x = 0. 85 id
Ou : si pour main-d'œuvre — 0.253, le prix du fer (il 1 fr. pour main-d'œuvre = 0.40, 0.35, 0.50, etc. , combien sera-l-il ?
x — 1.15, 1.10, etc.
g 2. Fonderie.
Ponroblenir une pièce de machines en fbnlpou en cuivre , on mramence par Taire un modèle de cette pièce eu bois;ensoilo on moule ce modèle dans du sable préparé pour l'usage de la fonderie; on sèche le moule et on y coule de la fonte qui a été mise en fusion dans des appareils spéciaux pour celle opération.
Si la pièce coulée renferme des vides intérieurs, on résert s ces filles dans les moules au moyen de pièces en sable cl argile préparées cl appelées noyaux.
La fonderie se divise en deux sections principales qui sont :
1" L'atelier des mvdeleurt el le magasin des modèles.
2o La fonderie proprement dite.
1° Atelier des modeleurs et magasin des modèles.
L'art du modeleur consiste à exécuter en bois les piétés telles qu'elles seront en métal après [a Tusion. Comme le: fontes en général prennent nn retrait d'environ */ i00 *P r * ! la coulée , le mètre du modeleur a un centimètre de plus qu< le mètre ordinaire.
Les pièces de fonderie étant généralement de grandes dimensions, -ont dessinées sur papier à l'échelle de '/ a <"> Vu Dans ce cas , le dessin doit être refait à l'atelier des modeleurs en grandeur naturelle , et avec le mètre du modeleu comme échelle, soit sur des planches que l'on distribue; chaque ouvrier , soit sur un parquet dans une salle dit ioJ(e d'ipurei.
DES LOCOMOTIVES. 151 Les pièces exécutées en boit diffèrent des pièces telles qu'elles seront après la coulée , en ce que le modèle doit satisfaire sdk deux conditions suivantes .
1° Pouvoir se retirer Tacitement du moule , sans le iè-
2° Laisser des places pour loger les extrémités des noyaux qui sont en général des pièces traversant la Tonte de part en part , et ne pouvant se soutenir par le simple contact dfi leurs extrémités arec la paroi intérieure du moule.
Pour retirer facilement le modèle du moule, on le fuit , si le cas l'exige, do plusieurs pièces; en outre on donne aux faces indiquées cylindriques ou prismatiques dans le dessin, une légère inclinaison conique ou pyramidale que l'on nomme dépouille.
Pour loger les extrémités des noyaux dans les parois du monie , partout où est indiqué un vide dans le dessio , ou ajoute au moule une saillie, nommée portée, d'une longueur
égale à celle de ce vide. Alors on fait un moule en bois que l'on nomme belle à noyau, d'une forme intérieure égale à celle du vide de la fonle , augmentée du vide occasionné par la saillie rapportée. Lorsque ce noyau est cylindrique d'un diamètre au-dessus de 5 centimètre* et d'une longueur d'un mètre aa moins , comme pour tuyaux el colonues , on ne fait pas de moule, cl il se fabrique par un procédé que nous indiquerons plus loin.
Chaque pièce que l'on exécute à la fonderie ayant un modèle particulier, il s'ensoit que les frais de construction sont d'autant plus considérables que les pièces employées se répètent moins souvent. On doit donc tendre , autant que possible, pour la fonderie, comme pour la forge , à avoir un certain nombrede pièces générales , dont la combinaison avec quelques pièces spéciales à chaque machine constitue toutes les machines que l'on veut exécuter.
Les modeleurs sont des menuisiers ébénistes , et, parlant, possèdent tous les outils de celte profession. Chaque ouvrier occupe un établi , et il y a un four pour six établis de mo -
La place occupée par on modeleur est Z mèlres sur A , ce qui fait 12 mèlres quarrés, en moyenne; celle place vario suivant la dimension du modèle à confectionner. On complu en outre pour le magasiu des modèles une surface de cent
Digilized by
■taètres qnarrés par modeleur. Ce magasin est en général placé a. coté de l'atelier des modeleurs, abrité des rayons du soleil , mais possédant un courant d'air de l'est à l'ouest, direction suivant laquelle les variation! de température sont le moins sensibles. Ce courant d'air a pour but de contrebalancer l'impression de l'humidité sur les modèles , et comme ils ne reçoivent pas la chaleur du soleil , ils se trouvent dans un èlat hygrométrique moyen qui les empêche de travailler. Il est de la plus hante importance de veillera avoir une température et uno saturation régulières de l'air dans l'atelier de modèles ; sans celte condition , ils sont
Serdusen peu de temps, parce qu'ils se déjeitent et se f ..'lient ou le pourrissent. C'est une bonne précaution que celle do les peindre sitôt qu'ils sont faits; on n'emploie pas la «ouleur à l'huile, mais la couleur à l'esprit de vin , qui, s'appliqua»! en couches minces , n'altère en rien leurs formes extérieures.
Àu-dessus des modeleurs , est la salle des épures , et audessus des modèles , le dépût des bois destinés a être employés a leur confection. Ces bois sont le plus généralement le sapin et le noyer, le premier servant pour les grosses pièces , comme le plus économique; le second pour les petites pièces.
La qualité qui fait rechercher ces bois est leur stabilité hygrométrique , quand une fois ils sont bien secs.
Pour être sur de n'employer pour modèles que des bail tues, on les laisse dans le grenier, où on les dépose, pendant au moins quatre ans ; on en conserve même pendant dis ans pour les modèles qui coûtent très-cher à confectionner, et que l'on désire garder longtemps.
Adminiitration .
L'administration de l'atelier des modèles diffère de celle de la forge en ce que les pièces confectionnées ne sortent que pour un temps déterminé, et rentrent au bont de ce temps dans l'atelier des modèles. En outre, il n'est pas nécessaire d'avoir un compte exact du travail de chaque modeleur; il suffit de savoir la consommation moyenne de bois par mois et la main-d'ieuvre, pour déduire le prix de revient des modèles pour 1 Lilog. défoule coulée , prix cscessiycrneoi partante, mais qui a aussi sa moyenne.
Le contre- maître de l'atelier des modeleurs doit connaître ; 1° Le dessin; 2° Le moulage; 3" L'èbènislerie. Le dessin , pour exécuter lui-même ou faire exécuter sous ses yeux , eu grandeur naturelle, sur des planches ou sar le parquet, les modèles à confectionner.
Le moulage , pour confectionner les modèles de manière a ce qu'ils puissent servir aux mouleurs et leur opposer le moins de difficultés possible.
L'ébénisterie , pour la surveillance de la confection des modèles .
Les livres qu'il doit tenir sont les suivants : 1° Livre des journées de ses ouvriers ; 2° Livre des modèles à exécuter; 3° Livre des modèles renfermés dans le magasin. La comptabilité des fournitures, quelles qu'elles soient, se tient à la comptabilité générale de l'atelier de construction.
On peut ainsi calculer le prix de revient des modèles par kilog. de fonte coulée.
Une fonderie coulant 6,000 kilog. de Tonte par jour , occupe :
1 contre-maître è G fr.
6 ouvriers à 3.50
Total : 6 + 21 = 27 fr.
Admettant que la dépense en outils , bois , fournitures diverses et intérêt de capitaux est égale à 33 fr., nous aurons une dépense nette de 50 fr. par jour pour 6,000 kilog. fonte
coulée = = Of, 00843 par kilog. de fonte coulée.
Le kilog. de fonte conlée brute, c'est-à-dire non ajustée, \
vaut 0.35 ; les frais de modèles sont donc en moyenne
de la valeur de la fonte conlée.
Cette dépense, que nous indiquons ici pour les modèle», peut servir à l'appréciation des dépenses mensuelles et annuelles d'un atelier de construction; mail il ne faudrait pas
s'y fier en faisanble devis d'une machine, parce que sï ; d'une part , elle devient presque nulle pour les pièces qui te coulent un grand nombre de fois , de l'autre elle peut être considérable pour celles qui ne seront coulées qu'une fois, et cela arrive toutes les fois que l'on commande des machines dont les dimensions ne concordent pas ayec celles adoptées par le constructeur. Dans ce cas , on ne sera pas loin de U
vérité en évaluant les frais de modèles au de la valeur
de la commande complète.
2° Fonderie.
La fonderie a pour but de convenir les fontes de fer grises, à l'état de gueuses, elles alliages du enivre, à l'étal de lingots, en pièces brutes de machines.
Pour la fonte de fer nous dirons que, dans les hauts- fourneau* , on coule quelquefois la fonte dans des moules antres que des gueuses , mais qu'en général , si on veut avoir des moulages soignés et en fonte bien épurée de laitiers, il faut faire une seconde fusion. De là , deux espèces de moulages t moulage en première fusion , moulage en seconde fusion.
Les qualités d'une bonne fonto de moulage sont les suivantes :
1° Fluidité parfaite pour bien prendre les empreintes des mon les.
2° Ténacité et douceur au travail de l'ajustage.
3° Grain serré et compacte, pour éprouver le moins de retrait possible parle refroidissement.
Les fontes de première fusion remplissent bien la première condition, maïs rarement les deux autres; néanmoins on peut s'en servir sans crainte , quand elles sont reconnues, d'ailleurs, de bonne qualité, pour tontes les pièce» employées brutes dans les machines , telles que contre-poids , plaques de fondation, entablements , etc.
La seconde fusion donne à la fonte les deux dernières qualités, on la séparant des laitiers dont elle est toujours souillée après la première fusion.
La fonderie eu seconde fusion so divise en quatre parties distinctes :
1» La fonderie de fer en sable d'éluve.
2° La fonderie de fer en sable vert.
3° La fonderie de enivre. ^
4° La mouleriedes noyanx , dite mouler» en ierre.
1° Fonderie en table d'étuve.
On nomme gable d'étove , un sable argileux qui , sans se coller après les modèlessur lesquels on le moule, possède assea de consista nre pour que, séché, il ne forme plus qu'un* seule el même niasse résistante el pouvant se casser Comma de la terre cuite. La quantité d'argile contenue dansée sable est limitée par la propriété qu'elle a de se fendre par la dessiccation , quand elle est abondante dans un mélange; pour cette raison, on eu met le moins possible, c'est-à-dire ce qu'il faut pour donner du lien au sable.
Les moulages se font sur chantier a moule découvert on en châssis couvert. Les moulages sur chantier a découvert consistent en pièces de peu d'importance, que l'on moule sur le 50 1 même de la fonderie , que l'on dessèche , quand le moule est retiré, par du charbon d'abord froid, ensuite allumé , cl que l'on coule ainsi sans recouvrir. Ce genre de moulage a l'inconvénient, pour les bonnes foutes surtout , de donner une face supérieure bombée , lorsqu'elle devrait être plane , et d'être, par conséquent, tout-a-fait impropre aux objets soignés.
Les moulages* couvert se font généralement dans des ehéstit , espèces de caisses en bois ou en fonte, principalement en fonte dans les usines bien montées, àclaire-voie , le plus légères possible, destinées a recevoir les moules des pièces que l'on veut couler. Quand les pièces sont très-grandes et plates, comme les balanciers, les volants, etc., il n'y a qu'un seul châssis supérieur, le dessous se moulant dans to sol ; dans tous les autres cas , il y a toujours au moins deux châssis pour une même pièce à couler, le châssis inférieur et le châssis supérieur. Au moyen de ces appareils, on peut non-seulement couler les pièces dans toutes les positions que l'on désire, horizontale, inclinée on verticale, ■nais encore on peut réunir les moules ensemble el les porter dans un séchoir commun , dout le bnt est d'accélérer et économiser le séchage ; de plus, les châssis donnent de l'aisance au mouleur, el, quand les moules sont secs, ils so placent facilement les uns à coté des autres, sur la ligne que
156 COKSTRDCTIOK
parcourt la cuillère dans laquelle est la l'aille liquide destinée à les remplir, jF
Il existe deux modes pour mettre la Foute en fusion : Le premier consiste dans l'emploi du four à réverbère. Le second consiste dans l'emploi du cubilot.
Lorsque l'on fait usage du four à réverbère , on ne coula qu'une fois par jour. Le matin , s huit ou dix heures, on allume le fourneau, et à six heures du soir, la fonte est bonne à couler. Chaque fois on a soin de refaire la sole.
Lorsqu'on fait usage du cubilot , on peut couler a toute* les heures du jour.
Le fourneau a réverbère présente sur le cubilot l'ai anlage de permettre de couler de grandes quantités de fonte à la fois ; il y en a de deux dimensions : la premièie fait des coulées de 3,000 kilog, ; la seconde , des coulées de U,000 kilos- Par le cubilot , on coule généralement par 200 kilog. à la fois, c'est-à-dire la charge de trois hommes , les cuillères étant portées à bras d'hommes. On peut, il est vrai , pousser ce chiffre plus loin et obtenir jusqu'à 1,000 kilog. de fonte liquide à la fois dans un cubilot , desorte qu'en en mettant trois, on a l'équivalent d'un four à réverbère. Il est uïflicile de se prononcer pour l'un ou pour l'autre de ces appareils , en ce qu'ils offrent ebacun leurs avantages et leurs inconvénients.
La consommation en houille , pour les fours à réverbère , est de 30 p 100 sur le poids de la foule coulée, et le déchet varie enire 6 et 8 p. 100.
Les cubilots chauffés au charbon do bois exigent 60 a 80 charbon p. 100 fonte, ét les déchets varient entre 7 et 13p. 100, suivant que la fonlea été mise dans le fourneau en gros ou en petits morceaux, et suivant sa qualité.
Chauffés au coke, ils n'en exigent que 35 à KO p. 100 fonte. Les déchets varient dans ce cas entre 8 et 10 p. 100.
Les cubilots nécessitent une matière première de plut que les fours à réverbère ; c'est la castine qui doit accompagner les gouttes de fonte à l'èlat de laitier, pour que ces dernières ne soient pas attaquées par le vent du soufflet. La quantité de castine ajoutée varie entre 4 et 5 p. 100
La quantité d'air qu'il faut lancer dans les cubilots varie suivant leurs dimensions. Pour les petits chauffés au charbon de bois , on envoie 7 m. c. d'air par minute avec des butes de S centimètres à une pression de 6 centimètres , ce qu
DES LOCOMOTIVES. 157 correspond à deux chevaux de force environ. Pour les mûmes fourneaux aa coke, on lance 10 m. c. d'air A une pression de S centimètres, ce qui f;iil trois chevaux. Il m. les grands fourneaux, on pousse la. quantité d'air à 20 et 23 m. c., correspondant à G et 8 chevaux.
Les principales dimensions des fours à réverbère sont les suivantes :
Sole : 2 melrcs de long sur t" de large.
Grille: ■/, de la sole
Cheminée i smUm inKricurc V, de grille.
t section supérieure % «d.
La sole est inclinée à 13 ou 18°.
Les cubilots ont en général les di
onre [ grand . . . 0.20 j petit. . . . S.60 " " * t grand. . . S.2ii Hauteur des tuyères au-dessus de la sole. 0.25 On mel denx rangs de lujères superposées quand on veut beaucoup defonle a la fuis.
Dans la. fonderie en sable d'élu vo el au four à réverbère . le séchage des moules se fait la nuit et se prolonge le lendemain , s'il est nécessaire , la coulée n'ayant lieu que le soir.
Pour opérer la coûtée , on place la cuillère ou grande marmite en fonte suspendue à une grue , dans une fusse vers laquelle se dirige une rigole en sable partant du trou d'écoulement de la fonte dn fonr à réverbère; puis , on distribue les moules sur touie la circonférence quo décrira In cuillère en tournant avec la grue. Si tous les moule* ne peuvent tenir snr celle circonférence, ou s'il j a des moulages sur le sol même de la fonderie , on a une ou plusieurs autres grues disposées pour recevoir la cuillère de la première , quand les moules qui l'entourent seront remplis ; toutes ces grues sont a point d'allaclie variable , afin que l'on puisse allonger ou
la cuillère. ' ^ * * C ' rC ° 66 ° cc 1 8 P
Quand tout est bien disposé, on verse la fonle dans la cuillère; oa l'enlève et on coule. Il y a deux ouvriers spéciaux Machinet Locomotives. ii
]&S cossxncCTjon
pour Ta conlée; ce sont jet; pins habiles de l'atelier : l'uo d'eux la fait basculer au moyen d'une clef, ce qui est facile parce qu'elle esl suspendue un peu au-dessus seulement de ton centre de gravité; l'autre retient les ordures qui sont à la surface du bain de fonte, ordures qui se composent de sable cl cendres jetés là pour empêcher le rayonnement de la fnnle et pour absorber en même temps les laitiers qui surnagent. Les moules reçoivent la fonte par un trou évasé , en forme de roue renversé, et sont munis, dans leur point la plus élevé, qui est généralement près du trou de coulée, d'un second trou par lequel l'air s'échappe à mesure que la fonte remplit le moule. Silût qu'un moule reçoit de la fonte, il se dégage par le trou d'air une flamme bleue que l'on reconnaît Etre celle de l'oxide de carbone ; de plus , il se produit une foule de petites explosions par les fissures des moules provenant de l'inflammation du gaz qui s'en échappe, lequel esl de l'hydrogène carboné. Ces explosions sont quelquefois dangereuses; aussi a-l-on soin, quand on coule, d'armer les gamins de torches allumées qu'ils promènent partout où ils voient des fuites de gaz. Ces dégagements d'oxide de carbone el d'hydrogène carboné proviennent: 1° de la poussière de charbon avec laquelle ou a soin de peindre à l'eau l'intérieur des moules pour rendre leur surface plus lisse et les empêcher de se coller à la fonte ;2 3 de l'eau et du charbon qui se trouvent renfermés dans le sable mémo du moule.
Tous les châssis sont fermés solidement, d'abord pour éviter les fuites de fonte , ensuite pour reporter la poussée qui se produit dans la fonte, au moment du refroidissement, sur les trous de coulée d'air.
Dans le cas où les moulages sont sur le sol de la fonderie et à couvert, on charge les châssis eu les recouvrant d'un poids au moins égal a la pression d'une colonne de fonte sur leur surface , dont la hauteur est égale à celle du trou de conlée. La tendance qu'a la foule à soulever les châssis dépend , non-seulement de la cristallisation, mais encore de sa densité qui est beaucoup plus forte que celle des moules.
Lorsque les noyaux des moules ne sont pas fixés solidement , ou sont très-longs , comme ceux des colonnes coulées horizontalement, l'influence des densités se fait sentir par le soulèvement du noyau , soit en totalité , soit en partie, Dans ce cas , on a soin de mettre entre la partie supé-
rieure du noyan et [e dessous du châssis supérieur , de petits souliens composés de deux plaques de tôle minces et trèspetites, reliées par un clou rivé des deux ctilès. Par ca moven, lorsque la fonte tend a soulever le noyau, ce dernières! retenu par ces plaques dans sa position normale. Ces laotiens se perdent dans la foule ; quelquefois on peut retirer les plaques ; mais les clous restent toujours. Il résulte assez couvent do ce procédé un inconvénient grave pour les tuyaux ; c est que les clous sont plus facilement attaqués que la fonie par les eaux acidulées, et alors il se maniferste des fuites ant trous qu'ils occupaient : aussi , dans les commandes de tuyaux, a-t-on soin de spécifier qu'ils seront coulés debout , auquel cas la fonte ne peut plus déranger le noyau. .
Pour couler les pièces debout, il est nécessaire d'avoir une cavité dans laquelle on puisse déposer les moules, sans quoi il faudrait mouler la cuillère à une hauteur où il serait peu facile de la manœuvrer. A cet effet, ou réserve au milieu de I» fonderie une fosse circulaire qne l'on peut recouvrir à voluniè avec des plaques de fonte. Au milieu de cette fosse est une grue qui sert non-seulement pour la cuillère, mais encore pour descendre el remonter les moules.
Outre les moulages en sable, il y a les moulages en coquille qui sont spécialement affectés aux roues des wagons et aux ryliudres de laminoirs.
Les roues de wagons se font en sable vert ; nous n'en parlions pas ici.
Les cylindres durs, cylindres de laminoirs, se montent en Irais parties : les deux extrémités en sable , le milieu en coquille. La coquille est une espèce de tonneau en fonte creuse à l'intérieur et ayant 15 centimètres dans sa plus grande épaisseur. Les cylindres durs se coulent debout dans la fosse. D'après la disposition du moule , on obtient , après le refroidissement complet, deux surfaces sur la même pièce, l'une enfonte blanche, l'autre en fonte grise. La partie en fonte blanche est la table du laminoir; la partie en fonte grise constitue les tournions et l'intérieur du cylindre. Il est important qne le corps du cylindre et les tourillons soient eu fonte grise, parce que , s'ils étaient en fone blanche , ils ne fonctionneraient pas 24 heures sans casser.
Les cylindres durs se coulent par dessous, c'est-à-dire que la fonte , au lieu d'être injectée dans le moule par en kut, y arrive lentement par un tuyau qui communique avec
ICO COWSTH0CTIOH
le bat du monte. Celle disposition a le grand avantage d'éviter le» soufflures dont la présence dans an cylindre dur 1 l'endroit des collets est une cause de rebui.
Quelquefois le durcissement de la surface de la table De s'opère pas d'une manière satisfaisante : lanlût il est trop considérable , et alors les cylindres sont sujets à casser ; tantûi il est trop faible, cl alors les cylindres ne durent pal parce qu'ils s'usent vile. Pour remédier, A coup sûr, à cet inconvénient, on a imaginé au Creutot de couler une première cuillère de fonte blanche remplissant le moule; puis, delà faire suivre d'une seconde en fonte grise qui, chassant par enhaul toute la fonte blanche restée liquide dans le moule,' n'y laisse que celle qui a durci immédiatement par suite de son contact liquide avec la paroi métallique. Ce procédé, tout simple qu'il paraisse , exige nne certaine habitude pour réussir complètement, mais aussi donne des résultats 1 très-avantageux , malgré l'accroissement de dépense provenent du chauffage d'une double quantité de fonte.
Lu sable qui a servi à faire un moule et dans lequel on I coulé, est en gros fragments durs et incapables de resservir sans avoir subi une préparation. Cette préparation consiste h le broyer sous nne ou deux meules roulantes dans une chambre appelée moulin à table. Ces meules sont mues par un cheval ou par lu machine qui sert A souffler les cubilots. On le fait ensuite rentrer A la fonderie en mélange avec du sabla neuf anquel il sert de ciment.
Les châssis sont déposés dans nne cour régnant autour de la fonderie et appelée pour celte raison cour de la fondefie. Comme il y a des châssis fort lourds, on sillonne celle cout de petits chemius de Ter, au moyen desquels des wagon* transportent les châssis aux endroits où on en a besoin.
Un mouleur occupe dans la fonderie en sable d'éluré , f compris les fours et le séchoir, Un espace de 25 mètres ([narrés. Si on ajoute A cela le moulin A sable, le dépôt des châssis, des fontes brûles, des fontes moulées, du sable neuf, ou pourra porter cet espace à 100 mètres quatre». %<• Fonderie en labh vert.
La fonderie en sable vert diffère do celle en sable d élave en ce qu'on coule dans le sable frais, c'esl-a-dire aussitôt que le moule est terminé. Ce procédé accélère le travail et le rend en même temps économique.
DBS LOCOMOTIVES. • *I61
Le four à liquéfier la fonte, pour ce genre de fonderie, est nécessairement le cubilot, en ce qu'il permet d'obtenir de la fonte à toute heure.
Four le travail , la fonderie en sable vert ne diffère pas de celle en sable d'étuve ; seulement on l'applique principalement aux pièces de petites dimensions ou minces , parce que la résistance du sable osl beaucoup moins grande que dans la première. C'est du reste un procédé assez nouveau, et qui prend de l'extension de jour en jour. Les pièces obtenues en sable vert offrent un aspect brillant qui les dislingue facilement des pièces moulées en sable d'étuve , dont l'aspect est généralement terne; mais ces dernières ont t'avantage de présenter des formes beaucoup plus exactes et plut tranchées, par suite de la résistance du moule ; en un mot , la fonte y prend mieux. Le moulage en sable vert est beaucoup plus difficile que celui en sable d'étuve , il faut des ouvriers trèseiercês.
Les accessoires de la fonderie en sable vert sout la moulin à sable, le dépdt des châssis, des foules brutes el moulées, ainsi que du sable neuf. L'espace occupé par un mouleur en sable vert est 15 mètres quarrés dans la fonderie et 50 mètres qoarrès total , y compris les accessoires.
Nous avons dit que les moulages en coquilles de la fonderie en sable vert consistaient en roues do wagons. Ons roues se contenta plat sur le sol. dans un cercle en fonto .le 10 centimètres d'épaisseur et de fa hauteur de la jante de la roue. La forme intérieure de ce cercle est celle extérieure de la jante ; les autres parties de la roue , les bras et le moyeu , sont moulés en sable. Une précaution a prendre , lorsque l'on coule des roues de wagons , c'est de diviser le moyeu en 3 pariîes égales par des plaques de tôle mince placées avant la coulée. Celle précaution a pour but de permettre le retrait de la fonte des bras, en agrandissant, 11 est vrai, le cercle extérieur du moyeu , mais sans casser tes bras, ce qui aurait lieu infailliblement si le moyeu était d'un seul morceau. Ce> que nous disons pour les roues de wagons s'applique aux poulies, et ,'en général , i loules les roues dont les bras soul irès-minces-, on rend la solidilé au moyeu en le garnissant de chaque coté d'une frtUe en fer prisée à chaud après ejae l'on a rempli par des plaques de Iftlo los 5 interstices occasions parle retrait.
3° Fonderie en cuivre.
Les moulages se font en sable d'élove et en sable vert, eh sable d'éluve pour lei grosses pièces , en sable ïerl pour les petites ; et c'est le cas le plus général d'un atelier de construction , surtout pour les locomotives. Le sable vert eti pins économique, mais infiniment moins favorable à la bonne qualité des pièces Tondues ; il donne presque toujours des soufflures par suite du refroidissement trop prompt qu'éprouve le mêlai en entrant dans les moules humides. Lorsque l'on a de grosses pièces à couler, on emploie le four à réverbère; jamais le cubilot, du moins dans les usine* bien dirigées, car ce genre de fourneau est d'un effet déleilablo et désastreux pour toutes les opérations de fonderie de cuivre. D'une pari, c'est le zinc qui se volatilise, de l'autre, c'est l'élain qui se vitrifie, et en lin c'est le cuivre qui dissout une partie du carbone avec lequel il est en contact , devient noir et presque infusible. Lorsque l'on n'a que de petites pièces à couler , on emploie des creusets do terre ordinaire, d'une capacité égale à la quantité de cuivre que l'on veut couler a la fois. On place ces creuse» dans d« fourneaux analogues aux fourneaux d'essai des minerais, et généralement munis d'un soufflet.
Les matières premières de la fonderie en cuivre y arrivent tantôt pures, tantôt mélangées. Quand elles sont mélangées dans des proportions convenables, il suffit de les mettre dans le creuset , de les chauffer el de les couler dès qu'elles sont suffisamment liquides. Si les mélanges nécessitent l'addition de quelques matières premières , on prend lai précaution* que nous allons indiquer pour les cas où elles sont livré») pures à U ruuderio.
1° CUivTe jaune ou laiton.
Le cuivre liquide s'oxide facilement cl se convertit en «e poudre noire qui constitue un déchet el forme des pailles dans, les pièces moulées ; il est donc de toute importance d'sbriter , autant que possible , l'intérieur du creuset du contact de l'air.
En second lieu , le zinc est volatil à la lempératore où le cuivre est seulement liquide , el beaucoup plus oxidabla que ce dernier ù l'étal liquide.
Pour faire un mélange du cuivre et de liuc, on commence
DES tOCOMOTIVES. 10S
par fondre te cuivre jusqu'au calme plat. Ce point de fusion esl assez difficile à observer, c'est l'habitude qui dirige; en général, le calme plat a lieu a ia surface du bain peu après que les dernières parties du lingot solide ont été liquéfiées. Lorsqu'on laisse dépasser ce terme, une ébullition de plus en plus violente se manifeste el il se produit un grand déchet. Cette éhullition , que les fondeurs attribuent au soufre combiné qui Se dégage , tient aussi beaucoup a une oxidation de la surface. Quoi qu'il en soit, lorsque le bain est au calme plat, on le recouvre d'une légère couche de poussier de charbon qui empêche l'action du l'air arrivant par la porte que l'un ouvre, et on plonge le zinc préalablement dégourdi , afin que le changement brusque de température n'occasionne pas d'accident. Comme il y a toujours une petite quantité de /(néqnî se volatilise , on a soin d'en augmenter la dose dam la proportion de 5 A 6 p. 100 ; l'expérience , du reste , indique cela très -facilement , si on a soin de peser les matières avant et après la Tusion.
9» Bronse et métal de cloche.
tf suffit pour ces mélanges dehien disséminer l'ëlalfl dans 16 cuivre , en les mettant ensemble dans le creuset , la proporLion d'élaïn étant trop faible pour s'oiider. Ici, la parfaite réussite dépend entièrement de l'habileté de l'ouvrier, qui ne doit laisser le mélange dans le creuset que le temps nécessaire pour que la dissolulion de l'élain dons le cuivra ait lieu uniformément. En effet, bien que l'élain Soit peu oxldable, Comme il est plus léger que le cuivre, il tend à rernunlftr à la sdrrace où , favorisé par le contact de l'air , il se vitrifié contre les parois du creuset et forme dé petits globtil£9 vitreux que l'on retrouve ensuite dans te bronze L|Uai)d od le met sur le tour, el qui non-seulement abîment les olllils , mais rendent souvent les pièces impropres a l'usage auquel on les destinait. Le point de Tusion du bronze ;sl si peu facile à reconnaître exactement, qu'il n'eïlste qu'un seul fondeur a Paris, c'est presque dire eu France, qui réussisse parfaitement ce métal; cé fondeur, c'est M. Thi{~ baut aîné , auquel les mécaniciens sont toujours obligés d'avoir recours lorsqu'ils veulent avoir des produits S.lLisfaiints en celle matière.
S J HalUeehart.
\m fusion du roaillechort esl très-difficile , et , suivant
qu'elle a été bien ou mal opérée, le mêlai résultant a du propriétés loul-o-fait différentes. Cela provient de ce que le nickel n'est fusible qu'à une température de beaucoup supérieure a celle du cuivre.
Si on commence par faire le mélange de enivre et zinc, et qu'on y plonge le nickel, ce dernier n'y fondra que qnand la majeure partie du zinc aura été volatilisée. Si on fait l'alliige de nickel el cuivre de la même manière que celui de cuivra et zinc pour laiton, et qu'on y plonge le zinc, comme la température sera encore plus elètée que celle du cuivre pur, il n'entrera pas mie parcelle de zinc dans le mélange. Voici comment, dans ce cas , ou procède : on fait un mélange bien intime en poudre line do 2 petites quantités de cuivre et nickel, et on met au feu ; quand le mélange est en fusion , on y plonge une quanlilé double au moins de zinc , et on ferme le creuset précipilaminenl ; les % du l,ac se volatilisent, mais il en reste assez dans ce mélange pour avoir abaissé la température ; on ajoute alors a petites doses, et successitement , du nickel , du cuivre et du zinc jusqu'à tant que l'ou ait son alliage dans les proportions voulues ; afin d'opérer plus vile la fusion des métaux que l'on ajoute , on les maintient tant qu'ils sont solides au fond du bain avec une pince en fer.
Les déchets , dans la fonderie en cuivre , s'élèvent en moyenne à 10 p. IfiO, tant par l'oxidalinn des métaux que par les globules métalliques qui restent dans tes pores du creusets, ou attachés par le refroidissement à leur surface intérieure. Un creuset peut servir plusieurs fois quand il est manœuvré avec soin, et plus il sert de fois, moins on a de déchets. Dans les usines où on coule de petites quantités de cuivre , on est dans l'usage de jeter les vieux creusets; mais dans celles organisées principalement pour la fonderie de cuivre, loin de les jeter, on les casse en morceaux, relire les partiel qui ne contiennent pas de enivre , et place les autres dans un mortier où elles sont broyées en poudre fins par un pilon mû par une poulie de renvoi venant de la machine soufflante. Quand les matières sont suffisamment broyées, on leur fait subir une opèratiou analogue à celle des palouiileh pour le minerai do fer; on les met dans on baquet au milieu duquel est une rnuo tournant horizontalement et recevant en outre un filet d'eau claire qui se renouvelle sans cesse. Les matières se classent dans le baquet p>r
ordre de densité , c'esl-a-dire le métal au Coud ; les matières terreuses qui surnagent sont entraînées par l'eau qui s'échappe constamment. On retraite ensuite ces cuivres dam un creuset, en y ajoutant un peu de charbon pour réduira les oxides, et on parvient à retirer comme cela près de 5 p. 106 iur les 10 p. 100 de déchets que l'on a Faits , ce qui amène line économie très -sensible.
4° Mtmlerie eh terre.
La fiioblerie en terre, ou fabrication des noyaux, constitue au atelier h part où les moulages s'exécutent avec de l'argile ne contenant pas de chaux , et assez riche en sable ponr ne Ças prendre un trop grand retrait par la dessiccation, mais pas asseïpour n'en pas prendre du tout. -
Les noyaux sont en argile parce que , étant des pièces isolées dans l'intérieur des montes et exposées de toutes parla ail choc de la fonte liquide, ils doivent être doués d'une consistance supérieure à celle du sable argileux employé habituellement; déplus, la foole retraitant par le refroidissement , comme elle entoure le noyau de toutes parts, il Tant que ce dernier retraite aussi. Or , c'est précisément une des propriétés de l'argile que de prendre du retrait par la température; on a donc un double avantage en l'employanti Depuis quelque temps on remplace le sable dans les uoyaus ;>ar àe la farine de blé dans le but de faciliter encore le rerait de la fonte. En effet, lorsque l'on versa cette derniers iaus le moule, il se produit une décomposition de la farine )d noyau , dont les deux effets sont ; 1° de refroidir , pat vafcoi-ation de l'eau combinée, la fonte en contact; 3° de ifoouire, dans le noyau, des vides qui le rendent spon- ;iêOX , par conséquent compressible.
On distingue 2 espèces de noyaux , les noyaux moulés et ;8 noyaux tournés. Les premiers se font dan» la boite à yau par le procédé ordinaire du moulage des terres , et ;rveiit pour toutes les pièces à formes non cylindriques, uaneï ces pièces sont irrôguliëres et présentent des coudes, n a soin de garnir l'intérieur du noyau de tirants en fer re- >urbé dans tous les sens, afiu d'augmenter sa résistanceà action de 1s coulée.
Lorsque les noyaux sont cylindriques, d nn diamètre d au oîos S centimètres et d'une longueur d'au moins 50 cenêtres , ou le» fabrique par le procédé du tour , e'eet-fc-
(lire au moyen d'un gabari qui leur donne 11 forme extérieure. Pour cela, on prend une barre île fer que l'on considère comme l'axe , cl on la place horizontalement dans deux parties ménagées exprès sur deux tréteaux. Si le diamètre du noyau «si moindre que 15 centimètres, le noyau est plein;
à-dire que la barre est entourée d'une enveloppe en t'aie percée de trous et laissant au moins 5 millimètres de jeu entre elle et le noyau , ce , par les motifs suivants :
Pour faire tenir l'argile sur une barre de fer , on la mélange avec du foin qui lui donne du liant et sert à former •iusi les premières couches qui , une fois faites , rendent les autres très-faciles à poser en argile pure. Ce fuin a l'avantage de rendre l'argile élastique et propre à prendre le retrait provenant du refroidissement de la fonte. Cela est bien pour des petits noyaux ; mais quand le diamètre des noyaux commence a gagner 1 S ou 20 centimètres , l'épaisseur delà couche d'argile a déposer augmente, et alors le temps que l'on passe a faire le noyau augmente dans la même proportion. Pour éviter cette perle de temps résultant de l'augmentation de dimensions des noyaux , on a imaginé d'entourer les axes de fer d'un tuyau qui, y étant fixé solidement, remplit les mêmes fonctions que lui par rapport au noyau. Celle disposition avait un grave inconvénient que l'on prévoit facilement; c'est que le retrait de la fonte étant proportionnel à son diamètre, il faut quo celui de l'argile suive la même loi, et il ne le peut, si l'épaisseur de celte dernière est coostanlo. Pour éluder cet inconvénient , on opère ainsi : on fait des tortillons de foin que l'on enroule sur le nouvel axe en lole, et par-dessus les tortillons on dépose les diverse! couches d'argile comme d'ordinaire. Le foin, dans cet état, est élastique, se prête parfaitement au retrait de la fonte, et cela d'aulanl mieux qu'il brûle et dégage des gax poui l'échappement desquels sont pratiqués les trous dans la tùle, et la communication facile de ces trous avec l'air extérieur
La moulerieen terre possède un séchoir pour les noyanx Ce séchoir, ainsi que celui de la grande fonderie , aonl de: chambres en briques fermant par une porte en lûle , et dam ta partie inférieure desquelles sont des foyers a houille dou la fumée se dégage dans le séchoir même cl va ae perdu dans une cheminée placée à l'extrémité opposée ■ celle àt foyers.
DES LOCOMOTIVES. J67 l'espace occupé par un mouleur en terre , y compris la place de ses noyaux , le dépôt de l'argile et le séchoir, est en moyenne de 5(1 mèir*s quarrés. Ce grand espace provient de ce qu'il se fabrique toujours un grand nombre de noyaux à la fois; ces derniers ayant besoin d'un léger séchage à chaque couche d'argile qu'on leur applique.
Admittûlralion d? la fonderie.
Les quatre spécialités de la fonderie sont régies par an traire-niailre unique qui, à U surveillance spéciale de son état, joint la comptabilité suivante :
1° Livre des journées des ouvriers dans chaque spécialité (éparée ;
2° Livre de comptabilité des matières premières et des produit! en Tontes moulées quelconques ;
5" Livre des modèles à mouler et moulés.
Les deux premiers livres se comprennent sans explication ; quant au troisième, il nécessite, entre le chef do la fonderie et relui des modeleurs , des fondions relatives que nous allons il [terminer.
Lorsqu'un dessin ou une commande de fonte moulée arme i la fonderie, il faut que les deux contre-maîtres soient prévenus à la fois , soit par le porteur de la commande, suit
plus qu'une demi-exécution. Si on porte la commande cbe* les modeleurs , ces derniers exécutent le modèle , el on pré- 'ient la fonderie quand il est prêt. Mais il arrive le plus goûtent que la fonderie ou n'a pas besoin de modèles , ou en ■eut un autre que celui qu'on lui propose , par suite de considérations pratiques dépendant de la qualité de la fonte, des {nantîtes de fonte qu'on se propose de couler a la fois , de abience ou de la présence de certains ouvriers à travail déerniiné, etc. Pour toutes ces raisons, le contre-maître de i fonderie en est réduit à inscrire la commande, comme le :°nlre-maîlre des modeleurs, aûo de se la rappeler quand il «ra à même de l'exécuter.
Si on fait la commande a la fonderie, au contraire, elle n'a wsoin d'être inscrite qu'une seule fois et débarrasse le. onlre-maitre des modeleurs d'une comptabilité qui l'imlerlune et n'est pas généralement dans ses habitudes. Par elle raison , nous pensons que le contre-maître de la fondeie doit être chef suprême, d'autant plus que cela présenta
16S C0IÎSTKTJCT10N
l'avantage, pour le constructeur, de faire retomber la responsabilité 4e» modèles sur une personne autre que cellequi kl exécute, et de créer par là une vérification qui n'aurait pas lien autrement.
Ainsi, suivant nous, le «mire -mai Ire de la fonderie est le supérieur du contre-maître des modeleurs, et responsable de ta besogne do ce dernier. * Le livre des mculgaes se divine alors ainsi : 1° Inscription des commandes par articles et indication du nombre des pièces a couler.
î° Commande des modèles à l'atelier des modeleurs. S 0 Wèces coulées , et nombre de ces pièces avec date du mois et de l'année.
La 2° colonne se remplit par une croix placée devant chaque pièce , ou tout autre signe particulier ; le contre-maitre des modeleurs reçoit les dessins ou la commande el prépare les modèles dans une partie de son magasin , ménagée à cet tffet. Tantôt il les exécute, tantôt il Tait sert ir d'anciens modèles, ce qui nécessite chez lui une connaissance parfaite de (oui ce qu'il possède dans son magasin.
La 5 B colonno ne se remplit que quand tes pièces ont été démoulées, désablées, pesées et reconnues bonnes par le contre-maître de la fonderie. Le pesage des foules s'opère en général sur une balance-bascule, placée sur les chemins de fer qui sillonnent la cour de la fonderie, et le plus prï'i possible du cabinet du contre-maitre, qui inscrit lui-même les résultats de la balance. On a un wagon exprès, pour le transport des pièces a peser. Pour tes petites pièces , telles que celles sortant de la fonderio en cuivre, on a une balance ordinaire.
Le dépôt des fontes brutes, ainsi que des fonles moulée;, se r»il généralement dans la cour de ta fonderie à côté des châssis, le peu de valeur des objets cl leur poids n'étant ras susceptibles de tenter la cupidité des voleurs. Il n'en est pu de même du cuivre et de ses alliages, que l'on dépose biut «u moulé dans un magasin spécial fermant bien et pis" près du cabinet du contre-maître de la fonderie.
Les pièces manquées retournent au four à réverbère on au eubiiot, eu mélange avec de nouvelles fontes et des bocage! Comme ces pièces ont généralement des dimensions qui m leur permettent pas d'entrer dans les fours, on les casse, H' cet effet on a au milieu de la conr de la fonderie un froii -mtfi,
DES LOCOMOTIVES. 169 au moyen duquel on élève à une certaine hauteur une masse de fonte qui, en tombant sur les pièces disposées au-dessous , les brise en morceaux. Le montage de celte masse s'effectue par une poulie suspendue a. l'extrémité du trois-mals et un treuil placé au bas. Quand elle cit arrivéo â une hauteur suffisante, on fait lâcher le point d'attaché , comme dans les moulons ordinaires. Le trols-mits est muni d'un paratonnerre , objet indispensable dans une usiuc où il y a tant do matières qui attirent le fluide électrique.
Nous terminerons ce qui est relatif A la fonderie par un compte de revient de 1,000 kilog. do Tonte moulée, déduit du travail de plusieurs années dans une usine fonctionnant en grand , tant en sable d'ètuvc qu'en sable vert. Four 1 ,000 kilog. fonte moulée :
1100 kilog. fonte brute et bocages 243 l 63
hectolitres.