ÉLECT ROM ÊTA LEUR OIE

Fabrication de miroirs paraboliques. - M. Cowper-Coles a imaginé un procédé de fabrication de miroirs par électrodéposition. Le principe est le suivant : on prépare un moule en verre devant servir de type, on l’argente par voie chimique, on le recouvre d’un dépôt de cuivre électrolytique, puis on le retire pour le recouvrir à l'intérieur d’une couche de palladium.

Le moule en verre est obtenu de la façon suivante : On fait une matrice en fonte ayant approximativement la forme du miroir, on en prend une empreinte en matière réfractaire que l’on cuit, puis on place dessus une plaque de verre de 2 cm; le tout est introduit dans un four à la température du ramollissement du verre. Celui-ci s’affaisse; le moule obtenu est rodé sur le côté convexe seulement; on lui donne la courbe désirée et, finalement, il est poli. On obtient ainsi un négatif du miroir à fabriquer, qui a demandé moins de travail qu’un miroir véritable, puisqu’une seule face est achevée, mais qui permettra d’en faire un nombre indéfini. 11 faut avoir soin, pour la fabrication de la pièce de fonte primitive, de tenir compte du retrait à la cuisson du contre-moule en matière réfractaire.

Pour argenter le moule, on commence par le monter pour en permettre la manœuvre facile. A cet effet, on adapte à la partie concave ( fig . 106) une ventouse D reliée à une pompe à vide K ; on peut alors facilement tenir le moule sans risquer de le briser. Le moule, avant d’être argenté, est placé dans la position indiquée sur la figure, puis nettoyé avec une bouillie d’ammoniaque et de peroxyde de fer destinée à enlever complètement les matières grasses qui empêcheraient l’adhérence du dépôt d’argent. Ce dépôt est obtenu par voie chimique, comme cela a lieu pour l’argenture des miroirs de télescope, au moyen d’une solution d’oxyde d’argent ammoniacal à laquelle on ajoute, au moment de s’en servir, une solution de glucose. On place le moule dans cette solution, la face en dessous, en faisant basculer le support F au moyen d’un levier et enfonçant plus ou moins le moule au moyen de la vis G ; l’argent commence à se déposer au bout de quatre ou cinq minutes et, en trente-cinq minutes, le dépôt est complet. On enlève le moule, on lave, puis on polit le dépôt, ensuite on retire la ventouse et on applique sur le moule un anneau métallique à rebord intérieur qui servira à le plonger dans le bain de cuivrage. Cet anneau sert à former la connexion électrique avec l’argent du miroir. Le moule ainsi préparé est placé dans l’appareil d’électrolyse [fig. 107), dont un spécimen de dimension réduite se trouvait dans l’Exposition anglaise (groupe V, Electricité). Des chevilles C le suspendent à quatre traverses D formant un cadre; elles sont reliées à un axe vertical E, supporté par une traverse par l’intermédiaire d’une pièce E2 permettant un mouvement d’oscillation.

La tige E est maintenue sur la traverse au moyen d’un collier E1 tournant sur un palier à billes F2 ; une poulie G permet de faire tourner l’ensemble du système. La cuve d’électrolyse est supportée par un bâti auquel est fixée la traverse supportant le système cathodique. L’anode est placée au fond de la cuve et reçoit le courant par des barres K1 placées sur les côtés. Cette anode est plate ; on a ainsi le double avantage d’avoir une épaisseur de cuivre déposée plus grande au centre du miroir, et de diminuer, au contraire, l’épaisseur des bords où le cuivre a toujours tendance à former des nodules, que l’on évite, en outre, au moyen d’une plaque de garde B, en même temps qu’un anneau P sert à donner la dimension exacte du miroir. Ces deux pièces sont maintenues par une série de petits boulons placés autour.

Le liquide arrive par la partie inférieure et s'écoule par un trop-plein situé à la partie supérieure; cet électrolyte a la composition suivante :

Eau . 83 parties

Acide sulfurique . 3 —

Sulfate de cuivre . 14

On commence par déposer une légère couche de cuivre sur toute la surface de l’argent ; à cet effet, on introduit le moule dans l’électrolyte ; mais on n'a pas encore mis l’anneau d’arrêt et

la plaque de garde: on fait tourner à la vitesse de 15 tours par minute et on produit un premier dépôt avec une très faible densité de courant. Il est très important que la couche d’argent soit

immédiatement recouverte de cuivre ; lorsque le dépôt est suffisant, on soulève le tout, on adapte la plaque de garde et l’anneau d'arrêt et on replonge la cathode dans le bain. On établit le courant à son régime normal, à la densité de 2 amp : dm2 et on donne le mouvement de rotation; on laisse le tout dans ces conditions jusqu’à ce que le dépôt soit suffisamment épais. L'opération se fait à la température ordinaire.

Pour retirer le miroir du moule, on place le tout dans l’eau que l’on porte à la température de 50° et les deux pièces se séparent sous l’influence des dilatations inégales. Le moule, à nouveau nettoyé, est remis en œuvre.

Le miroir ainsi détaché se trouve donc argenté et prêt à servir; malheureusement, bien que

Fig. 107. — Appareil pour la fabrication des miroirs par électrolyse.

Fm. 108.

1 argent ait le pouvoir réflecteur le plus considérable, ce métal ne peut être employé, car il se ternit rapidement ; le chrome, qui a un pouvoir réflecteur sensiblement égal, ne peut pratique-

É LECTROM K T A L L U R G I E

ment être déposé. 11 faut avoir recours au platine ou au palladium, qui ont un pouvoir réflecteur beaucoup plus faible, mais se déposent très bien par électrolyse, le dernier principalement.

La couche de palladium que l’on dépose représente 0,5 à 0,55 gr : dm2; pour éviter toute

action locale, on a eu soin de vernir toute la partie du miroir ne devant pas recevoir la couche de métal. On peut également déposer du platine à raison de 1 gr : dm2.

Le miroir lavé à l’eau bouillante est ensuite monté pour être utilisé; à cet effet, on emploie ( f!.g . 108) une garniture en aluminium, portant à sa partie supérieure un anneau d’amiante contre lequel vient s’appuyer le réflecteur maintenu par une bague à bord tranchant.

Fig. 109 et 110.

Ces miroirs sont, paraît-il, plus durables, plus économiques et donnent plus de clarté que les miroirs actuels. Ils peuvent être chauffés fortement sans se ternir et la projection d'eau salée donne simplement un dépôt de sel facile à enlever avec un linge humide. Un réflecteur a été traversé par un certain nombre de balles, sans que le parallélisme des rayons ait été sensiblement affecté. Des miroirs de 1 m de diamètre, placés dans un projecteur avec des arcs de 1,73 ampères, ne donnent, après six heures, qu'un dépôt insignifiant, facile à enlever avec une peau de chamois, bien que la température du réflecteur fût maintenue à 390".

Les figures 109 et 1 10 montrent la disposition, en élévation et plan, d’une installation faite pour le War Office, en Angleterre, dans l’usine de MM. Chance frères et Cie, de Smethwich, près de Birmingham, pour la fabrication de réflecteurs servant à la défense des côtes.

Galvanoplastie proprement dite. — Cette partie de l’électrochimie consiste, comme chacun lésait, à faire un négatif de l’objet que l’on veut reproduire en le moulant au moyen de différentes substances plastiques, dont les principales sont la cire et la gutta, et, après avoir rendu la surface du moule conductrice au moyen de plombagine ou de cuivre porphyrisé, on emploie ce moule comme une cathode dans un bain de sulfate de cuivre acide en utilisant une anode soluble en cuivre. Il est inutile de fournir de plus amples détails sur ces procédés connus de tous. Rappelons également que l’on donne à la gutta et à la cire une certaine conductibilité dans la masse en les pétrissant avec 10 0/0 de plombagine.

La puissance nécessaire pour faire la galvanoplastie est extrêmement faible, puisque, grâce à l'anode soluble, on a un simple transport de cuivre de l’anode à la cathode.

La galvanoplastie s’applique principalement au cuivre.

La maison Christoplde exposait des séries de modèles, de moules et de reproductions montrant la façon de tourner les difficultés, surtout lorsqu’il s’agit de reproduction de pièces en ronde-bosse.

La maison Delval et Pascalis exposait des séries de modèles, moules et reproductions. Elle exposait également un certain nombre de moules en gutta d’une série nombreuse qu’elle met en vente et tout le matériel destiné à la galvanoplastie.

Il y a lieu de remarquer toutefois que la galvanoplastie proprement dite, ayant pour but la reproduction de pièces artistiques, est beaucoup moins employée qu'autrefois. Par contre, l’industrie utilise la galvanoplastie sur une grande échelle pour la reproduction de clichés typographiques. Le cliché primitif, en bois ou en zinc, est moulé à la cire plombaginée; le cliché est reproduit et la feuille mince de cuivre obtenue est consolidée en coulant un alliage spécial, en général du plomb antimonié. Le tout est fixé sur une planche en bois et permet de faire des tirages, comme dans le cas du cliché primitif. On peut ainsi conserverie cliché type pour le cas où l'on doit tirer à un nombre considérable d’exemplaires.

La galvanoplastie s'applique à peu près exclusivement au cuivre. Cependant la maison Delval et Pascalis exposait des clichés typographiques et des reproductions galvanoplasliques en nickel ; la maison Boudreaux s’est fait une spécialité de clichés typographiques en nickel dont elle exposait une série complète dans l’annexe. Un certain nombre de ces clichés figuraient déjà à l’Exposition de 1889.

Il y a lieu de remarquer que, pour avoir un bon dépôt de nickel sur moule rendu conducteur, il faut, au préalable, cuivrer la surface du moule en la mouillant avec une solution de sulfate de cuivre et en saupoudrant de limaille de fer; il se produit alors un couple et le cuivre se dépose sur la plombagine. Il faut avoir soin de remuer la limaille pour avoir un dépôt uniforme.

Enfin la maison Gautier exposait dans la classe de la Bijouterie des reproductions galvanoplastiques en or, et les maisons Christoplde et Delval et Pascalis exposaient dans la classe d’Electrochimie un certain nombre de sujets galvanoplasliques en or et en argent. Ces pièces sont obtenues en employant le bain au cyanure analogue à celui de la dorure et de l’argenture.

L'Exposition centennaled'Electricité renfermait le buste de J. -B. Dumas, fabriqué en galvano de cuivre par MM. Christoplde (1845), ainsi que le moule en ronde-bosse avec armature en

ÉLECTROMÉTA bLURGIE

plomb procédé G. Planté (1862), celui avec armature en platine procédé Lenoir (1864), un grand plateau en galvano de cuivre fait par Jacobi, en 1810, et une coupe de 13 cm en galvano de fer également de Jacobi (18Go).

Cuivrage. — Le cuivrage à épaisseur constitue une industrie florissante depuis longtemps. La difficulté du cuivrage des métaux : fer, zinc, etc., tenait à ce que ces métaux déplacent le cuivre de ses solutions sans l'intervention du courant et ne donnent, pour cette raison, aucun dépôt régulier, mais précipitent le métal à l'état de boue. Le cuivrage de la fonte avait été résolu dès 1856, par Oudry, en déposant, sur l’objet à cuivrer, un vernis protecteur, lequel était rendu conducteur, ensuite, par une couche de plombagine; le tout était mis dans un appareil simple, c’est-à-dire dans une sorte d'immense pile Daniel], dont l'objet formait le pôle positif. Le cuivrage demandait de trois semaines à un mois ; c’est de cette façon que furent fabriquées les colonnes, candélabres et fontaines de la place de la Concorde et des Champs-Elysées.

La plupart des candélabres à gaz de la Ville de Paris furent obtenus ainsi; mais actuellement, on revient à l’ancien procédé consistant à les enduire d'un vernis renfermant du cuivre porphyrisé auquel on donne, une fois sec, la patine voulue.

Un procédé analogue est exploité par la maison Boischevallier, qui exposait dans la classe de l’Ameublement et qui fabrique des objets en plâtre ou bois recouverts de cuivre à grande épaisseur. Cette maison fabrique plus spécialement des reproductions d'objets d'art et des pièces pour l’architecture et l’ameublement.

On arrive couramment, à l’heure actuelle, à recouvrir directement les métaux : fer, zinc, etc., d’une couche de cuivre, sans l’intermédiaire d’un enduit isolant entre le métal et le cuivre, par un artifice consistant à déposer une première couche de cuivre en bain de cyanure double de cuivre et de potassium, obtenu par addition d’une solution d’acétate de cuivre à une solution de cyanure de potassium. On obtient ainsi un dépôt adhérent, rosé, très joli, surtout lorsque l’on opère en bain tiède; il faut utiliser une densité de courant excessivement faible.

Le mode opératoire est le suivant :

L’objet est nettoyé, limé, ciselé et recouvert d’une mince couche de cuivre en bain, alcalin. Cette première couche a pour but de montrer les irrégularités de la pièce que l’on retouche en limant les aspérités et remplissant les trous de soudure en métal fusible. On peut également corriger le non-dépôt dû à un reste de corps gras par un nettoyage approprié. On recouvre d’une seconde couche toujours en bain alcalin, on lave à l’eau et on donne une troisième couche en bain de sulfate de cuivre acide, à laquelle on donne l'épaisseur convenable en employant une densité de courant beaucoup plus considérable.

La maison Martinet-Dessolle et Cie exposait, dans la classe 24, une collection complète d’objets ainsi préparés. Pour augmenter la vitesse du dépôt en bain de sulfate sans nuire à l’adhérence, le liquide est constamment animé d'un mouvement rapide, ce qui permet de porter la densité de courant à plus de 10 amp : dm2 de cathode.

Ce brassage est obtenu en faisant écouler le liquide par un trop-plein placé à la partie supérieure; il est ensuite envoyé au moyen d’une pompe dans un réservoir élevé, et retourne à la cuve par un tube percé d’une série de petits trous disposés de telle façon que le liquide s’échappe sous forme de jets qui viennent frapper l'objet, évitent toute polarisation et renouvellent constamment le liquide.

On arrive par ce procédé à donner une bonne épaisseur en six heures environ. Le dépôt est parfaitement homogène ; il présente une telle adhérence que la pièce peut, paraît-il, être chauffée au rouge, puis trempée dans l’eau, martelée à froid, emboutie, pliée, sans que lecuivre se soulève et se détériore d’aucune façon. Enfin une tôle d’acier ainsi cuivrée possède la propriété de ne plus se tremper et, après avoir été chauffée et plongée dans l’eau, conserve la malléabilité de l’acier recuit.

L’orfèvrerie emploie également la galvanoplastie pour l'ornementation du verre, du cristal, etc... A cet effet, on dessine sur l’objet, soit à la main, soit par un procédé mécanique, au moyen d’un vernis approprié tenant en solution du chlorure d'or ou de platine. Après dessic-

cation, on chauffe pour mettre le métal en liberté, puis on dépose une couche de cuivre que l’on peut ensuite recouvrir d’un autre métal, travailler, ciseler, etc. On peut également argenter les endroits à recouvrir, en opérant comme dans le cas de l’argenture des glaces. La maison Christophle exposait un certain nombre d’objets très intéressants obtenus de la sorte.

Une autre application est le cuivrage des charbons artificiels pour lumière électrique, balais de dynamos, soudure, électrodes, etc., dont la société « le Carbone » exposait de nombreux échantillons.

L’Exposition centennale d’Électricité renfermait une métallisation de feuillage naturel, une cafetière en porcelaine entourée de vannerie métallisée, une carafe en verre, découpée, gravée et métallisée provenant de M. Ch. Christophle (1845), et un vide-poche feuille de chou, décoré de plantes, feuillage, insecte, recouvert de cuivre galvanique, exécuté en 1840 dans les ateliers Christophle.

L'Exposition centennale d’ÉIectricité renfermait également des dépôts de fer et nickel obtenus par MM. A. et Ed. Becquerel, en 1844-1862.