Balles de plomb
i°. — On obtient les balles sphériques en coulant le plomb fondu dans le moule de fonte que montre la figure 18, à droite en projection horizontale, à gauche en coupe verticale suivant le plan P.
Le moule est formé de deux pièces B, B, tournant autour de l'axe vertical A ; on les rapproche au moyen des poignées C, G. Un tenon D fixé à l'une des pièces B entre juste dans une ouverture ménagée dans l'autre, de manière que les hémisphères creusés dans chacune d'elles se raccordent exactement. Sur le diamètre vertical des sphères sont de petits trous de coulée; pour no. pas verser le plomba
côté de ces trous, les biseaux des pièces B forment, par leur rapprochement, une gouttière.
Pour obtenir les balles, on tient solidement fermé le moule. Avec une louche en fer forgé, on prend du plomb fondu. On le verse dans la gouttière, il coule dans les sphères creuses; on attend qu'il fasse prise. En écartant les poignées, on démoule une branche portant les sphères par de petites tiges cylindriques qui sont les jets de coulée. On coupe les jets au ras des sphères avec une pince coupante.
On moule à la fois un certain nombre de balles, 10 par exemple.
Pour éviter d'avoir à couper les jets avec une pince, le moule est parfois complété par un coupe-jet. La gouttière et les trous de coulée appartiennent à une pièce spéciale EE, qui peut tourner autour de Taxe À. Quand les sphères sont pleines et au moment où le plomb va se prendre, on fait tourner le coupe-jeU Pour que le plomb eu
Fig. 18.
excès quitte le coupe-jet au moindre choc, il faut alors diminuer autant que possible la longueur des jets. Que le moule ait ou non un coupe-jet, le plomb en excès est réuni à la fonte.
Le même procédé de moulage s'applique évidemment aux balles de forme quelconque, cylindro-coniques par exemple. On conçoit qu'une machine exécute automatiquement ces manipulations très simples.
2°. — Voici une amusante application de ce que nous avons dit sur les noyaux formant réserve.. On a souvent besoin dans les laboratoires (pour fabriquer des fils à plomb ou de petits pendules servant aux manipulations) de balles percées d'un trou diamétral. Pour les fabriquer on se sert d'un moule à balles; je le représente avec coupe-jet dans la fig. 19; mais le coupe-jet ne sert pas. A la partie inférieure on creuse avec une lime un petit trou dans lequel on fait passer une pointe de Paris. On coule le plomb comme à l'ordinaire. La pointe sort sans difficulté du plomb : on a donc une balle percée.
3. Grenaille de plomb, i°. — Le moulage n'est utilisé que pour les balles d'assez grand diamètre [balles et chevrotines } voir plus loin). Pour obtenir les
sphères de très petit diamètre (au-dessous de 5 mm.) on met enjeu' la tension superficielle, dont nous avons souvent dit l'importance (£$ 26 et 42).
La surface libre d'un corps tend à se réduire au minimum : il tend donc à prendre la forme sphérique. Pour qu'il la prenne effectivement, il faut que la tension toujours petite ne soit pas gênée par les forces qui imposeraient une forme différente, pesanteur et frottements. Il faut donc rendre le corps libre de se déformer, non pas- en le soustrayant à Faction de la pesanteur, ce qui est impossible, mais en s'arrangeant de manière que la pesanteur n'intervienne que peu sur la forme du corps, ce qui est très différent.
Il suffit de laisser tomber le corps en chute libre. La pesanteur agît pour donner à son centre de gravité un mouvement uniformément accéléré; la tension capillaire est libre de centrer le corps autour de ce centre de gravité.
Nous négligeons implicitement le frottement de l'air : le corps ne
Fig. 19.
deviendra sphérique que si sa tension superficielle est suffisante pour qu'effectivement le frottement de l'air soit négligeable.
2°. — Notre raisonnement suppose que le corps est préalablement grenaille, c'est-à-dire réduit en grains. L'expérience, expliquée par la théorie de la capillarité, prouve qu'un jet cylindrique liquide est en équilibre instable : il tend à se couper de lui-môme en grains réguliers. On s'explique ainsi l'impossibilité d'obtenir un cylindre lisse d'eau de longueur quelconque. Quand de l'eau s'écoule par un petit trou percé au fond d'un vase, le cylindre est lisse sur une certaine longueur, puis se divise automatiquement en gouttes. C'est pour la même raison qu'un bout de fil de fer horizontal plongé dans l'huile se recouvre de gouttelettes équidistantes quand on l'en sort; pour la môme raison qu'on voit souvent sur les fils télégraphiques une rangée de quelques centaines de gouttes d'eau régulièrement espacées (voir ma Mécanique jthysique).
Dans ce sectionnement intervient une autre propriété de la matière : la résistance qu'elle oppose au sectionnement. Si elle est très pâteuse, la tension capillaire a beau tendre à sectionner, elle n'y réussit pas.
Nous voici prêts à comprendre la fabrication du petit plomb.
ô'°. — Elle consiste simplement à verser le plomb fondu dans une
passoire de tôle, maintenue horizontalement au sommet d'une tour. A la base de la tour, on reçoit le plomb grenaille et sphéricité dans des baquets pleins d'eau.
Revenons sur le détail de l'opération.
Si le plomb est pur, le sectionnement du cylindre en grains se fait mal; le métal est trop pâteux : on obtient des grains allongés. L'expérience montre que le plomb doit contenir de l'arsenic; on l'introduit sous forme d'orpiment (sulfure d'arsenic, 'As3S2); l'orpiment est réduit par le plomb et donne de l'arsenic métallique qui s'allie au plomb. La proportion convenable est de quelques millièmes.
Les trous des passoires sont choisis suivant le diamètre du plomb à obtenir.
Jadis on obtenait la grenaille par un procédé différent. On plaçait la passoire seulement à quelques centimètres de la surface de l'eau, on en garnissait le fond de crasses formant un véritable filtre; on obtenait ainsi que le plomb se réduisît en gouttes à la sortie même des trous de la passoire, comme l'eau se réduit en gouttes en sortant d'un compte-gouttes.
Les grains obtenus ne sont pas tous de même diamètre; on les crible dans des tamis dont le fond est une plaque de tôle percée de trous de diamètres convenables; les grains passent successivement dans des tamis dont les trous croissent régulièrement de diamètre {blutage).
En place de la pesanteur, on peut utiliser la force centrifuge pour chasser le plomb à travers les trous d'une passoire. Imaginons une espèce d'essoreuse constituée par un fond plein et un cylindre latéral jde laiton percé de trous. Si on verse le plomb fondu au centre de l'appareil tournant assez vite, il est projeté par la force centrifuge contre la paroi latérale et passe par les trous.
4. Lissage des sphères. Classification des balles, chevrotines et plombs.
^ i°. — Pour polir les grains ou les balles, on utilise le tambour du § 40. On en met, par exemple, 150 kilos avec 250 grammes de graphite ; on fait tourner plusieurs heures. La surface se polit et prend cet éclat que tout le monde connaît.
On recouvre parfois les plombs d'une pellicule de nickel.
Le petit plomb se classe aujourd'hui par numéros de liura,25 à 5mm. de diamètre, par quart de millimètre (plomb métrique).
Comme il sert à faire des tares, voici les poids des plombs de divers diamètres; je prends 11,4 pour densité du plomb.
Diamètres en millimètres : 1 1,5 2 3 4 5
Poids en milligrammes : 6 20 48 161 382 746
Les chevrotines se classent par numéros de 5 mm. à 9 mm.; puis viennent les balles.
Jadis les balles se distinguaient par leur nombre n à la livre
de 490 grammes; n déterminait le calibre de Parme servant à les lancer.
Par exemple, il y avait 16, 18, 20,... balles à la livre. On a la formule générale :
tuD3o/i=î= 6x490, D8/i=80000 environ,
entre le calibre n et le diamètre de l'âme du fusil exprimé en millimètres.
Par exemple, le calibre 16 (c'est-à-dire correspondant à la balle de 16 à la livre) a pour diamètre :
i/5ÔÔÔ=17 mm.
Les calibres n sont encore usités pour les fusilô de chasse.
Je rappelle que les calibres des canons étaient jadis énoncés d'une manière analogue, par le poids en livres du boulet de fonte qu'ils lançaient. Ainsi une pièce de 24 lançait un boulet de fonte pesant 24 livres, soit 11,76 kilos.
Elle avait effectivement 5 pouces 7 lignes, soit 135 +16= 151 mm. environ de diamètre. Un boulet de ce diamètre aurait pour volume
Fig. 20.
1809 centimètres cubes et pèserait 12,66 kilos en prenant 7 pour densité de la fonte. Mais il fallait laisser un certain jeu, de sorte que le diamètre du boulet était sensiblement inférieur à celui de l'arme.
2°. — Les balles de plomb sphériques ne sont plus employées.
On utilise des balles de formes diverses, dont la figure 20 donne l'idée.
En 1 est une balle cylindro-conique, parfois creusée à l'arrière de manière à reporter le poids à l'avant : la stabilité est plus grande.
En 2 est la balle cylindro-conique avec rainures permettant le forcement plus facile dans les rayures (voir plus loin).
En 3 est représentée une balle sectionnée. Les segments sont reliés à la pointe par une faible épaisseur de plomb. Tant qu'elle se meut dans l'air, la balle se comporte comme à l'ordinaire; quand elle rencontre un obstacle, les segments s'épanouissent^ fontjdes blessures plus graves. Ces balles sont utilisées pour la chasse des fauves.
Les balles blindées sont recouvertes, sur lout ou partie de leur
surface, par une enveloppe d'acier ou de nickel, enveloppe parfois tournée.
Les balles dum-dum ont une enveloppe seulement à l'arrière; le plomb dépasse à l'avant. Leurs blessures sont particulièrement graves.
En 5 est représentée une balle blindée de 32 millimètres de longueur; en 6, une balle pltoine en un alliage de cuivre très dur.
