CHAPITRE NEUVIEME

Yertea pour Toptiqiie. — Grown-glass. FUnt^lass.

Les instniineals d*opliqae exigent remploi de deux espèces de verre ayant des densités différenies; c'est ainsi quUls deviennent achromatiques.

On sait que la découverte de Tachromatisnie est due à Euler, qui eut, en 1747, l'idée si féconde de corriger par l'emploi de plusieurs substances diaphanes l'aberration qui résulte de la décomposition de la lumière dans les verres sphériques.

La théorie d'EuIer fut d'abord attaquée par Jean DoUond, célèbre opticien de Londres. Mais cet artiste se convainquit bientôt, par des expériences multipliées, que les verres alors connus et fabriqués en Angleterre sous les noms de flint-glass et de crown^ glass, c'est-à-dire le cristal ordinaire à base de plomb et le verre à vitre en couronne, permettaient de réaliser le projet d'Euler et d'obtenir des lunettes achromatiques. Une patente fut accordée en 1759 à cet opticien, qui présenta bientôt à la Société royale de Londres une lunette achromatique à triple objectif,

dont Texistence fit dans l'Europe savante une grande sensation.

Deux célèbres géomètres, membres de notre Académie des sciences, Clairault et d'Alembert, déterminèrent les courbures sphériques des verres de forces dispersives inégales. Clairault reconnut, en outre, qu*on trouvait à Paris un verre dont la force >dispersive était plus grande que celle du flint-glass anglais ; mais ce verre, très-riche en plomb, qui servait à imiter le diamant et qui était fabriqué par Tartiste Strass^ « est ordinairement, dit Rochon dans un rapport fait à TAcadémie, tellement gélatineux, qu'il est bien difficile de remployer à la fabrication des objectifs achromatiques ».

En 1766, l'Académie des sciences proposa un prix pour celui qui ferait connaître le meilleur procédé de fabrication d'un verre pesant, exempt de défauts, ayant toutes les propriétés du flint-glass; bien que ce prix ait été décerné en 1773, un autre concours pour la même question fut ouvert en 178G; la valeur du prix fut portée à 12,000 livres.

Malgré ces encouragements, et en dépit des efforts de d'Artigues, de Dufougerais, etc., ce difficile problème resta sans solution satisfaisante.

11 était réservé à un ouvrier suisse de porter à un haut degré de perfection la fabrication des verres d'optique. Pierre-Louis Guinand, né aux Brenets, petit village des environs de Neufchàtel, d*abord apprenti menuisier, puis fabricant de boites pour les horloges, se trouva en relation avec Droz, constructeur de figures automatiques, lequel possédait un

beau télescope fabriqué en Angleterre. Animé d*un grand désir d'apprendre et d'une persévérance à toute épreuve, le jeune Guinand parvint à en construire un dont la qualité n'était pas inférieure à celle du modèle. Dès que la découverte des verres achromatiques lui fut connue, il entreprit une trèslongue série d'essais dans le but d'améliorer leur fabrication. Il parvint enfin à faire des disques de flint-glass parfaitement homogènes, ayant jusqu'à 12 pouces de diamètre; il en obtint même un de 18 pouces, mais qui fut détruit dans un incendie qui éclata dans sa modeste habitation.

La réputation des verres de Guinand arriva jusqu'à Frauenhofer, célèbre fabricant d'instruments d'optique à Benediclbeurn, en Bavière, qui, en 1805, décida Guinand à devenir son associé. Pendant neuf années, Guinand se livra exclusivement à cette fabrication en Bavière, au grand profit de la réputation des instruments de Frauenhofer.

Guinand avait soixante-dix ans lorsqu'il retourna dans son pays natal, avec une pension qui lui était faite par l'établissement bavarois, àla condition qu'il cesserait de produire des verres d'optique et qu'il ne divulguerait pas les procédés qu'il avait découverts. Mais son esprit ardent et tenace ne put pas supporter longtemps cette contrainte; entrevoyant de nouvelles améliorations, il déchira son traité et se livra de nouveau à ses recherches favorites. Il produisit encore plusieurs lunettes astronomiques d'une rare perfection. Il mourut en 1821, à quatre-vingts ans, au moment où le gouvernement français cherchait à

Pemgot, Le Verre. 31

acquérir ses procédés de fabrication. Ces procédés, qu'on crut d'abord perdus, avaient été conservés par son fils, qui voulut les vendre à la Société astronomique de Londres. Mais, les négociations entamées n'ayant pas abouti, une commission, composée de Herschell, Faraday, Dollond et Roget, fut chargée de faire des expériences pour arriver à fabriquer du bon flint-glass; ces essais, auxquels une somme de 150,000 fr. fut consacrée, n'amenèrent aucun résultat pratique.

La Société d'encouragement pour l'industrie nationale a été plus heureuse; elle proposa, en 1837, un prix de 10,000 fr. à décerner au verrier français qui aurait livré au commerce du flint-glass de bonne qualité; un autre prix, de la valeur de i!i,000 fr., fut proposé en même temps pour la fabrication du crown-glass.

Ces prix furent partagés, en 1839, entre M. Guinand fils, qui fit connaître et perfectionna le procédé inventé par son père, et M. Bontemps, qui avait produit, par le même procédé qu'il tenait de M. Guinand fils et qu'il avait lui-même amélioré, des masses volumineuses de flint-glass. D'autres récompenses pour le même objet furent accordées à M™* veuve Guinand, à M. Daguet, de Soleure, et à M. Berthet, lesquels ont fabriqué aussi des verres d'optique de bonne qualité en se servant du procédé découvert par Guinand.

Ainsi, grâce à l'intervention de la Société d'encouragement, les procédés de Guinand sont aujourd'hui connus et employés dans plusieurs établisse*

ments français et étrangers qui fournissent aux opticiens du flint et du crown de bonne qualité. L*art de la photographie a beaucoup augmenté la consommation de ces verres.

On peut dire que cette fabrication est restée, depuis son origine, entre les mains de la même famille; M. Ch. Feil, arrière-petit-fils de Guinand, fait aujourd'hui à Paris les verres d'optique les plus estimés; il a lui-même apporté dans Tindustrie créée par son bisaïeul d'importants perfectionnements. Les disques en crown et en flint qu'il avait envoyés à l'Exposition de Vienne, en 1873, étaient d'une beauté remarquable; ils avaient jusqu'à 53 centimètres de diamètre (20 pouces). Ces disques étaient polis sur les faces et sur les côtés, de manière à rendre possible leur examen sommaire sous le rapport de la qualité.

La densité de flint pour les objectifs astronomiques varie de 3.64 à 3.59; celle du crown de 2.46 à 2.50 ; pour les objectifs de photographie, qui doivent être en verre très-blanc, la densité est de 3.54 à 3.00 pour le flint et de 2.90 à 2.54 pour le crown. Pour les microscopes, on peut faire usage de flint d'une densité plus forte, soit 4.0, qu'on combine avec un crown léger. M. Feil a même obtenu du flint ayant 5.5 pour densité; c'est le verre le plus réfringent qu'on connaisse. Les verres de ce fabricant sont aujourd'hui recherchés par les opticiens de tous les

pays.

Malgré ces progrès, la fabrication des disques de flint et de crown pour les grandes lunettes astrono-

miques présente encore d'extrêmes difficultés; des verres, dont l'apparence est très-belle, donnent des résultats médiocres ou nuls lorsqu'ils sont soumis à l'opération très-coûteuse de la taille. On voyait à l'Exposition de Londres, en 1851, un disque de flint de 74 centimètres de diamètre (29 pouces), pesant plus de 200 kilogrammes, fabriqué chez MM. Chance, de Birmingham; un autre disque de crown-glass, à peu près de même dimension, a été fait depuis dans les mêmes ateliers. Ces verres ont été achetés par l'Observatoire de Paris, sous certaines réserves. Bien que leur apparence fût satisfaisante, comme ils étaient à l'état brut, il n'était pas possible de dire par avance s'ils possédaient toutes les qualités voulues pour faire une bonne lunette ; à la suite de longues épreuves, l'expérience a prouvé que ces qualités n'existaient pas. La belle découverte des miroirs argentés, due à M. Foucault, rend aujourd'hui moins importante la fabrication si coûteuse et si difficile de ces grands objectifs. Néanmoins l'emploi de ces miroirs offre aussi de sérieuses difficultés, en raison des courbures à donner et de la flexion du verre.

Fabrication du flint-glass. — Ce verre, quand il est de bonne qualité, doit être à la fois très-dense et très-homogène, parfaitement exempt de stries et de bulles; il faut qu'il soit aussi peu coloré que possible; néanmoins la grande quantité d'oxyde de plojtub qu'il renferme lui donne toujours une teinte un peu jaunâtre.

Voici la composition du flint-glass de M. Guinand :

Silice Û2,5

Oxyde de plomb 43,5

Potasse 11,7

Alumine 1,8

Chaux 0,5

Acide arsénique trace.

Cette analyse est de M. Dumas.

La proportion considérable d*oxyde de plomb que renferme ce verre rend sa fabrication fort difficile ; pendant qu'il est liquide, il tend à se partager en couches de diverses densités. De là des variations dans le pouvoir réfringent des couches superposées; de là aussi la déformation des images, qui rend remploi du flint impossible dès qu'il présente la moindre strie.

Cette séparation des verres plombeux en tranches plus ou moins denses se fait également sentir dans le cristal ordinaire, ainsi qu'on peut le constater en examinant avec attention un morceau de cristal taillé un peu épais. Comme, d'ailleurs, les pièces sont ordinairement soufflées et assez minces, ce défaut a peu d'importance pour le cristal.

Le tour de main de Guinand, suivi par tous ses successeurs, consiste à empêcher la séparation de ces zones d'inégale densité en brassant le verre fondu jusqu'au moment où il devient suffisamment visqueux pour que ces couches plus ou moins denses ne puissent plus se former.

Pour Tabriquer le Qint-glass, M. Bontemps se servait de la composition suivante :

sable 100 kllogp.

Minium 100 —

Potasse 30 —

Ces matières sont choisies aussi pures que possible.

La fonte se fait dans un four rond, au centre duquel se trouve le pot, qui est couvert.

Le creuset (fig. 75, A) étant chauffé à part dans un four spécial, on l'introduit par les moyens ordi-

Fig 75.

naires dans le four de fusion également chauffé. Cette opération refroidit le four et le creuset ; on les réchauffe avant d'enfourner.

On débouche l'ouverture du creuset, qui est garnie de deux couvercles destinés à empêcher la fumée de s'introduire dans son intérieur, et on y enfourne le mélange, par portions de 20 à liO kilogrammes. Au bout de huit à dix heures, la totalité du mélange se trouve dans le creuset. On chauffe pendant quatre heures, puis on enlève les couvercles qu'on avait remis en place, et on introduit dans le creuset un cylindre en terre préalablement chauffé au rouge bl anc. Une longue barre à crochet B, horizontale et s' appuyant sur un support à rouleau en fer, est introduite dans la cavité ménagée dans la tête du cylindre ; on fait un premier brassage qui sert à Venverrer. Au bout de trois minutes, la partie courbe de la barre de fer est portée au rouge blanc. On Tôte, on pose le bord du cylindre sur le bord du creuset; ce cylindre flotte, légèrement incliné, sur la masse vitreuse. On remet les couvercles et on continue à chauffer. Cinq heures après, on brasse de nouveau. Les brassages se succèdent alors d'heure en heure, ne durant que les quelques minutes suffisantes pour porter au rouge blanc un crochet de fer.

Après six brassages, on laisse refroidir le four pendant deux heures, pour faire monter les bulles qui ne sont pas encore dégagées; puis on le chauffe à son maximum pendant cinq heures. Le verre est trèsliquide et entièrement exempt de bulles. On le brasse sans discontinuer pendant deux heures; aussitôt qu'une barre à crochet est chaude, on la remplace par une autre. Gomme on a eu soin de boucher les

grilles par dessous, la matière, en se refroidissant, prend une certaine consistance, et quand le brassage ne se fait plus qu'avec beaucoup de difficulté, on ôte le cylindre du creuset. Celui-ci est bouché, ainsi que les ouvertures du four. Au bout de huit jours, on sort le creuset, on le casse et on en sépare les débris avec précaution; le flint s'y trouve ordinairement en une seule masse. Des faces parallèles polies sont alors faites sur les côtés de cette masse pour examiner son intérieur et voir comment elle doit être débitée. On la scie en tranches parallèles et en raison des défauts qu'elle peut présenter. Quant aux fragments, on en fait des disques en les chauffant dans des moules en terre à la température nécessaire pour les ramollir.

Fabrication du crown-glass. — Ce verre présente la composition du verre à vitre et du verre à glace. On emploie même beaucoup, pour les lunettes de spectacle et pour les objectifs de petite dimension, la plaque de Saint-Gobain ; c'est le verre à glace de cette manufacture.

La fabrication du crow^n est plus difficile encore, sujette à plus d'accidents que celle du flint. Elle exige une température plus élevée : si on essaye de rendre ce verre plus fusible, il attire l'humidité, il ressm. L'obligation d'essuyer fréquemment les verres d'une lunette en ôte le poli et déforme les courbures. Cet inconvénient est surtout très-grand pour les lunettes marines. Si on veut faire le crown plus sec, plus sfliceux, c'est alors contre la dé vitrification qu'on a à lutter.

M. Bontemps donne, pour la composition d'une potée de crown, les proportions suivantes :

Sable blanc 120 kilogr.

Potasse 35 —

Sel de soude 20 —

Craie 15 —

Arsenic blanc 1 —

Ce mélange doit fournir un verre trop alcalin. C'est, d'ailleurs, le défaut qu'on reproche souvent au crown lorsqu'il est fait en mettant peu de chaux pour éviter la dévitrification.

La fonte se fait dans les mêmes conditions que celles du flint. La composition est enfournée par portions dans un creuset couvert de même disposition. Les brassages, le refroidissement, le réchauffage, puis les nouveaux brassages, jusqu'à ce que le verre s'épaississe, présentent, sauf les intervalles de temps qui sont un peu différents, les mêmes phases.

Par le refroidissement, le verre se brise habituellement. Les fragments sont moulés dans des plateaux en terre réfractaires enduits de chaux qui leur donne la forme des disques qu'on soumet ensuite à la taille ; le recuit doit être très-soigné et le refroidissement très-lent, sous peine de produire des verres trempés qui ne sont pas acceptés pour les lunettes astronomiques de quelque valeur.

Pages.

Avant-propos i

Introduction 4

Statistique de l'industrie verrière en France 3