VERRE MOULÉ

Tous les procédés de mise en œuvre du verre sont basés sur l'utilisation des propriétés de plasticité, de malléabilité que possède le verre, lorsqu'il est porté à une température suffisamment élevée.

En effet, soit qu'on emploie le procédé du soufflage, le plus anciennement connu et pratiqué, et au moyen duquel on rend au verre, par des réchauffages successifs, la plasticité qui lui est nécessaire, et qu'il perd progressivement à chaque instant, par son refroidissement, soit qu'on emploie le procédé du moulage dans lequel on utilise la chaleur accumulée dans le verre sortant du creuset, en lui imprimant d'une façon instantanée sa forme définitive, c est toujours à cette propriété précieuse de malléabilité qu'on a recours.

Le procédé de moulage ordinaire a l'inconvénient d'emprisonner le verre qui a été versé dans le moule entre deux surfaces métalliques relativement froides : la face intérieure du moule et la face extérieure du noyau, et, en le refroidissant, d'amener très rapidement la suppression de sa plasticité, rendant ainsi inefficace toute action mécanique, qu'elles qu'en soient l'énergie et la rapidité d'application.

G8 LA VERHERTE DEPUIS VII GT ANS

Un procédé, employé uniquement pour la fabrication des glaces et des verres de toitures, permet de produire, sous forme de lames ou de feuilles d'épaisseur variée, moulées ou non sur une face, des pièces de verre de dimensions quelconques, pouvant aller, comme on l'a vu à l'Exposition de 1889, à près de 40 mètres carrés de surface, et du poids de 1.500 kilogrammes et plus.

C'est par l'étude attentive des conditions dans lesquelles fonctionne ce dernier procédé, que M. Appert a été amené à imaginer le procédé suivant dont la caractéristique consiste :

1° A n'effectuer le moulage que successivement, en n'agissant, à chaque instant, que sur une surface aussi limitée que possible ;

2° A disposer les appareils de façon à conserver au verre sortant du four de fusion la chaleur qui a été communiquée, de façon à agir pendant toute la durée de l'opération sur du verre à même température, et, par suite, dans le même état de malléabilité.

Voici comment on procède. : on emploie un moule métallique d'épaisseur suffisante, armé de nervures destinées à empêcher la déformation. Ce moule s'ouvre en deux parties juxtaposées sur la hauteur, et en deux ou trois parties sur la largeur, au moyen de charnières. La partie inférieure du moule étant fermée, sa capacité doit être telle que, étant remplie, elle contienne la quantité de verre nécessaire pour faire l'ensemble de la pièce. Le moule, ouvert à ses deux extrémités, pour les pièces ouvertes elles-mêmes des deux bouts, est obturé à sa partie inférieure, au moment du moulage, par un noyau conique d'un diamètre inférieur à celui du moule, de façon à former l'épaisseur de la pièce.

On verse le verre dans le moule, on en ferme la partie supérieure, laissée ouverte jusque là, et on imprime avec la vitesse voulue un mouvement d'ascension au noyau, qui, pour cela, est monté sur une tige en fer ou en fonte tournée qui la guide dans l'axe du moule .

Ce mouvement est produit par un moyen mécanique quelconque, par de l'air ou de l'eau sous pression, ou de la vapeur.

La durée du moulage est extrêmement courte, et varie suivant la nature du verre et la dimension des pièces.

S'il y a excédent de verre, il est refoulé au dehors du moule, et reste en masse refroidie sur le noyau qu'on continue à faire monter, et qu'on a le soin de faire émerger en dehors et au-dessus du moule; il est alors séparé de la pièce fabriquée par un étirage qui se produit au moment du passage du noyau dans une bague de diamètre un peu supérieur, ajoutée sur le moule, quand celui-ci a été fermé. Le noyau est immobilisé et séparé de la tige qui le porte par une sorte de verrou ; la tige seule redescend dans l'intérieur de la pièce, définitivement terminée, d'un mouvement rapide, de façon à permettre le démoulage.

A chaque opération, le noyau chaud est remplacé par un noyau froid de mêmes dimensions.

Pour obtenir des pièces égales d'épaisseur, et égales entre elles, il est nécessaire que les conditions, dans lesquelles s'opère le moulage, soient identiques; c'est ce qui arrive, en effet, puisque, étant admis que le verre puisé dans le four est à la même température, — le moule luimême reste dans un état d'équilibre sensiblement constant — puisque le noyau, qui est renouvelé à chaque opération est toujours froid, et que la vitesse d'ascension du noyau est toujours la même. Quand la pièce est fermée d'un bout, le noyau est de forme tronconique ou en forme de pyramide tronquée, pour permettre le démoulage, quand l'opération est terminée. Le fond en est refroidi par un courant d'eau circulant intérieurement.

Il est à remarquer que, dans ce procédé, le moulage se produit non par le noyau métallique lui-même, mais par un noyau en verre qui se forme instantanément sur le noyau métallique au moment où celui-ci y a été versé. Suivant donc l'état de malléabilité du verre, et la rapidité

avec laquelle sa composition lui permettra de se refroidir, ce noyau artificiel sera d'un diamètre plus ou moins grand, et l'épaisseur de la pièce de dimensions en rapport avec ce diamètre. Une des conséquences de cette formation de noyau artificiel, c'est que l'intérieur des pièces moulées est lisse et poli, et qu'il ne porte aucune trace du noyau qui l'a formé. Le dehors de la pièce moulée, au contraire, épouse toutes les formes et les dessins en creux ou en relief qui ont pu être tracés sur la partie intérieure du moule; aussi, quand ces pièces sont des tubes ou tuyaux, sont-elles très propres à faciliter la conduite des fluides ou des liquides, en réduisant au minimum les pertes de charge.

Ce procédé de moulage permet évidemment la fabrication de pièces de dimensions illimitées, et on peut, en effet, par ce procédé, fabriquer facilement et économiquement des pièces d'une longueur de 1 et 2 mètres et plus.

Le verre employé pour la fabrication des glaces, contenant en moyenne 15 °/o de chaux caustique, répond très bien aux besoins de cette fabrication; sa fluidité est grande, sa malléabilité suffisante, et son refroidissement rapide; sa grande résistance à l'action des agents de toute nature ne fait qu'augmenter ses qualités.

Ce procédé n'exige pas l'emploi d'ouvriers spéciaux : de simples manœuvres suffisent pour le mettre en action ; aussi est-il extrêmement économique et appelé à rendre des services de toute nature à l'hygiène et à l'industrie, en rendant encore plus général l'emploi du verre, que recommandent son bas prix et ses nombreuses qualités.

Nous donnons (fig. 30) un dessin d'un appareil à mouler des tuyaux en verre, imaginé par M. Appert, et mis en application depuis plusieurs mois à Saint-Gobain :

A. Vide permettant l'accès au bas du cylindre.

B. Cylindre et piston à air comprimé, donnant le mouvement à la tige C.

C. Tige en fer creux, portant à sa partie supérieure un cône D, destiné à appliquer le verre chaud dans l'intérieur du moule E.

D. Cône dont le diamètre extérieur est un peu inférieur au diamètre intérieur du tube à fabriquer.

E. Moule en fonte en deux parties, E, et E2, disposés de manière à pouvoir se fermer à charnières, d'une façon indépendante, pour faciliter le versage du verre dans la partie inférieure E, et à s'ouvrir sur toute la hauteur d'une façon simultanée, au moyen de la vis G, pour permettre le démoulage des tuyaux.

J. Pièce mobile s'ajustant baïonnette sur le moule une fois fermé, et destinée à séparer par étirage le verre mis en excès, du tuyau qui vient d'être moulé.

K. Verrou destiné à arrêter le cône mouleur D avant de faire redescendre la tige G qui a servi à son ascension.

Ce procédé de moulage permet, non seulement de faire des pièces ouvertes des deux bouts, telles que des tuyaux; il peut être employé encore à la confection de pièces ouvertes seulement d'un bout, telles que des boîtes ou des bacs de dimension et de section transversale quelconques (voir fîg. 31).

Procède APPERT

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'ig. SI.

Il suffit dans ce cas, tout en opérant d'une façon analogue au point de vue du moulage, de donner au noyau mouleur la forme intérieure de la pièce qu'on veut obtenir, en ayant soin de le tenir légèrement conique sur sa hauteur, de lui imprimer, comme toujours, un mouvement

d'ascension vertical, mais au lieu de la continuer jusqu'à la sortie du noyau en dehors et au-dessous du moule, on l'arrête quand la face supérieure du dit noyau, qui doit former le fond de la pièce, est arrivé au-dessous de la partie supérieure du moule, à une distance égale à l'épaisseur que Ton veut donner à la pièce en fabrication.

La partie supérieure du moule est ouverte, et /e3pace qui a été ainsi réservé se remplit, à la fin du moulage, de verre encore fluide, dont une partie peut s'écouler en dehors, s'il en a été versé en excès.

Un rouleau métallique, de dimension et de pesanteur suffisantes, mû mécaniquement ou à la main, suivant les dimensions des pièces, vient alors laminer ce verre à l'épaisseur voulue, expulsant en même temps l'excédent du verre qui a pu y être versé, et le séparant de la pièce moulée par sa réduction en lame mince sur les bords supérieurs du moule, qu'on a eu soin de tailler en biseau à cet effet.

On redescend vivement le noyau qui coiffait la pièce moulée, et, pour la terminer, il ne reste plus, une fois sorti du four de cuisson, qu'à en dresser les bords supérieurs, toujours un peu irréguliers, ainsi que les arêtes inférieures limitant le fond.