Page:Larousse - Grand dictionnaire universel du XIXe siècle - Tome 8, part. 2, Fj-Fris.djvu/144

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çoit combien cette condition est importante, la fabrication des armes et du matériel de guerre devant être naturellement très-ralentie pendant les périodes de paix, et pouvant, au contraire, demandera plus grande activité en cas de guerre ou de transformation de l’armement. Un des nombreux avantages que l’on a trouvés à l’emploi des machines-outils est précisément de se plier parfaitement à cette variabilité de la production. Le besoin que l’on avait jusque-là d’hommes spéciaux, pour ainsi dire enrégimentés, était une lourde charge pour l’État, qui était obligé de pourvoir à leur entretien, alors même qu’il n’avait pas besoin de leur travail, craignant d’être pris au dépourvu dans un moment de pressante nécessité. L’installation des machines-outils, convenablement répartie dans les divers ateliers, permet, au contraire, d’arrêter ou de reprendre le travail quand et comme on veut ; il suffit de ne plus faire marcher ou de remettre en mouvement un nombre convenable de ces machines.

De même, la force motrice est rendue variable par la réunion de plusieurs générateurs dans un même local, et par l’emploi d’un nombre satisfaisant d’entre eux.

Les pièces métalliques que l’on doit travailler ayant souvent des poids énormes, on doit viser surtout à diminuer le plus possible les transports nécessités par les différentes phases de la fabrication ; les locaux doivent dans ce but, être disposés dans l’ordre même où celles-ci s’effectuent.

La superficie de la fonderie de Bourges est de 5 hectares et demi ; elle renferme des bâtiments d’habitation, des magasins aux bois et aux terres, une halle aux fourneaux de fonte, des ateliers pour l’exploitation des terres, des ateliers de forgeage, de forerie, de grande moulerie, de petite moulerie, de ciselure, des ateliers mécaniques, des magasins de dépôt, un laboratoire de chimie des bureaux d’administration. La halle aux fontes contient 6 fourneaux ronds de diverses capacités pouvant renfermer ensemble 111,000 kilogrammes de bronze fondu ; 2 fourneaux longs pour la préparation des alliages préalables, au poids de 4,000 kilogrammes ; 2 fourneaux à réverbère pour menus objets, contenant chacun 2,000 kilogrammes. Pour la fabrication des fusées métalliques des projectiles, on emploie 24 fourneaux à creuset. L’atelier de forerie renferme 11 bancs ; l’atelier de moulerie, 16 chantiers ; les principales machines sont : 2 machines à rayer, 2 machines à raboter ; des machines à tourner, à fileter, mortaiser, percer, aléser, etc. La fonderie peut produire par an 407 canons de 24, ou 550 canons de 16, ou 2,640 canons de 12, ou enfin 3,330 canons de 4. La production des fusées métalliques peut s’élever jusqu’à 3 millions.

Les principales opérations que nécessite la fabrication d’une bouche à feu en bronze sont le moulage, la fonte, le coulage, le centrage, le forage, le tournage, le ciselage, la pose des grains de lumière, après lesquelles la pièce est soumise à une série de visites et d’épreuves, suivies, si elles sont favorables, de l’alésage au calibre définitif, du ravage, de la gravure, de l’ajustage, de la hausse et des opérations du fini.

On a employé divers procédés de moulage : moulage en coquilles, moulage en terre, moulage en sable ou en châssis. Le premier, très-rapide, était utilisé pendant la Révolution ; le moule se composait de deux parties identiques, réunies suivant une section longitudinale du canon. Le moulage en terre est resté réglementaire jusqu’à ces dernières années. Le moule, préparé tout d’une pièce avec une terre grasse, prenait sa forme intérieure au contact d’un canon plein en terre, préparé au tour sur un trousseau tronconique en bois. Ce trousseau était ensuite enlevé du côté de sa grande base, et le modèle en terre, cassé avec précaution, laissait, en creux, le moule que l’on solidifiait par des frettes en fer, et que l’on enterrait pour qu’il pût résister, pendant la coulée, à la pression du métal fondu. Le moulage en sable est maintenant adopté, comme plus économique que le précédent. Le modèle du canon est en bronze ; il est composé de plusieurs parties creuses, la plupart tronconiques, représentant la volée, les renforts, la culasse, le bouton de culasse, etc. Ces diverses parties s’assemblent suivant des cercles perpendiculaires à leur axe commun. L’enveloppe extérieure du moule, appelée châssis, est en fonte ; elle se compose de portions coniques et cylindriques assemblées à hauteur des joints du modèle. Le tassage du sable argileux se fait par étages successifs, en commençant par la culasse, au-dessus de laquelle on place le modèle du premier renfort et la portion du châssis qui lui correspond, puis le deuxième renfort, la volée, etc. Le moule n’est pas arrêté à hauteur de la bouche ; il se termine, au-dessus de celle-ci, par un ou deux troncs de cône, qui forment entonnoir et doivent contenir un excédant de métal, appelé masselotte, nécessaire pendant le refroidissement du métal coulé. De même, on ménage, au-dessous du bouton de culasse, un faux bouton de culasse, à section carrée, qui servira plus tard à supporter la pièce pour le forage et le tournage. Le tassage du sable étant fait jusqu’à hauteur de la masselotte, ou sépare les parties du châssis, pour retirer de chacune d’elles la portion de modèle qui s’y trouve ; celles-ci étant toutes enlevées on dessèche les tronçons du moule, puis on les assemble de nouveau par leurs bases, ce qui s’appelle remouler ; on lute les joints avec soin, et on s’assure, en promenant une lumière à l’intérieur du moule, qu’il ne reste aucun jour.

Le moule, étant alors complètement terminé, est amené dans la halle aux fontes et descendu dans le trou de coulée ; mais on n’a pas besoin de l’enterrer comme un moule en terre, les châssis présentant une résistance suffisante à la pression du métal liquide.

La fusion des métaux se fait dans des fourneaux ronds à réverbère de diverses grandeurs. Les grands fourneaux ont l’avantage d’économiser le combustible dans le cas de fontes considérables. Il est, par exemple, avantageux, pour fondre 30,000 kilogrammes de bronze, de n’employer qu’un seul fourneau, au lieu de deux contenant 15,000 kilogrammes, ou de cinq d’une capacité de 6,000 kilogrammes. Par contre, si l’on n’a que peu de métal à fondre, un grand fourneau aurait l’inconvénient de donner au métal liquide une large surface libre facilitant son oxydation.

Indépendamment des fourneaux ronds, on emploie des fourneaux allongés à la préparation du bronze avec des métaux neufs ; ces alliages préalables sont préparés en barres, que l’on refond ensuite, en proportion convenable, avec des bronzes de fabrication, provenant de la coupe des masselottes, des buchilles enlevées au tournage et au forage, enfin des pièces hors de service. Pendant la fusion, on mélange intimement les métaux liquides par un brassage vigoureux avec des perches de bois vert, dont la carbonisation laisse échapper des gaz qui agitent toute la masse. L’analyse, plusieurs fois répétée, donne la composition de celle-ci, que l’on peut modifier, s’il est nécessaire, par addition de l’un des métaux composants, jusqu’à ce que le titre en soit de 11 parties d’étain pour 100 de cuivre.

La fusion étant complète, on pousse la température avant de procéder au coulage ; on peut, avec les fourneaux employés dans les fonderies, aller jusqu’à 3,000 degrés, mais on s’arrête, le plus souvent, à 2,000 environ. Le temps de la fusion est ordinairement de quinze à seize heures ; il peut s’élever à trente heures.

Cinq ou six heures avant la coulée, on commence les préparatifs de cette opération : on cuit le canal de coulée, on le met en place, on découvre les moules et on débouche les trompes qui doivent y amener le métal. Le canal de coulée se compose d’un canal-milieu, partant du trou de coulée du fourneau et aboutissant au trou-de-loup, où se rassemble le métal en excès, une fois les moules remplis ; chaque moule a une branche spéciale appelée écheno ou écheneau, qui réunit la rigole centrale à une trompe. Tout étant préparé, le chef fondeur enfonce avec la pierrière le tampon qui ferme le trou de coulage du fourneau. Le métal s’écoule dans le premier compartiment du canal de coulée et le remplit, jusqu’à ce que deux ouvriers, qui bouchent les trompes des premiers moules avec leurs dames ou quenouillettes, enlèvent celles-ci. Les deux premiers moules étant remplis, on enlève les écluses qui ferment les écheneaux de ceux qui suivent, et dans lesquels le métal vient alors s’écouler ; puis on continue ainsi jusqu’à ce que la coulée soit finie. Ce mode de coulage est dit plein et direct. Il n’est pas le seul employé ; le volume considérable des gros mortiers et pierriers nécessite un autre mode de coulage, qui était employé avant 1744 pour toutes les bouches à feu ; c’est le coulage à noyau. Ce procédé, en diminuant la masse de métal coulé, permet de parer au phénomène de la liquation, c’est-à-dire a la séparation, pendant le refroidissement lent, d’une certaine quantité d’étain cristallisé. Pour ce coulage, le moule ne se compose plus seulement d’une enveloppe extérieure de la pièce, mais encore d’un noyau en terre ayant des dimensions un peu moindres que son âme. On peut encore couler le métal par en haut ; mais il est avantageux, pour ne pas dégrader le noyau, de le faire monter par pression, au moyen d’un siphon : c’est ce qu’on nomme le coulage à siphon.

Le coulage étant terminé, on laisse le refroidissement s’opérer, et c’est pendant ce temps que la masselotte joue un rôle important ; elle fournit un excédant de métal qui remplace celui qu’absorbent les parois du moule, remplit les vides que laissent les gaz en s’échappant, et compense la diminution de volume causée par le refroidissement ; mais ce n’est pas là son seul avantage ; elle purge le corps du canon des matières étrangères et des scories qui remontent la colonne liquide ; elle facilite le dégagement des gaz en conservant chaude la partie supérieure de la bouche à feu ; enfin elle exerce une pression qui fait acquérir une grande densité à la partie inférieure de la masse métallique.

Après le refroidissement complet, on démoule, on coupe la masselotte, et la pièce est transportée à l’atelier de forage pour y être centrée et forée. Si le moule ne se déformait pas pendant le coulage, la pièce brute aurait exactement une surface de révolution dont l’axe serait celui de la rotation que recevra la pièce pour les opérations du forage et du tournage, mais il n’en est jamais ainsi, et le centrage a pour but de rechercher une ligne droite qui laisse partout autour d’elle une épaisseur de métal à peu près égale. La pièce étant placée sur deux chantiers, de façon que ses deux sections extrêmes soient verticales, on détermine les centres de figures de celles-ci, et on prend la ligne fictive qui les joint pour axe de figure approché. Mais, pour faire tourner la pièce autour de cet axe, il faut la préparer de telle façon qu’elle puisse avoir un appui assurant ce mouvement. Pour cela, on creuse d’abord à ses deux bouts deux petits cylindres, dits trous de centrage, dont l’axe commun est la ligne précédemment définie. Cette opération se fait sur la machine à centrer, portant deux forêts en langue-de-carpe, dont les tiges sont en prolongement, et dont les pointes, tournées l’une vers l’autre, touchent les sections extrêmes aux points de centrage qu’on y a déterminés. La pièce est alors placée sur le banc de forerie où elle est supportée à ses extrémités par deux tétons cylindriques pleins pénétrant exactement dans les trous de centrage. Le mouvement de rotation lui vient d’un arbre tournant que termine le teton cylindrique support de la culasse, en avant d’une tige à section carrée de même dimension que le faux bouton de culasse, auquel elle est reliée par un manchon à vis de pression. Mais le forage de la pièce devant se faire pendant sa rotation, par enfoncement d’un forêt suivant son axe de la bouche vers la culasse, le mode de support antérieur n’est que provisoire et doit servir seulement à en préparer un autre qui dégage la bouche. On tourne, en effet, une portion de la surface extérieure de la volée, de façon à obtenir un cylindre concentrique au trou de centrage, et la bouche à feu peut être supportée par une lunette qui embrasse la portion de son contour extérieur ainsi préparée, que l’on nomme portée. Les bouches à feu étaient autrefois forées verticalement ; aujourd’hui, elles sont couchées à peu près horizontalement sur le banc de forerie, et le forêt placé à la suite est fixé à une tige dirigée dans le prolongement de l’axe. La pièce tourne sur elle-même sans avancer ; le forêt, au contraire, ne possédant qu’un simple mouvement de translation, s’avance à mesure et enlève le métal qui se présente à son action. Pour que les différents bancs de forerie réunis dans un même atelier soient indépendants, chacun d’eux est muni d’un embrayage facile à manier, qui permet de rompre ou de rétablir la communication entre l’arbre moteur et l’arbre de forerie de chaque banc. La direction du forêt sur le banc de forerie est assurée par des étriers et par des glissières ; on peut d’ailleurs le placer dans le prolongement de l’axe de rotation par alignement de lignes de repère, tracées d’avance sur la pierre du banc et sur la tige du forêt. Le mouvement de translation de celui-ci est obtenu au moyen d’une crémaillière dont la force doit, être capable de supporter la résistance qu’oppose le métal à la pénétration de l’outil. En raison de cette résistance, le forage ne peut se faire en une seule fois ; on est obligé d’employer plusieurs forêts. On creuse d’abord l’amorce cylindrique du premier forêt au moyen d’un premier amorçoir en langue-de-carpe, et d’un deuxième amorçoir à tranchant latéral. L’amorce terminée se compose d’un cylindre à fond de tronc de cône de 0m,06 à 0m,07 de longueur et de 0m,083 à 0m,086 de diamètre. Le premier forêt à sa tête trapézoïdale en acier, disposée de telle sorte qu’elle prenne appui par trois de ses arêtes sur le cylindre amorce et le touche par la quatrième, à la pointe de laquelle est le tranchant, de telle sorte que le premier forage ne fait que prolonger l’amorce à une profondeur convenable. Le premier forêt est remplacé par un forêt-rouleau, cylindre ou tronc de cône en fer, portant un mandrin en acier trempé, d’un diamètre un peu moindre que celui du trou déjà percé dans la bouche à feu, de façon à pouvoir y pénétrer exactement. Le couteau, appelé aussi dent, se loge dans la tête du forêt, en arrière du mandrin, et coupe par son arête antérieure, perpendiculairement à l’axe de la pièce. Le forêt rouleau est guidé dans son mouvement par le mandrin, qui s’appuie toujours, en avant du couteau, sur le cylindre creusé avec le premier forêt. L’extrémité du tranchant reste ainsi toujours à la même distance de l’axe de ce cylindre, et en creuse un nouveau concentrique au premier. Pour les calibres de 4, de 12, de 16, on n’emploie qu’un seul rouleau. Pour les gros calibres, il en faut un plus grand nombre ; ainsi, pour le canon de 24, par exemple, on se sert de deux. L’âme obtenue comme on vient de le dire est raboteuse ; le travail de chaque forêt marque une série d’hélices, qu’il faut faire disparaître au moyen du polissoir ou alésoir au calibre d’épreuve, lequel doit, en outre, donner au fond de l’âme la forme plane, perpendiculaire à l’axe, que l’on n’a pu obtenir par les opérations précédentes. Le tranchant du polissoir est perpendiculaire à l’axe de la pièce ; il est arrondi à ses extrémités pour donner le raccordement du fond ; enfin la tète porte, à sa partie supérieure, un talon en acier fondu qui polit l’âme, la partie inférieure glissant et prenant appui sur elle par un sabot de bois dur. Le tournage de la pièce s’exécute après le forage, sans la déplacer ; les couteaux en acier sont disposés près d elle, sur un cha- riot-écrou, recevant d’une vis un mouvement de translation parallèle à l’arbre de forerie, pendant que le couteau lui-même, tout en restant à la même hauteur, peut, sous l’action de guides, prendre une saillie plus ou moins forte à mesure que le chariot se déplace, de façon à produire automatiquement les portions coniques, cylindriques, et les moulures du canon. Le corps de la pièce étant terminé, on tourne les tourillons sur une machine destinée à cet usage, et on cisèle les anses, qui ne peuvent être tournées. Ces opérations terminées, on creuse le canal de lumière et on y pose le grain. La pièce est alors soumise à des visites et à des épreuves pour constater que le métal ne présente pas de défauts graves, et qu’il peut résister au tir, et à une forte pression par l’eau sous l’action d’une presse hydraulique. Si ces épreuves ne font pas rejeter la pièce, on alèse celle-ci au calibre définitif ; on la visite de nouveau et on la raye. La rayure hélicoïdale est obtenue par le travail d’un couteau étroit, qui avance dans la pièce sans tourner, pendant que la pièce reçoit un mouvement de rotation uniforme, d’une vitesse proportionnelle à celle de la translation de l’outil. Celui-ci est porté par un chariot-écrou, qu’une vis en rotation fait avancer, des guides empêchant le porte-outil de tourner. Une chaîne sans fin, fixée par ses deux extrémités au chariot porte-outil, passe sur deux poulies qui la tendent, et auxquelles elle communique un mouvement de rotation dépendant de la translation du chariot ; ce mouvement de rotation est ensuite transmis par engrenage à la pièce, qui tourne sur deux supports à galets. Un plateau-manchon, supportant la culasse, peut être tourné d’un angle convenable pour passer d’une rayure à la suivante. Le rayage se fait en plusieurs fois, le couteau ne pouvant enlever régulièrement d’un seul coup la profondeur d’une rayure. La pièce rayée est de nouveau visitée, soumise au tir, puis gravée, vernie et, enfin, reçue et enregistrée.

Les principales opérations que nécessite la fabrication des bouches à feu en bronze se retrouvent dans celle des bouches à feu en fonte de la marine. Pour celle-ci, comme pour la première, on avait autrefois construit trois usines, à Saint-Gervais (Isère), à Nevers et à Ruelle (Charente) ; aujourd’hui, ce dernier établissement, considérablement agrandi, a seul conservé de l’importance, les. autres ne livrant plus guère que les gros projectiles en foute. Deux circonstances importantes ont déterminé, à l’origine, la fondation de Ruelle : la force hydraulique de la Touvres, une rivière remarquable en ce que ses eaux ne tarissent, ne débordent et ne gèlent jamais ; puis la proximité de minerais particuliers, donnant des fontes très-résistantes à la force expansive des gaz de la poudre, et enfin le voisinage de forêts importantes, d’où on peut extraire en abondance du charbon de bois, seul combustible admis pour la métallurgie des bouches à feu de la marine. La Touvres sort, à l’état de rivière déjà large, d’un gouffre situé au pied d’une colline à pic, que dominent les ruines du château de Ravaillac ; on la croit formée par la réunion souterraine de deux autres cours d’eau, le Badiat et la Tardouère, qui disparaissent à environ 4 lieues de sa source, et se réunissent au pied de la colline de Ravaillac : des corps flottants, abandonnés au fil du courant du Badiat, ont, paraît-il, été retrouvés dans la Touvre, et celle-ci est quelquefois troublée sans qu’il pleuve dans son bassin, lorsque les rivières qui la forment sont agitées par l’orage. Quelle que soit son origine, la rivière qui fournit à l’usine de Ruelle sa force motrice a une puissance de 127 à 415 chevaux, suivant la saison. Sous le second empire, un des derniers ministres de la marine a ordonné qu’un grand bassin de réserve serait construit en amont de l’établissement, de façon que les eaux s’y accumulassent pendant la nuit, et pussent fournir au jour, par leur écoulement, un accroissement considérable de force, nécessaire à la mise en action de machines nouvelles, dont l’installation est décidée.

La création de l’usine de Ruelle remonte au milieu du xviiie siècle. À cette époque, le marquis de Montalembert, lieutenant général de Saintonge et d’Agnoumois, acheta aux sieurs André de La Tache et Jean-André de La Boissière un moulin à papier qu’ils tenaient du sieur Ruelle, et qu’ils revendirent pour une rente perpétuelle de 305 livres. Une forge de gros canons fut établie sur l’emplacement du moulin. Le propriétaire, autorisé par lettres patentes de 1751, obtint en 1752 un arrêt qui lui permettait de couper, en neuf années, dans la forêt de Braconne, située au nord-est de Ruelle, 4,800 arpents de bois ; puis, trois ans plus tard, en 1755, avec les formes un peu sommaires de l’époque, le gouvernement s’empara brusquement de la fonderie, et pendant seize ans M. de Montalembert ne put obtenir la reconnaissance de sa propriété. En 1772, on admit qu’il était propriétaire, mais on lui imposa d’affermer sa fonderie à l’État, moyennant une rente de 20,000 livres. Plus tard, l’usine fut achetée par le comte d’Artois à Montalembert, qui se trouva ainsi complètement désintéressé. Quant à la rente perpétuelle de 365 livres, elle fut payée jusqu’en 1790, année à partir de laquelle ses propriétaires ne purent jamais se la faire restituer. Pendant la Révo-