviée par le jet d'un simple chalumeau.
Dès que le suif répand des fumées blanches, on a atteint le jaune ; Les fumées abondantes et colorées correspondent à l'orangé. ”

“ BRASURES Les brasures ou soudures que l'on emploie pour souder le fer et le cuivre rouge entre eux, ou séparément, sont composées de cuivre rouge et de zinc avec quelquefois un peu d'étain.
Une brasure doit être plus fusible que les métaux qu'elle doit souder.
On peut braser fer sur fer avec de la limaille de cuivre propre, cuivre sur cuivre avec de la limaille de laiton. ”

“ MM. Smith et Coventry, les constructeurs bien connus de machines-outils, ont, paraît-il, adopté ces porte-outils à douille ainsi que les outils ronds suivant les cas, et, dans une communication faite par M. W. Ford Smith à « l'Institution of mechanical Engineers », en 1883, il fait ressortir l'économie qu'ont présenté ces outils : outre l'approvisionnement moindre d'acier on supprime le forgeron et son aide et, de plus, un seul ouvrier est chargé d'affûter tous les outils, tandis que les tourneurs et raboteurs ne quittent jamais leurs machines. ”

“ Il résulte de cette pratique deux avantages : 1° La surface de l'outil qui seule travaille présente seule la dureté voulue après la trempe; le centre est moins dur, et par suite l'outil est plus élastique; 2° Le centre de l'outil étant moins carburé se trempe moins énergiquement et l'outil risque moins de se criquer ou même de se rompre à la trempe, il se déforme aussi bien moins; il travaille moins, en un mot.
Soudure de l'acier. — L'acier peu carburé notamment l'acier corroyé, peut se souder à lui-même ou avec le fer. ”

“ L'acier, chauffé et trempé dans l'eau, est dit trempé dans toute sa force, et, s'il est très carburé, il est cassant au moindre choc et doit être recuit.
Le recuit, qui est la deuxième opération, a pour but de ramener l'acier au degré de dureté suffisant pour le travail à faire, tout en restituant ainsi au métal une partie de son élasticité. ”

“ Le forger alors assez rapidement et à petits coups jusqu'à ce que l'outil ait la forme voulue, mais en ayant bien soin de le réchauffer aussitôt que la température descend vers le rouge cerise et autant de fois qu'il est nécessaire.
Éviter seulement de le battre à froid, ou même au rouge sombre, contrairement à ce qu'on recommande généralement pour les aciers à outils ordinaires.
Si l'acier s'écrase sous le marteau, s'il devient pailleux, ou s'il se fend, c'est qu'il a été chauffé trop vite ou pas assez, ou qu'on l'a forgé trop froid. ”

“ Aujourd'hui, la plupart des articulations des machines, les tourillons des arbres des machines à grande vitesse, sont cémentés et trempés, mais ce perfectionnement qui améliore les frottements tout en diminuant l'usure n'a pu être pratiqué, sur des pièces de toutes dimensions, que depuis qu'on sait rectifier la forme géométrique de ces pièces, toujours un peu altérée à la trempe. ”

“ On recherche, à l'aide d'un indicateur en avant de la ifgure, le point où se trouve le maximum de flexion, puis la pièce est placée de façon
à ce qu'elle présente à la vis de pression la bosse trouvée, et, pendant qu'un brûleur à gaz la « fait revenir » au point désiré, on lui fait supporter des pressions de plus en plus fortes qui arrivent à la fléchir en sens inverse d'une quantité légèrement supérieur et à la flexion de la trempe. L'ouvrier modère la température et refroidit la pièce lorsqu'il pense avoir atteint le but désiré. ”

“ Le cuivre raffiné ou pur présente une cassure d'un rouge soyeux à courtes fibres ; il est mou, malléable à chaud et à froid et ductile. Se forge au rouge sombre, ne se soude pas à lui-même, mais se brase. Il coule mal en moules, donne des pièces à soufflures, à moins d'y allier 1 à 3 0/0 d'étain.
Bon conducteur de la chaleur et de l'électricité, il est peu oxydable et sa patine forme une couche protectrice.
Usages. — Il résiste mieux que le fer aux liquides organiques, d'où son emploi dans la construction des appareils de sucreries, brasseries, distilleries et ustensiles de ménage. ”

“ Le serrage est la quantité dont l'outil pénètre dans la matière à chaque tour; c'est l'épaisseur du copeau. Cette épaisseur peut être plus forte pour les outils à travail alternatif que pour ceux à travail continu parce que les premiers se refroidissent pendant le retour. ”

“ On obtient ainsi des lamelles brillantes, d'apparence vitreuse, d'un jaune rougeâtre (litharge jaune d'argent) , ou rouge vif (litharge rouge d'or) , suivant que le refroidissement a été prompt ou lent. Les litharges du commerce sont souvent mélangées d'ocres, de sable ou brique. En dissolvant la litharge dans l'acide azotique étendu, ces matières terreuses restent comme résidu.
La liharge rend l'huile de lin siccative et donne de belles couleurs : jaune minéral, jaune de Turner, jaune de Cassel, de Paris, Vérone, Naples, etc. ”

“ La soudure doit être réussie dès les premiers coups de marteau, il est inutile de frapper fort une fois que le fer n'est plus au blanc, s'il n'est pas soudé, car alors il ne se soude plus. Une fois la soudure faite, et tant que le fer est chaud, on contre-forge et on pare pour donner aux barres réunies une section continue. Cependant si la nature de l'ouvrage le permet, il est préférable de laisser au fer une section un peu renforcée à l'endroit de la soudure.
Voilà la marche de l'opération mécanique. Mais revenons au chauffage des
amorces. ”

“ Pour les pièces présentant une certaine épaisseur, le conduit de coulée est agrandi et prolongé au-dessus du moule, pour former une masselotte. Les évents ménagés sur toutes les parties saillantes du moule pour assurer le dégagement des gaz, servent aussi de masselotte. La masselotte, où le métal reste en fusion autant que dans le moule, abreuve le moule pendant le retrait, et, par la pression qu'exerce la colonne de métal liquide sur toutes les parties du moule, on obtient des pièces plus saines. ”

“ Vitesse relative. — La vitesse relative d'une fraise est beaucoup plus considérable que celle des outils ordinaires, parce que l'épaisseur du copeau est plus faible. Une fraise de 30 millimètres peut tourner à 200 tours, ce qui donne une vitesse relative, ou à la circonférence :
Avec l'avancement de 30 mill., l'avancement par tour est de : 30 : 200 = 0m/m,15 ; l'épaisseur du copeau sera 0/15 divisé par le nombre de dents de la fraise. Avec les fraises qui ne sont pas en porte-à-faux, la vitesse relative peut s'élever à 360 millimètres. ”

“ Vitesse relative de l'outil. — Serrage. — Plus cette vitesse est grande, plus il y a de travail fait dans un temps donné. Mais la vitesse est limitée par réchauffement qui se produit et qui tend à détremper l'outil.
Dans le travail du fer et des aciers, le copeau forme un ruban contourné en hélice, et son frottement sur l'outil produit un échauffement rapide que l'on combat par un arrosage continu à l'eau pure ou mieux à l'eau de savon. Dans le travail de la fonte et du bronze chaque élément du copeau aussitôt détaché de la pièce se casse et tombe sans frotter sur l'outil ”

“ Tous les métaux fondus, non martelés, offrent en général peu d'élasticité et de grandes variations de résistance, car, par suite du retrait dû au refroidissement plus ou moins rapide suivant la forme et l'épaisseur de la pièce et aux autres causes, ces métaux ne se présentent pas deux fois dans des conditions identiques de composition et de cohésion. ”

“ Le carbone rend le fer plus dur et la trempe accroît légèrement sa résistance.
Le soufre rend le fer rouverin, c'est-à-dire insoudable et cassant à chaud (360°) .
Le phosphore rend le fer mou et malléable à chaud, mais cassant à froid.
Le cuivre rend le fer rouverin, mais moins que le soufre, il suffit pour s'en convaincre de jeter un peu de brasure dans un feu de forge.
Classification par qualité. — Les fers et tôles se classent par numéros, suivant la qualité indiquée par la résistance à la rupture et surtout par l'allongement du métal avant cette rupture. ”

“ Cette élasticité, dans le sens de la longueur de la courroie, est limitée par celle de la toile, et c'est le nonbre des plis de toile qui constitue la résistance de la courroie ; le caoutchouc ne sert que de liant et de protecteur de la toile.
Ces courroies résistent mieux que celles en cuir à l'humidité des sous-sols, etc.; mais il faut leur éviter la chaleur ou le frottement et le contact de l'huile. Les courroies qui doivent être croisées sont fabriquées avec toile extérieure.
Le caoutchouc est rarement employé pur ”

“ La tête du rivet se fait à la machine. Les bouts de fer chauffés au four (fig. 1, pl. X) , sont placés dans la matrice (fig. 2) , retenus par une tige inférieure dite bonhomme; la bouterolle vient alors former la tête. En relevant le bonhomme, on chasse le rivet et ainsi de suite.
Rivure. — Excepté pour les petits rivets de 3 à 4 millimètres et quelques rivures en cuivre, la rivure ou seconde tête se fait toujours à chaud. Le rivet, dont le diamètre est un peu plus faible que le trou des tôles, est chauffé au rouge, à la forge ou au four (fig. 1) ”

“ L'acier chrome B3, un peu moins dur que le précédent, peut être employé pour les outils trempés en entier : tarauds, fraises, forets, etc. On le forge et on le trempe au rouge cerise clair, puis on fait revenir au jaune orangé.
L'acier chrome B4, dur-tenace, moins dur que le précédent, convient pour les mêmes outils, mais de plus fortes dimensions.
Forger et tremper au jaune orangé, sans dépasser le point où les pellicules d'oxyde commencent à se former. Faire revenir au jaune.
En général, l'acier chromé exige pour la trempe une température un peu plus
élevée que l'acier à outil ordinaire. ”

“ L'arbre du volant, placé à la partie supérieure, porte une poulie folle et fixe, plus un pignon qui commande un arbre intermédiaire, et celui-ci conduit la grande roue du milieu à dents en chevrons. L'axe de cette grande roue porte à chacune de ses extrémités un excentrique, conduisant une coulisse, dont l'une est armée d'une lame oblique, l'autre portant le poinçon. ”

“ On compte qu'il faut 4 k. de tan pour 1 k. de cuir.
Les cuirs forts tannés, sont nettoyés puis soumis à un battage mécanique et livrés au commerce. La machine à battre constitue, comme les autres machines, un progrès considérable.
On emploie aujourd'hui diverses méthodes de tannage plus ou moins rapides, mais elles ne paraissent convenir que pour les petites peaux.
Corroyage. — Les cuirs tannés sont durs et secs; il faut les rendre souples et réguliers par une série d'opérations qui constituent le corroyage, et se font à la main, mais plus généralement aujourd'hui au moyen de machines. ”

“ La trempe à l'huile suivie d'un recuit, élève la résistance et donne des allongements de 15 à 5 °/0.
L'effet de la trempe est d'autant plus complet que les pièces sont plus minces, puisqu'elle agit surtout à la surface.
On a aussi substitué l'acier coulé au fer forgé, surtout pour les grosses pièces dont le martelage n'a d'effet qu'à la surface. On évite ainsi les défauts de soudure, et le grain de l'acier, plus fin et plus homogène que celui du fer, donne des surfaces de tourillons plus régulières, mieux polies, moins sujettes à gripper. ”

“ Chaque coulisse est munie de butées de réglage.
Pour former un filet de vis, l'ouvrier abaisse le levier B, la butée D vient porter sur un petit support, et, en même temps, l'empreinte à vis que porte le levier C, monté sur le même axe, vient s'adapter sur un manchon fileté calé au bout de l'arbre; dès lors, l'outil E tracera sur la pièce un tilet de vis identique à celui du manchon ; en changeant le manchon, on obtiendra les filets que l'on voudra. ”

“ Tous les alliages intermédiaires se font aussi.
L'addition de 0,5 à 1 de zinc, dans le creuset, est avantageuse pour réduire l'oxyde de cuivre dissous, et il reste peu de zinc dans le métal ; mais une plus grande proportion ne s'emploie que par économie. C'est ainsi qu'on remplace quelquefois 1 à 2 unités étain par 1 à 2 unités zinc. Le plomb doit être en petite quantité, car il s'allie mal et passe par liquation au fond des moules. ”