Brève Histoire du Laiton

Applications du cuivre dans la métallurgie du Cuivre &Alliages de Cuivre

Par Vin Callcut

(Retour à:Introduction au Laiton)

Après l’Âge du Cuivre (Chalcolithique) est venu l’Âge du Bronze, suivi plus tard par l’Âge du Fer. Il n’y avait pas d' »âge du laiton » car, pendant de nombreuses années, il n’était pas facile de fabriquer du laiton. Avant le 18ème siècle, le métal de zinc ne pouvait pas être fabriqué car il fond à 420ºC et bout à environ 950ºC, en dessous de la température nécessaire pour réduire l’oxyde de zinc avec du charbon de bois. En l’absence de zinc natif, il était nécessaire de fabriquer du laiton en mélangeant du minerai de smithsonite broyé (calamine) avec du cuivre et en chauffant le mélange dans un creuset. La chaleur était suffisante pour réduire le minerai à l’état métallique mais pas pour faire fondre le cuivre. La vapeur du zinc a imprégné le cuivre pour former du laiton, qui a ensuite pu être fondu pour donner un alliage uniforme.

Ce n’est qu’au cours du dernier millénaire que le laiton a été apprécié comme alliage d’ingénierie. Initialement, le bronze était plus facile à fabriquer en utilisant du cuivre natif et de l’étain et était idéal pour la fabrication d’ustensiles. Les Égyptiens pré-dynastiques connaissaient très bien le cuivre et dans les hiéroglyphes, le cuivre était représenté par le symbole ankh « C » également utilisé pour désigner la vie éternelle, une appréciation précoce de la rentabilité à vie du cuivre et de ses alliages. Alors que l’étain était facilement disponible pour la fabrication du bronze, le laiton était peu utilisé, sauf lorsque sa couleur dorée était requise. Les Grecs connaissaient le laiton comme « oreichalcos », un cuivre brillant et blanc.

Plusieurs écrivains romains se réfèrent au laiton, l’appelant « Aurichalum ». »Il était utilisé pour la production de pièces de monnaie sesterces et beaucoup de Romains l’aimaient aussi particulièrement pour la production de casques de couleur dorée. Ils ont utilisé des grades contenant de 11 à 28% de zinc pour obtenir des couleurs décoratives pour tous les types de bijoux ornementaux. Pour l’œuvre la plus ornée, le métal devait être très ductile et la composition préférée était de 18%, soit presque celle du métal de dorure 80/20 toujours en demande.

Comme mentionné, à l’époque médiévale, il n’y avait pas de source de zinc pur. Lorsque Swansea, dans le sud du Pays de Galles, était effectivement le centre de l’industrie mondiale du cuivre, le laiton était fabriqué en Grande-Bretagne à partir de calamine trouvée dans les collines de Mendip dans le Somerset. La Chine, l’Allemagne, la Hollande et la Suède avaient des industries de fabrication de laiton avec une bonne réputation de qualité. Le laiton était populaire pour les monuments d’église, des plaques minces étant introduites dans les sols en pierre et inscrites pour commémorer les morts. Ceux-ci contenaient généralement de 23 à 29% de zinc, souvent avec de petites quantités de plomb et d’étain. À l’occasion, certains ont été recyclés en étant retournés et recoupés.

L’un des principaux utilisateurs industriels du laiton était le commerce de la laine, dont dépendait la prospérité avant la révolution industrielle. À l’époque shakespearienne, une entreprise avait le monopole de la fabrication du fil de laiton en Angleterre. Cela a provoqué la contrebande de quantités importantes depuis l’Europe continentale. Plus tard, le commerce des broches est devenu très important, environ 15 à 20% du zinc était habituel avec une faible teneur en plomb et en étain pour permettre un travail à froid important. En raison de sa facilité de fabrication, de son usinage et de sa résistance à la corrosion, le laiton est également devenu l’alliage standard à partir duquel ont été fabriqués tous les instruments précis tels que les horloges, les montres et les aides à la navigation. L’invention par Harrison du chronomètre en 1761 dépendait de l’utilisation du laiton pour la fabrication d’un chronomètre précis qui lui a valu un prix de �20 000. Cela a enlevé une grande partie des conjectures de la navigation maritime et a sauvé de nombreuses vies. Il existe de nombreux exemples d’horloges des 17ème et 18ème siècles encore en bon état de fonctionnement.

Avec l’avènement de la révolution industrielle, la production de laiton est devenue encore plus importante. En 1738, William Champion a pu obtenir un brevet pour la production de zinc par distillation à partir de calamine et de charbon de bois. Le laiton coulé a été martelé pour fabriquer une plaque forgée dans une « batterie » alimentée par l’eau. Les tiges découpées dans la plaque ont ensuite été tirées à travers des matrices à la main pour fabriquer le stock vital nécessaire aux épingles pour l’industrie du tissage textile. Bien que les premiers laminoirs aient été installés au 17ème siècle, ce n’est qu’au milieu du 19ème siècle que de puissants laminoirs ont généralement été introduits.

En Amérique, l’un des premiers fondateurs et fabricants de laiton enregistrés est Joseph Jenks à Lynn, Messe de 1647 à 1679, les épingles en laiton pour la fabrication de la laine étant un produit très important. Malgré les restrictions légales, beaucoup d’autres ont mis en place de telles œuvres au cours du XVIIIe siècle. (Schiffer, P. et al., The Brass Book, 1978, ISBN 0-916838-17-X).

Avec l’invention du laiton 60/40 par Muntz en 1832, il est devenu possible de fabriquer des plaques de laiton bon marché et exploitables à chaud. Ceux-ci ont supplanté l’utilisation du cuivre pour le revêtement des navires en bois afin de prévenir l’encrassement biologique et l’attaque des vers.

Avec l’amélioration des communications sur l’eau, le commerce est devenu plus facile et la production a pu être située près des approvisionnements en carburant et des routes pour faciliter la distribution centrale dans tout le pays. En 1894, Alexander Dick a inventé la presse d’extrusion qui a révolutionné la production de tiges de bonne qualité à faible coût. Les développements ultérieurs de la technologie de production ont suivi les demandes des clients pour une meilleure qualité constante des produits fabriqués en grande quantité.

Retour à:Introduction au Laiton

Également dans ce numéro:

  • Brève Histoire du Laiton
  • Introduction aux Cuivres (Partie I)
  • Accélérer votre Ordinateur au 21ème siècle en utilisant des circuits intégrés en cuivre
  • Pleins feux sur le Cuivre dans l’Architecture
  • Introduction aux Cuivres (Partie II)
  • Le Cuivre nettoie

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.