ACTION DE LA CHALEUR

Larmes bataviques. Trempe du vêrre. — Le verre est mauvais conducteur de la chaleur; refroidi brusquement, il se brise, de là la nécessité de

HENRIVAUX. — LE VERRE.

recuire toutes les pièces après leur fabrication. Le verre, soumis à l’action de la chaleur, se ramollit et passe par tous les degrés de plasticité possibles avant d’arriver à la fusion complète.

Le verre conduit mal la chaleur et l’électricité. Lorsqu’on le chauffe en un seul point, il se brise en éclats irréguliers : c’est ce qui a lieu quand on verse un liquide chaud dans un vase de verre à parois épaisses; mais si le verre est mince, il s’échauffe rapidement dans toute sa masse, et la dilatation se produit assez également pour que la rupture n’ait pas lieu. Dans les laboratoires on se sert de la mauvaise conductibilité du verre pour le couper. On entaille légèrement avec une lime la surface du verre sur laquelle on applique une goutte de verre fondu ou un charbon incandescent, le verre se sépare suivant la forme de l’entaille.

Avec certains crayons combustibles dont on place la partie allumée sur le verre, on donne à la fissure qui se produit la direction voulue, c’est ainsi qu’on découpe souvent des feuilles de verre que l’on change en spirales douées d’élasticité. Le verre soumis à un choc se brise, mais sa cassure est tout à fait particulière et spéciale. Quelquefois le verre se sépare en fragments terminés par des surfaces arrondies : c’est ce que l’on appelle la cassure conchoïde; d’autres fois la rupture a lieu suivant plusieurs directions formant ainsi des esquilles plus ou moins aiguës, c’est ce que l’on nomme la cassure en aiguilles. Le recuit est d’autant plus difficile à obtenir que les pièces sont plus épaisses et plus volumineuses. Lorsqu’une pièce de verre un peu épaisse se solidifie, les parties extérieures sont déjà solidifiées, quand la partie intime est encore molle; de là un équilibre instable qui se rompt sur le moindre choc, et la pièce vole en éclats; les fioles d’épreuve , les larmes bataviques sont des exemples de ce fait.

Le verre brusquement refroidi, c’est-à-dire trempé, reste dans un état de dilatation plus grand que si le refroidissement s’était opéré avec lenteur. Une lame de verre à faces parallèles étant chaude, se courbe et devient convexe du côté de la surface soumise à un refroidissement brusque.

D’autre part, en brisant l’extrémité de la queue d’une larme, on produit dans le verre des vibrations dont il est impossihle de mesurer l’effet. M. de Luynes, dans un travail qui date de 1873, cite ses expériences et a substitué à ce moyen mécanique violent, qui consiste à briser la pointe d’une larme, l’emploi de l’acide fluorhydrique qui permet de détruire à volonté et sans secousse la partie de la larme qu’on veut attaquer. Voici, du reste, comment M» de Luynes rend compte de ses expériences intéressantes (1) :

« Je suspends, à l’aide d’un (il et par le gros bout, une larme au-dessus d’un vase de platine plein d’acide fluorhydrique, de manière que l’extrémité de la queue plonge dans l’acide. La queue est rongée par l’acide, et, à mesure qu’elle se dissout, je descends le fil de telle sorte qu’une nouvelle portion de la queue soit immergée dans le liquide. En continuant ainsi, j’ai vu qu’il était possible de dissoudre entièrement la queue des larmes bataviques, sans en déterminer

(t) Ce mémoire a été publié dans les Aimâtes de physique et de chimie* éditées par M, 0. Masson.

l’explosion; mais lorsqu’on arrive au col de la larme, c’est-à-dire au point de divergence de la poire, l’équilibre est toujours rompu. Le plus généralement la larme se sépare en une infinité de fragments qui tombent dans l’acide sans produire d’explosion; pour les grosses larmes ou les larmes très fortement trempées, la désagrégation est quelquefois accompagnée de bruit, comme dans le cas d’une rupture brusque.

» Réciproquement, je plonge une larme dans l’acide fluorhydrique, par la partie renflée, de manière à maintenir en dehors de l’aeide la queue tout entière et la partie du col dont la dissolution produit la rupture de la larme. L’acide ronge peu à peu les différentes couches du verre, et, au bout d’un temps suffisant, la larme est complètement dissoute, sans qu’il se soit produit d’explosion, et la queue reste tout entière intacte avec l’origine du col (fig. 12).

» Ces deux expériences prouvent d’abord que la stabilité de la larme dépend surtout de l'existence des parties de verre qui constituent l’origine du col, et, en second lieu, qu’en respectant ces parties, on peut enlever successivement toutes les couches extérieures de la larme sans que la rupture ait lieu, ce qui semble bien annoncer que X existence de ces couches n'est pas nécessaire au maintien de l'équilibre.

» Or, pour obtenir une larme batavique, on prend à l’extrémité d’une canne du verre très chaud ou très liquide, et l’on en laisse tomber brusquement une goutte dans l’eau froide; les couches extérieures se solidifient immédiatement, par suite du refroidissement subit qu’elles éprouvent, tandis que l’intérieur reste rouge et met un certain temps à se refroidir, à cause de la mauvaise conductibilité du verre pour la chaleur; la larme peut donc être considérée comme formée par la superposition de couches de verre inégalement trempées, et, par suite, inégalement dilatées.

» Les couches extérieures plus fortement trempées sont les plus dilatées, et les couches qui viennent ensuite le sont de moins en moins, à mesure qu’on

approche des parties centrales de la larme. Les couches extérieures soudées les unes aux autres et maintenues par la résistance des couches intérieures ne peuvent céder à la force de ressort qui les sollicite que si, par une cause quelconque, elles sont rendues toutes ensemble libres de revenir à leur position première. Or il résute de la forme de la larme que toutes ces couches inégalement tendues viennent se réunir à l’origine du col, de sorte qu’en détruisant le col ce point commun de résistance disparaît et, comme elles sont sollicitées à se déplacer suivant les mêmes directions, leurs actions de ressort s’ajoutent et déterminent l&rupture de la larme. En un mot, on peut comparer la larme à une série de poires de caoutchouc superposées , gonflées sous pression et soudées, se réunissant toutes par * leurs cols qui seraient assujettis par une seule ligature. Il est clair qu 'en détruisant la partie commune à tous les cols, l'équilibre du système serait détruit, tandis qu’on pourrait couper successivement chaque poire sans détruire le tout, les poires intérieures maintenant l’équilibre du système. »

On s’expliquerait ainsi pourquoi la dissolution du col d’une larme la détruit, et pourquoi elle se maintient au contraire quand on enlève successivement les couches supérieures, les couches intérieures formant un système stable semblable au premier.

Mais, si cette hypothèse est exacte, il en résulterait qu’on peut faire éclater en la coupant par le gros bout, de manière à rendre libres toutes ensemble, mais à l’autre extrémité, les couches de verre inégalement trempées, et c’est, en effet, ce qui a lieu et ce qui peut se réaliser de deux manières :

1° On use sur le plateau d’un tour l’extrémité renflée d’une larme; on peut en enlever ainsi une plus ou moins grande longueur, mais à un certain moment, sans doute quand on a attaqué un nombre suffisant de couches actives, la rupture a lieu;

2° On scie, à l’aide de l’émeri et d’un fil de fer, une larme vers la grosse extrémité; on peut la fendre jusqu’à la moitié environ sans la briser, mais si l’on va plus loin la rupture a lieu.

En dissolvant une larme dans l’acide fluorhydrique et en préservant l’origine du col, on arrive à enlever toutes les couches extérieures, et le noyau qu’on obtient ne se brise plus lorsqu’on casse le bout de la larme; on peut même l’écraser sous un marteau : il se sépare sans bruit comme du verre non trempé, en fragments irréguliers. Si l’acide n’a pas enlevé une épaisseur de verre assez grande, à partir de la surface, les propriétés de la larme persistent, mais avec une intensité qui décroît à mesure que l’épaisseur de la couche extérieure enlevée augmente.

Les faits précédents s’expliquent par l 'existence de couches extérieures inégalement trempées, et ils montrent que ces couches seules contribuent à l'effet de rupture.

Si les tensions inégales des couches superposées déterminent la rupture par leurs effets de ressort, lorsqu’on les rend libres de se détendre, les molécules de verre de chaque couche doivent se déplacer en sens inverse suivant que la rupture a lieu du côté de la queue ou du gros bout, et il doit en résulter une différence dans l’arrangement de ces molécules après la rupture. En effet,

E.NCYCLOP. CH1M 3

en considérant une section plane transversale de la larme, les parties centrales qui appartiennent aux couches qui ne sont pas ou qui sont peu trempées ne doivent pas se déplacer, tandis que les molécules situées sur les bords de la section doivent se déplacer d’autant plus que les couches dont elles l’ont partie sont plus tendues. La section plane après la rupture aura donc l’apparence de la surface d’un cône tronqué, et le sommet de ce cône sera dirigé du côté de la queue ou du gros bout, suivant que les couches trempées auront été mises en liberté du côté de la queue ou du gros hout.

Pour vérifier ces conséquences, j’encastre à moitié les larmes dans du plâtre en laissant dépasser la queue, de sorte qu’une partie de la larme soit seulement plongée dans le plâtre (un peu plus de la moitié de leur épaisseur) ; j’attaque la queue par l’acide fluorhydrique, ou je coupe le gros bout à la scie. Après la rupture, les fragments maintenus par le plâtre restent juxtaposés.

Quand ce plâtre est frais, on peut l’enlever avec un peu de soin et la larme s’offre dans l’état représenté par la figure 14.

En séparant délicatement l’ensemble de la larme en plusieurs fragments, on voit nettement qu’elle se compose alors de petits chapeaux coniques, tronqués, emboîtés les uns dans les autres.

La figure 15 montre une larme dont la queue a été rongée à l’acide; les sommets du cône sont dirigés vers la queue.

La figure 16 représente une larme sciée par le gros bout en a, et les sommets sont dirigés en sens inverse du précédent.

Enfin, dans la figure 17, on voit une larme sciée par le milieu et qui offre de chaque côté du trait de scie a la disposition conique, mais avec des directions contraires.

Ou peut, du reste, vérifier le mode de cassure sans séparer les fragments de verre agglomérés; car ces derniers forment des espèces d’écailles soulevées dans un sens ou dans l’autre suivant la position du plan de rupture, de sorte qu’en promenant le doigt sur la surface de la larme brisée le doigt glisse ou est arrêté, suivant le sens de soulèvement de ces écailles.

Il est presque inutile d’ajouter que le retrait des molécules ne se produit pas seulement suivant la longueur de la larme, mais dans tous les sens; c’est à cause de cela que le verre se sépare en une multitude de fines aiguilles dont le groupement prend la forme dont je viens de parler.

D’autres faits viennent confirmer le mode de structure que j’attribue aux larmes bataviques.

Ainsi il m’est arrivé souvent, en rongeant une larme par l’acide, de voir la queue se désagréger en même temps que les couches voisines delà surface. On obtient alors une larme ayant la forme de la figure 18; cela provient de la manière dont se forme la larme, la queue étant surtout le prolongement des couches extérieures. C’est en opérant ainsi que j’ai pu obtenir des noyaux tout à fait inertes.

Les grosses baguettes ou tubes pleins, en verre trempé, présentent des phénomènes semblables à ceux qui sont offerts par les larmes bataviques.

En les chauffant par un bout, ils se brisent souvent dans Fig. 18. toute leur longueur en présentant la cassure conique en

aiguilles. La figure 19 indique la disposition. Les constructeurs d’instruments en verre ont souvent observé ce fait.

Si l’on coule dans l’eau des fils de verre plus ou moins gros en opérant

comme pour faire des larmes, ils se solidifient en spirales quelquefois fiés longues et toujours fortement tordues (fig. -0) ; ces fils, qui demandent à être maniés avec précaution s ils sont gros, possèdent une tension tiès forte, prove-

Eic. 19 (h).

liant de la trempe des couches superficielles, de sorte qu'en rongeant ces spirales ou ces tubes tordus sur une partie de leur épaisseur, ils font explosion comme les larmes.

En encastrant ces tubes dans du plâtre et les sciant par le milieu, 011 observe à droite et à gauche du trait de scie la disposition conique en écailles de sens inverse.

La figure 21 représente l’un de ces tubes, scié en a.

Fig. 21 (b).

La figure 19 représente l’échantillon qui a été dessiné en opposant deux fragments pour mieux faire comprendre ce qui se passe dans le cas que je viens d’indiquer.

Quand les fils trempés sont très fins, ils sont alors très fortement tordus et il suffit souvent d’en tremper une extrémité dans l’acide fluorhydrique pour que 1 explosion ait lieu instantanément au contact de l’acide.

Lorsqu’on élire des masses de verre à la canne pour en faire des tubes ou des baguettes, il reste à l’extrémité des cannes de grosses poires en verre ayant la forme de larmes volumineuses et dont le poids peut atteindre 1 kilogramme en- \iion. Séparées de la canne, ces larmes se brisent en se refroidissant, comme

dos larmes sciées par le gros bout, en présentant la cassure conique, les sommets dirigés vers le gros bout.

La figure 22 représente une de ces masses de verre qui provient de l’usine de MM. Appert frères, à Clicliy.

Un des fragments de cette larme a offert un phénomène curieux. Rapporté de Clicliy au laboratoire du Conservatoire des Arts et Métiers, il s’était divisé en route en plusieurs fragments.

L’un de ces fragments, du poids de 100 à 150 grammes, pressé entre les doigts, s’échauffa subitement; la température pouvait s’êlre élevée à 40 ou 1 0 degrés, ce qui confirme les faits avancés par M. Léon Dufour relativement au dégagement de chaleur produit au moment de la rupture, qui a lieu aussi, comme on le sait, avec, dégagement de lumière.

J’ai rongé des larmes bataviques par l’acide en arrêtant l’expérience de temps en temps, et j’ai déterminé la densité des noyaux successivement obtenus. La

densité paraît être moindre vers le milieu de la larme qu’à la surface. Je ne donne ce résultat que sous toutes réserves : s’il était exact, le verre dans l’i nié-

rieur de la larme serait dans un état forcé analogue à celui que M. Berthelot a observé pour les liquides dans certains états de dilatation forcée.

J’ajouterai que les bulles que l'on remarque dans les larmes ne sont qu'accidentelles et ne sont pas dues à la contraction du verre; elles existent au moment où la larme se fait et avant le refroidissement , comme le prouve la forme allongée des bulles qui se trouvent dans beaucoup de larmes (fig. 23, 24 et 25).

Enfin M. Feil m’a remis une larme représentée figure 26; celte larme, faite en crown léger, s’est brisée partiellement au moment de sa solidification, et elle laisse bien voir la structure lamellaire provenant de la différence de trempe et de dilatation des couches superposées.

Toutes les expériences que je viens de décrire ont été faites avec des larmes préparées dans de bonnes conditions, c’est-à-dire ayant subi et conservé l’action de la trempe avec une intensité suffisante dans les couches voisines de leur surface. En effet, on ne peut pas obtenir des larmes bataviques avec des verres d’une composition quelconque. Si le verre est trop dur, les larmes éclatent sous l’eau. Si le verre est trop tendre, et si la larme est trop grosse, la partie renflée ne se trempe pas assez, et l’on obtient des larmes qui n’éclatent qu’à moitié quand on brise leur queue. Il faut donc tenir compte de la composition du verre et des dimensions des larmes lorsqu’on veut produire des effets énergiques, la rupture d’un vase plein d’eau, par exemple. Les larmes les mieux trempées et les plus explosibles m’ont été données par M. Feil, qui les avait faites avec du crown léger. Je dois aussi à l’obligeance de M. Richarme, de Rive-de-Gier, une collection nombreuse de petites larmes faites avec du beau verre à bouteilles, et qui produisaient une explosion assez forte.

En observant des larmes sous l’appareil de Noremberg, ou sous le microscope polarisant, on observe les colorations produites dans ce cas par le verre trempé comme l’a indiqué Brewster. En opérant sur un fragment de larme imparfaitement trempée, et qui s’était cassé nettement suivant une section transversale, j’ai observé les anneaux dus à la lumière polarisée, avec la croix noire à l’intérieur.

Eu résumé, les phénomènes de rupture des larmes bataviques et du verre trempé sont principalement dus à la tension des couches extérieures qui subissent et conservent l'action de la trempe.

Ces couches inégalement trempées, et par suite inégalement dilatées, cèdent, dans les circonstances indiquées plus haut, à la force de ressort qui les sollicite en se déplaçant dans le sens suivant lequel elles deviennent libres, ce qui prouve bien qu’il ne préexiste pas dans le verre trempé un état particulier d’arrangement des molécules.

L’existence de ces couches inégalement dilatées permet d’expliquer les effets de rupture qui se produisent dans le verre trempé par des changements de température ou sous l’influence de vibrations.

On peut supposer, en effet, à cause de la mauvaise conductibilité du verre pour la chaleur, qu’une couche très mince à la surface du verre se trouve, par une cause quelconque, assez trempée pour être dans un état de dilatation très différent de celui des couches intérieures.

Le moindre ébranlement ou le plus léger changement de température produira la rupture et par suite une fissure qui se propagera dans la masse du verre.

C’est exactement ce qui a lieu lorsqu’une tressaillure se manifeste sur une poterie dont la glaçure a été mal composée.

Les tubes épais peuvent être trempés sur leurs surfaces intérieures et extérieures. Les effets provenant de la trempe peuvent, en se composant, produire une cassure résultante, présentant une régularité et une disposition Remarquables. '

C’est à une cause du même genre qu’il faut rapporter la production des tressaillures régulières qu’on obtient sur les poteries dites craquelées.

Entîn ces expériences montrent le parti que l’on peut tirer de l’observation de la cassure des matières vitreuses dans l’étude de leur structure ou de leur mode de formation.

Théorie de la trempe. — La trempe est l’opération par laquelle un corps, après avoir été chauffé, est brusquement refroidi (1).

Pour tremper le verre, on l’immerge, chauffé au rouge, dans un bain qui a une température donnée.

C’est-à-dire que le verre, lorsqu’il a reçu sa forme définitive, au lieu d’être porté dans un four appelé arche, ou il se refroidit progressivement après avoirsubit l’opération du recuit, est au contraire réchauffé au rouge et plongé dans un bain de graisse.

La trempe est d’autant plus énergique que le corps a été plus fortement chauffé et que le refroidissement a été plus considérable et plus rapide.

Le refroidissement est donné par la différence entre la température du verre au moment de son immersion et celle du bain.

(1) Je dois lu plupart des détails de ce chapitre sur la trempe, à l’obligeance de RI. l’ingénieur Bourée, qui a passé quelques mois à la cristallerie de Choisy-le-Roi, où sont mis en pratique les procédés de trempe du verre et du cristal.

Les effets de la trempe sont purement physiques. La trempe change la constitution moléculaire du verre, il devient moins dense et ses fragments, lorsqu’on les brise, n’ont pas des arêtes vives comme le verre ordinaire; pressés dans la main, ils ne blessent pas.

Ce phénomène de métamorphisme s’accomplira dans des conditions d’aulant meilleures, que les molécules auront entre elles moins de cohésion. Plus le verre sera malléable et se rapprochera de l’état pâteux, plus les molécules se déplaceront facilement pour se grouper suivant une certaine loi.

Un verre qui n’aura pas élé amené à un état suffisant de malléabilité, sera imparfaitement trempé, et au-dessous d’une certaine température il sera insensible à l’action du bain; mais trop ramolli il se déformera.

On est donc conduit à dire : que le verre, pour subir la trempe, doit être chauffé à la température voisine de celle qui produirait sa déformation, c’està-dire jusqu’au ramollissement.

La trempe est d’autant plus énergique que le refroidissement a élé plus considérable. Mais le verre trempé dans un bain dont la température est trop basse se brise. La réaction étant trop brusque, le déplacement des molécules se produit d’une façon trop accentuée, et l’équilibre est rompu. Dans une certaine limite, la température du bain est fonction de celle du verre.

On est amené à chercher la température minima du bain à laquelle le verre chauffé jusqu’au ramollissement est susceptible d’être trempé.

Elle se trouve par tâtonnements et varie :

1° Avec la composition du verre ;

2° Avec la forme, l’épaisseur et les dimensions de la pièce ;

3° Avec la température du verre.

De l'influence de la nature du verre sur la trempe. — Suivant sa composition, un verre entrant en fusion et passant par ses différents états de malléabilité à des températures très variables, celle du bain doit aussi varier.

Des expériences multipliées restent à faire; on devrait pouvoir déterminer à priori quelles sont la température et la nature du bain qui conviendraient le mieux, pour un verre dont la composition exacte est donnée.

On peut dire en général : que le bain doit être d’autant plus chaud que le moment où le verre se ramollit est plus retardé.

Cristal. — Tout cristal se trempe dans un bain de graisse pure dont la température varie entre 60 et 120 degrés centigrades.

Des essais concluants ont été faits avec le cristal de Baccarat.

Le mélange suivant :

300 de sable,

100 de potasse,

50 de minium,

donne un cristal qui réussit très bien à la trempe.

Verre. — Le verre se trempe dans un mélange d’huile et de graisse dont la

H EN R l VAUX. — LE Y El’, U K.

température varie entre 150 et 300 degrés et qui est d’autant plus haute, que ce verre fond plus difficilement.

Les proportions dans lesquelles la chaux et la soude entreront dans les compositions influeront donc d’une manière notable sur la température du bain.

Le verre de Bohême à base de potasse se trempe dans un bain atteignant au moins 300 degrés.

La température du cristal varie avec l'épaisseur et la forme des pièces. — Des pièces façonnées avec le cristal sortant d’un même creuset, suivant leur forme, leur épaisseur et leurs dimensions doivent être plusou moins réchauffées avant de subir la trempe ; la température du bain doit aussi varier dans certaines limites.

Les pièces épaisses, demandant à être réchauffées plus fortement, nécessitent un bain un peu plus chaud.

Ainsi à Choisy-le-Roi, les tubes à gaz, les verres de lampes, etc., sont trempés dans un bain à 60 degrés. Les verres à boire, les gobelets, suivant leur forme et leurs dimensions, sont trempés dans des bains accusant 60, 65, 70 et 75 degrés.

Les carafes, les soucoupes, les « menchesters » sont trempés dans des bains variant entre 75 et 90 degrés.

Composition du bain pour le verre et le cristal. — La composition du bain a une influence notable. Tous les liquides ne sont pas propres «à la trempe. M. R. de la Bastie, l’inventeur des procédés de trempe, a commencé par déterminer pour chaque liquide le coefficient de solidité qu’il donne au verre. Dans l’eau, le verre se brise presque toujours. La graisse parfaitement épurée et les huiles vierges exemptes de tout mélange donnent de très bons résultats.

La graisse pure est employée pour la trempe du cristal, de préférence à l’huile (les pièces trempées dans l’huile étant d’un nettoyage beaucoup plus dispendieux). La trempe du verre exigeant un bain dont la température varie entre 150 et 300 degrés, la graisse pure ne peut plus être employée en raison de son degré d’ébullition, on a recours à un mélange de 3/4 d’huile de lin et de 1/4 de graisse.

La glycérine pure ou certains mélanges de graisse et de glycérine, qui n’entrent en ébullition que vers 300 degrés, pourraient être employés avec avantage pour la trempe du verre.

Un bain de graisse qui ne serait pas parfaitement homogène, qui contiendrait des impuretés ou la plus petite quantité d’eau, serait impropre à la trempe.

C’est pourquoi une graisse nouvelle ne doit jamais être employée avant d’avoir été préalablement chauffée, pendant quatre ou cinq jours, à une température constante de 150 degrés. Elle sert ensuite indéfiniment et est d’autant meilleure qu’elle est plus ancienne.

Dans une usine il faut avoir, à poste fixe, un bain de graisse chauffant constamment qui sert à alimenter toutes les cuves.

Température parfaitement uniforme que doit avoir le verre pour être trempé. — Une condition indispensable pour le succès de la trempe est : que

ht température du verre soit parfaitement uniforme en tous les points de sa surface.

Moyens de la réaliser pour les pièces de gobeletterie. — Un verre irrégulièrement chauffé se brise dans le bain. La trempe n’étant plus uniforme, l’inégale tension des molécules rompt l’équilibre.

Dans la gobeletterie, l’objet sortant fini des mains du chef de place est loin d’avoir une température uniforme en tous les points de sa surface, il est toujours plus chaud à son extrémité qui a été façonnée la dernière et réchauffée davantage.

Dans cet état, il n’est pas susceptible de recevoir la trempe, outre qu’il n’est plus assez chaud : il doit être remis dans l’ouvreau et le plus profondément possible pour assurer l’égale répartition de la chaleur en tous ses points : en le retirant, l’ouvrier s’assurera, avant de le plonger dans le bain, que cette condition est bien réalisée; si les parties extrêmes lui semblent plus rouges que d’autres, il les essuiera délicatement avec un morceau de papier imbibé d’eau ou soufflera dessus, et replacera la pièce dans l’ouvreau pendant quelques secondes avant de la tremper.

Pendant combien de temps le verre doit-il rester ainsi dans l’ouvreau?

C’est à l’ouvrier de savoir apprécier ce temps. Je dirai cependant qu’un bon ouvrier trempe très chaud. Telle pièce qui, amenée au ramollissement, se déforme entre des mains inhabiles, conserve au contraire parfaitement sa forme si elle est confiée à un trempeur exercé.

Température uniforme dans l'ouvreau. — Il importe aussi que la température, dans l’ouvreau, soit bien uniforme. On l’obtient en faisant brûler des bûchettes qu’on a le soin de répartir bien uniformément.

Les courants d’air dans l’usine, qui viendraient refroidir le verre au moment de la trempe, doivent être soigneusement évités.

Homogénéité du verre nécessaire pour la trempe. — La bonne conduite des fours de fusion a une importance capitale, la parfaite homogénéité de la matière étant aussi une des conditions du succès.

Un verre qui a séjourné longtemps dans un creuset et qui, par ce fait, a été maintenu trop longtemps à une température élevée, tend à subir un commencement de dévitrification; dans cet état, il se brise dans le bain. Aussi le travail doit-il être mené rapidement et n’être jamais interrompu, quand on veut utiliser la presque totalité de la matière contenue dans le creuset.

Un verre présentant des stries, défectuosité qui tend à se produire si la conduite du four n’est pas régulière, 11e réussit pas à la trempe.

Appareils servant ci tremper les pièces de gobeletterie. — Le bain de graisse est contenu dans des cuves cylindriques en tôle placées sur le sol de l’usine et le plus près possible de l’ouvreau.

On leur a donné :

0"',75 de hauteur,

0m,60 de diamètre.

HENR1VAUX

Pour la commodité du dépontillage, leur hauteur ne doit pas dépasser celle de l’ouverture de l’ouvreau au-dessus du sol.

Leur capacité est limitée par la nécessité de pouvoir les déplacer facilement dans l’intérieur de l’usine : elle est cependant suffisante pour que l’on puisse y tremper, pendant deux ou trois heures consécutives, des pièces de dimension moyenne.

En plaçant les cuves à une certaine profondeur dans le sol et en les faisant mouvoir sur rails dans les tranchées, on pourrait augmenter leur capacité et leur profondeur, tout en rendant leur déplacement plus facile.

Il faudrait pour cela avoir des ouvreaux chauffés dans des fours indépendants de ceux qui contiennent les creusets, dont les abords doivent rester entièrement libres.

Panier de la cuve. — Dans la cuve s’emboîte un panier de 0m,50 de hauteur et de 0m,55 de diamètre ; ses parois, en treillis de fil de fer à mailles larges, sont élastiques et soutenues par des armatures en tôle.

C’est dans ces paniers que tombent les verres au moment de la trempe.

Manière de tremper les objets de gobeletterie. — La pièce étant bien uniformément réchauffée, l’ouvrier la retire de l’ouvreau, la plonge rapidement dans le bain, la détache ensuite du pontil par un petit coup donné latéralement sur la tige avec un coin en bois et la fait tomber au fond du panier.

Cette opération demande une grande surveillance, et de la part de l’ouvrier trempeur beaucoup de soin et d’attention.

Il y a de nombreuses précautions de détail à observer, pour éviter la déformation du verre au moment de son immersion.

Ces précautions varient avec la forme des pièces, et il y a une étude à faire pour chacune d’elles.

Différents appareils ont été imaginés pour faciliter l’opération.

Trempe des verres d'éclairage et des pièces lourdes. Usage de la poche. — Une poche à fond mobile dont les parois sont en toile métallique, est fixée sur le bord de la cuve et immerge de 0in,30 à 0'n,35, dans le liquide. Elle est destinée à recevoir préalablement les pièces qui, en raison de leur poids ou de leur forme, viendraient, par une chute trop brusque, briser les verres qui garnissent le fond de la cuve.

Trempe des gobelets. — D’autres pièces (par exemple les gobelets) ont été détachées du pontil directement dans la cuve, sans que l’on ait à redouter de casse.

Trempe des carafes. Usage du siphon. — La trempe des carafes et de tous les récipients à col présentait une difficulté, puisqu’il fallait réaliser l’introduction instantanée du liquide à l’intérieur. Avec le siphon on a trouvé la solution du problème.

Le col de la carafe est introduit dans la petite branche du siphon qui s’élève d’un demi-centimètre au-dessus de la surface du bain.

L’air comprimé s’échappe par le tube et le liquide prend sa place ; eu même temps, un mouvement de bascule fait tomber la pièce au fond du panier.

On peut adapter au siphon une pompe pour aspirer l’air du flacon ; par ce moyen on réussit à tremper les bouteilles aux goulots les plus étroits.

On n’est pas encore parvenu à tremper les objets fabriqués en plusieurs morceaux, ils se dessoudent dans le bain.

Refroidissement, nettoyage et rinçage du cristal trempé. — Il importe de laisser le cristal trempé se refroidir graduellement avant de le retirer du bain.

A cet effet, les cuves, placées sur des tricycles, sont éloignées des ouvreaux et amenées dans une chambre où l'on maintient la température constante de 40 degrés, celle de la fusion de la graisse.

Au bout de quatre ou cinq heures, les paniers sont retirés des cuves, et les verres, mis à sec, sont enlevés un à un et rangés sur des claies.

Les claies sont portées dans une étuve appelée four d’égouttage qui est maintenue à la température de 70 degrés. Au bout de deux heures, les verres sont dépouillés de la graisse qui était restée adhérente aux parois. Retirés de l’étuve, ils sont replacés dans les paniers en treillis de fil de fer à mailles larges.

Ces paniers sont successivement plongés dans trois cuves : la première contient un bain saturé de soude caustique et chauffé 60 degrés, la seconde renferme de l’eau à 50 degrés, la troisième de l’eau à la température ambiante.

Les verres, lorsqu’ils sortent de la troisième cuve, sont parfaitement rincés : essuyés, portés au magasin, ils subissent un premier triage avant d’être envoyés à la taillerie. J’ajoute ici que le verre trempé se taille et se grave aussi facilement que le verre ordinaire.

Refroidissement, nettoyage et rinçage du verre trempé. — Lorsque au lieu de graisse on se sert d’un bain d’huile, on laisse les pièces se refroidir davantage avant de les retirer de la cuve. Mais le nettoyage est beaucoup plus dispendieux, il faut se servir d’essence de térébenthine.

Prix de revient de la trempe du cristal. — L’installation de la trempe dans une cristallerie exige par four trois « places » travaillant d'une façon continue :

1° Comme personnel :

Un ouvrier déplus par place, appelé trempeur, — soit six trompeurs;

Deux releveurs de cuves ;

Trois hommes préposés au nettoyage du cristal ;

2° Comme matériel :

Quatre cuves par place, — soit douze cuves, contenant chacune 170 à 150 litres de graisse ;

Deux ou trois poches, autant de siphons;

Trois cuves en tôle de la capacité d’un mètre cube pour le nettoyage et le rinçage;

Une certaine quantité de claies et de paniers, pour le transport du verre dans les cuves de nettoyage.

Une cuve à tremper avec ses accessoires revient de 100 à 120 francs. La

HENRIVAUX. — LE VERRE.

graisse coûte 120 francs les 100 kilogrammes. Par four de fusion de trois places (contenant 0 creusets et 4 ouvreaux) les frais de la trempe du cristal s’élèvent, par mois de vingt-six jours, à la somme de 2200 francs environ. Soit :

Six trempeurs, à 150 francs par mois . 900

Deux releveurs de cuves à 150 francs par mois . 200

Trois hommes préposés au nettoyage, à 110 et 120 francs

par mois . 350

Perte de graisse par l’évaporation et dans la manutention du

verre . 200

Combustible pour le four d’égouttage pour les cuves à tremper et celles de nettoyage . 100

Soude pour le nettoyage . 150

Entretien des appareils et des fours d’égouttage, intérêts et

amortissements du capital engagé pour leur construction. 250

La perte occasionnée par la casse et la déformation des pièces dans le bain était assez importante. Mais elle tend chaque jour à diminuer, avec les perfectionnements que l’on apporte dans la manière de tremper.

D’après ces données, connaissant exactement le nombre de pièces d’un même modèle, que l’on pourrait fabriquer dans une journée, il sera facile d’établir le prix de revient de la trempe pour chaque objet.

En admettant 10 pour 100 de casse et de déformation, ces prix seront approximativement :

De 0,022 à 0,025 pour les gobelets (de toutes formes) ;

0,030 pour les verres à gaz,

0,040 pour les verres de lampes ;

0,050 pour les globes de lampe ;

Prix de revient de la trempe du verre. — La trempe du verre est d’un prix plus élevé que celle du cristal.

Le verre se trempant dans l’huile, et à une température beaucoup plus élevée que le cristal , la perte de liquide due à l’évaporation est plus considérable, et le nettoyage des pièces est plus dispendieux.

Puis le refroidissement du bain étant plus lent, la continuité du travail exige, par place, un plus grand nombre de cuves à tremper : au lieu de quatre, il est nécessaire d’en avoir huit ou dix.

Nous donnons ci-après le croquis d’un appareil employé en Angleterre pour la trempe d’objets en verre de diverses formes, ainsi que la manière dont on opère:

La figure 27 représente une section transversale, la figure 28 une section longitudinale, la figure 29 un plan de section de ce four à tremper.

Les bouteilles à vin, les gobelets, verres et autres objets analogues sont préalablement chauffés dans un fourneau séparé; on les introduit par le trou a1 ; on les place sur la sole D, qui est faite de pierre ou de matière réfractaire, et posée sur un châssis b, que supportent deux bras b 2, h2, sur une tige C, ayant elle-même un bras et un contrepoids c, et une tige extérieure D ; quand

i6 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

on presse dessus, la sole prend obliquement la position indiquée par les lignes pointées E. Quand la sole est horizontale, elle couvre le bain et est de niveau avec une tige a2, au côté du point a. Quand les objets placés sur la sole sont convenablement chauffés, un râteau les fait mouvoir vers la tablette a 2, et alors au moyen du levier D, la sole s’oblique de manière à découvrir le bain, les objets y tombent, et la sole reprend sa position horizontale. Comme la sole ne forme pas une fermeture hermétique au bain, il y a sous la sole une plaque f, que l’on fait mouvoir par un manche fl, au moment du plongeon. Une écu-

Fiü. 27.

moire g est suspendue par des bras de l’axe g1, qui a un manche extérieur g2 et immédiatement avant l’immersion cette écumoire enlève l’écume ou croûte vers le côté. On arrange les choses de façon que l’écumoire agisse en même temps que la sole s’incline.

Pour empêcher les objets de heurter les côtés du bain, il y a une sorte de panier en fil d’archal à parois obliques et ouvert par le fond, suspendu dans le bain, — l’obliquité des parois guide les objets vers la toile mobile H. — Celte toile suit la forme du fond du four, elle reçoit les objets et les reporte par intermittence du panier h au panier /, suspendu par des trébuchets ni, dans le puits I du four. La toile II avance d’un cran chaque fois qu’on presse le levier D.

Il EN 1! [VAUX.