Bronze. — Dans ces alliages, le rapport du cuivre à

(I) Pack-fong chinois (Fyfc). — (5) Métal àllcmand (Bolley). — (3) Maillechort de Sheffield (Louyet). — (4) Alliage très élastique pour les petits cadres des presses d'imprimerie.

ALLIAGES DU CUIVRE

l’étain varie de 67 : 33 à 91,7: 8,3 suivant leur destination, car ils possèdent des qualités très diverses suivant leur composition. Le bronze est employé pour la fabrication des canons irnélal des canons), des cloches {métal des cloches), des objets d’art, des médailles, des miroirs de télescopes.

Le cuivre et l’étain ne s’allient que difficilement et l’alliage éprouve une liquation s’ilse refroiditlentement, ou si on le maintient au point de fusion de l’étain (664). Cependant, d’après M. Riche, les alliages SnCu“ (Cu=6l,8 p. 100) et du SnCu‘ (68,2 p. 100 Cu) n’éprouvent pas cette liquation. La densité de l’alliage SnCu“ est égale à 8,91, tandis que la densité moyenne des métaux alliés n’est que de 8,21 ; il y a donc une contraction, et c’est pour ces rapports que la contraction est maxima. Dans les alliages Sn®Cu jusqu’à Sn^Cu, la densité est au contraire plus faible que la densité calculée.

Le bronze des canons, qui renferme 7,5 à 10 p. 100 d’étain, est jaune et se distingue par sa ténacité et sa dureté. Une plus grande quantité d’étain fournit un alliage élastique, sonore et cassant; c’est le métal des cloches, dont on fait varier la composition avec la dimension des cloches ; les plus grandes cloches doivent renfermer 22 p. 100 d’étain pour avoir le maximum de sonorité. Le métal des tam-tams est du même ordre. Enfin le métal des télescopes, qui est blanc et susceptible d’un beau poli, renferme le tiers de son poids d’étain.

Refroidi lentement, le métal des cloches et des tam-tams durcit et devient cassant ; porté au rouge et trempé dans l’eau, il devient au contraire malléable, contrairement à ce qui a lieu pour l’acier. C’est sur cette propriété qu’est basée la fabrication des tamtams.

Le bronze pour statues et pour médailles offre à peu près la composition du bronze des canons. Pour les statues on y associe 1 à 2 p. 100 de zinc et environ 1 p. 100 de plomb.

Bronze phosphoré. — L’addition de phosphore au bronze lui donne des qualités précieuses qui ont fait recommander le bronze phosphoré pour la fabrication des engrenages, essieux, cloches, canons, etc. Le bronze phosphoré, qu’on obtient en ajoutant à du bronze en fusion une certaine quantité de pliospliure de cuivre ou de pliospliure d’étain (Parker, Well, Ruolz-Montclianal et bontenay, Künzel), est plus dur que le bronze ordinaire et sa résis-

CUIVRAGE PAR GALVANOPLASTIE.

tance à la tension et à la flexion est beaucoup plus considérable; sa couleur est plus vive et son grain est analogue h celui de l’acier. Il peut être fondu et coulé sans altération.

La composition du bronze phosphoré est évidemment variable et la proportion du phosphore y varie de 0,2 à 0,7 pour 100. L’utilité du phosphore tient certainement à ce qu’il empêche la dissolution d’oxydes métalliques dans l’alliage fondu.

969. Bronze d’aluminium. — Il est formé de 10 p. 100 d’aluminium et de 90 p. 100 de cuivre pur. Il est dur, plus tenace que le fer, malléable, très homogène, d’un jaune d’or, mais assez terne. Ses qualités le rendent propre à la confection d’un grand nombre d’organes de machines, tels que coussinets pour locomotives. Il se lamine à froid et à chaud. Il est employé en bijouterie et pour l’ornementation. La connaissance de ses propriétés est due à M. Debray.

970. Cuivre et manganèse. — Les alliages à 3 ou 15 p. 100 de manganèse sont durs et sonores. Avec 3,5 à 8 de manganèse, ils sont ductiles; une plus forte teneur en manganèse les rend cassants (Valenciennes). On a préparé industriellement des alliages de manganèse et de cuivre par la réduction simultanée des oxydes. Ces alliages ressemblent au bronze, mais sont plus durs et plus résistants (Prieger).

CUIVRAGE PAR GALVANOPLASTIE.

971. C’est aux travaux de de La Rive, de Genève, en 1836, et du physicien russe Jacobi en 1838, que l’industrie est redevable de cet art, qui a pour but de séparer le cuivre ou d’autres métaux de leurs substances salines par l’électricité et de les déposer en couches compactes sur des moules dont ils reproduisent tous les détails. En détachant ensuite le métal du moule, il en représente l’empreinte inverse, les creux étant reproduits en relief et réciproquement. Si le moule lui-même est la reproduction inverse d’un objet, une médaille par exemple, il est évident que le dépôt galvanique reproduira cet objet même.

Etant donnée une médaille à reproduire, on en prend d’abord l’empreinte avec de la gélatine ou de la gutta-percba substance très plastique à chaud et ayant, à froid, la consistance d’un cuir résistant. La gutta-percba, comme la gélatine, ne conduit pas flélectricité, il faut donc rendre conductrice la face qui doit recevoir

CUIVRE

le dépôt; c’csl ce que l’on obtient à l’aide de la plombagine.

Le dépôt métallique est effectué soit dans l’appareil simple (fig. 202), soit dans l’appareil composé (fig. 203). L'appareil simple,

dû à Jacobi, est formé par une cuve qui reçoit un ou plusieurs vases poreux contenant de l’acide sulfurique et une lame de zinc amalgamée communiquant avec une tringle isolée T. D’autres tringles isolées S, S’ servent à suspendre les moules rendus conducteurs et qui plongent, ainsi que les vases poreux, dans une solution de sulfate de cuivre. Cet ensemble représente une pile qui fonc-

Fig. 203.

tionne lorsque l’on fait communiquer les tringles S et S' avec la tringle T. Le sulfate de cuivre est alors décomposé, et le cuivre se dépose sur les moules. Pour maintenir la concentration de la solution, on place dans la cuve des sacs contenant des cristaux de sulfate de cuivre; néanmoins, la nature du bain se modifie, car il

CUIVRAGE PAR GALVANOPLASTIE.

devient acide et il est nécessaire de le saturer de temps en temps par de la craie, en le sortant de la cuve.

appareil composé fournit des résultats plus constants, la nature du bain restant invariable. Les moules sont suspendus dans une solution saturée de sulfate de cuivre, leur face conductrice placée en regard de lames de cuivre [électrodes solubles, t. I, § 71). La tringle S portant les moules communique avec le pôle négatif d’une pile, la tringle T, portant les lames de cuivre, avec le pôle positif.

Les applications de la galvanoplastie sont nombreuses. Une des plus importantes est la reproduction des gravures sur cuivre, sur bois ou sur acier. Les clichés formés par la galvanoplastie reproduisent fidèlement l’œuvre de l’artiste et permettent un tirage illimité, puisqu’il est toujours possible de les renouveler lorsqu’ils sontusés par la presse. Pour obtenir cesclichés,on prend l’empreinte de la planche originale avec de la gutta-percha, puis on recouvre cette empreinte de cuivre. Comme le dépôt métallique n’offre pas une grande épaisseur et ne présenterait aucune résistance, on l’entoure d’un châssis dans lequel on coule un alliage de plomb et d’antimoine (celui des caractères d’imprimerie) ; un coup de presse hydraulique fait sortir l’excès d’alliage et redresse le cliché que la chaleur a pu déformer. Si l’on a à reproduire une gravure sur cuivre, on peut directement obtenir un moule métallique avec lequel on reproduit ensuite l’original. Pour empêcher Padhérence du moule au cuivre, on expose celui-ci un instant aux vapeurs d’iode. C’est ce procédé qui sert au tirage des timbresposte après qu’on a réuni sur une planche un certain nombre de clichés galvaniques.

On obtient d’une manière analogue des clichés de planches d’imprimerie à caractères mobiles, ce qui permet un tirage indéfini, par exemple pour les journaux.

La galvanoplastie peut aussi remplacer l’eau forte pour la gravure sur cuivre. La planche de cuivre étant préparée est placée dans un bain de sulfate de cuivre, comme anode soluble ; elle est attaquée sur les parties où le vernis a été enlevé par l’artiste, et le cuivre se grave avec une grande régularité.

C’est ainsi qu’on prépare aujourd’hui les rouleaux d’impression des fabriques d’indiennes. Ces rouleaux étaient autrefois entièrement en cuivre, ils étaient plus lourds et beaucoup plus chers

CUIVllK.

que ceux que l’on fait en acier recouvert de cuivre. Pour elîectuer le cuivrage du fer, on produit un premier dépôt par immersion dans une solution de cyanure double de cuivre et de potassium, puis on continue le cuivrage dans une solution de sulfate de cuivre, jusqu’à ce que l’on ait atteint l’épaisseur voulue.

Pour reproduire en cuivre des objets volumineux, comme une statue, on imprègne l’original en plâtre d’huile de lin cuite, puis on le recouvre soigneusement de graphite ; on l’introduit dans le hain de sulfate de cuivre et on le met en rapport avec la batterie de piles, qu’on peut remplacer par une machine magnéto-électrique de Gramme, jusqu’à ce que le dépôt de cuivre ait atteint Ce premier dépôt servira de matrice pour la repro-

duction de la statue. Pour cela on retire l’objet du bain et on détache la couche de cuivre par des traits de scie à des places déterminées, puis on recouvre la surface extérieure des différentes parties d’une couche de vernis non conducteur, et la surface intérieure d’une couche superficielle de sulfure de cuivre, en la traitant par une solution faible de sulfure de potassium, afin d’empêcher l’adhérence du dépôt métallique. On procède alors au dépôt du cuivre sur l’intérieur de ces diverses portions jusqu’à ce qu’il ait atteint l’épaisseur voulue. Il ne reste plus qu’à réunir par soudure les portions isolées. C’est ainsi que la maison Christofle et C‘® a exécuté la statue de Notre-Dame de la Garde à Marseille. Cette statue a 9 mètres de haut; le cuivre déposé a une épaisseur de 4““^,5 et pèse 3500 kilogrammes; l’exécution de cette statue a duré deux mois et demi.