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BONTE Angélique

COLOSIMO Claire
BELHANAFI Victor
MAHIEU Charlène

MONTURES ET MATERIAUX

FER
CUIVRE
ET ALLIAGES

ISO LILLE
Prises de mesures

SOMMAIRE

1. Introduction

2. Le fer et ses alliages

3. Le cuivre et ses alliages

4. Procédés de fabrication d'une lunette en métal

Choix des materiaux, sur quels criteres ?

Résistance

Malléabilité à froid

Adaptablité

Légèreté

Originalité et actualité

Qu'en est-il pour une monture en métal : fer, cuivre et alliages ?

corrosion + divers traitements afin de prévenir une usure préméditée de la monture

Bonne adaptation au visage du porteur

(ne doit exercer aucun point de pressions désagréables ou douloureux : tempes, oreille, nez)

Aux caractéristiques d’une lunette : rigidité nasale et temporale, souplesse au niveau des coudes de branches

plus de confort

Suivre les gouts et les tendances

LE FER ET SES ALLIAGES

Fiche technique à l'état brut

Sidérurgie et affinage

Alliages

Fiche technique à l'état brut

01

Couleur

GRIS

Propriétés

  • magnétique (se comporte comme un aimant)
  • esthétique et brillant
  • très solide

  • présent en très grande quantité sur terre

  • peut être recyclé

Comportements à l'air

En présence d'humidité : corrosion sous forme de rouille

Solution : recouvrir d’un métal ou alliage ayant une propriété anti-corrosive (ex: Zinc)

Densité

7.865 g/cm3

Température de fusion

1535°C

Origine

Pas présent naturellement dans la nature

= oxydes de fer extraits dans des minerais : magnétite, hématite, pyrite

SIDERURGIE ET AFFINAGE

02

1

2

Préparation des minerais de fer

Obtention de la fonte

Haut-fourneau (2100°C) = minerais + coke (résidu de carbone) + pierre calcaire

  • souffle de l’air chauffé : 1100/1200°C

= obtention de la fonte (95% fer + 5% carbone)


3

Affinage

Fer à l’état pur ? Se débarasser du carbone

  • fonte versée dans un convertisseur où on y souffle de l’oxygène pur

= combustion du carbone (action chimique)



Préparation de l'alliage

Alliage? permet d'améliorer les propriétés mécaniques d’une matière en lui ajoutant, au moment de la fonte, une autre matière dans des proportions valables

Moulage

Préparation des tronçons

Alliage sous forme liquide = introduit dans une machine à coulée continue

= production de « slabs »

Laminage à chaud

T° = 1200°C

= écrasé et transformée en une tôle

4

Laminage à froid

T° : ambiante

= réduire épaisseur et obtention de produits plus fins

Forgeage

Application de puissants efforts de compression et de traction = presse à forger

Démoulage

Nettoyage

Meulage/Pollissage

Ajout de traitement de surface

ALLIAGE DU FER DANS LA LUNETTERIE

03

FER +

CARBONE (1,2%)

= ACIER

+

INOX (= CHROME + NICKEL)

ACIER INOXYDABLE = ACIER CHIRURGICALE

  • Anticorosif
  • Léger
  • Solide
  • Hypoallergénique
  • Grande flexibilité

  • Difficile à brasser (production)
  • coût des matériaux (prix élevé)

Fiche technique à l'état brut

Métallurgie et affinage

Alliages

LE cuivre ET SES ALLIAGES

Fiche technique à l'état brut

01

Couleur

ROUGEÂTRE

Propriétés

  • métal malléable et ductile : peut être tiré, étiré, étendu sans se rompre
  • bonne conductivité thermique et électrique (le meilleur après l’argent)
  • bonne résistance à la corrosion

Comportements à l'air

Air humide + chargé en dioxyde de carbone = patines verdâtres "vert-de-gris"

Solution : usage du cuivre sous forme d’alliage ou ajout de traitement de surface supplémentaire

Densité

8,93g/cm3

Température de fusion

1085 °C

Origine

N’existe plus dans la nature à l’état natif

= minerais sous forme de sels contenant 30 à 90% de cuivre

  • minerai sulfuré (chalcopyrite)
  • minerai carbonaté (azurite bleu et malachite vert)

METALLURGIE ET AFFINAGE

02

1

2

Préparation des minerais de cuivre

traitement du minerai : tamisage, concassage, broyage, triage, enrichissement par flottation, décantation et séchage

= obtention d’un concentré

Passage au four à reverbere

Concentré à l'état liquide + ajout de fondants

  • séparation des stériles + légers des sels de cuivre + lourds

= obtention de la matte : 40 à 60 % de cuivre


3

Passage au four rotatif

T° = 1300°C

  • séparation du cuivre des autres constituants

= production de blisters contenant 98 à 99,5 % de cuivre


Affinage électrolytique

électrolyse d'anodes de cuivre brut dans une solution de sulfate de cuivre

= obtention d'un cuivre "pur" > 99.99%

Moulage

= coulage du cuivre dans un moule


Laminage à chaud

T° = 1200°C

= écrasé et transformée en une plaque


4

Laminage à froid

T° : ambiante

= obtention de plaques de cuivre fines sous l'action d'une pression


Forgeage

= appareils de choc ou de presse afin de donner la forme désirée


Démoulage

Nettoyage

Meulage/Pollissage

Ajout de traitement de surface

ALLIAGEs DU cuivre DANS LA LUNETTERIE

03

Maillechort

Monel

Métaux trempants

Alliage d'or

Alliage à mémoire de forme

Bronze

Cupro béryllium

MAILLECHORT = CUIVRE 45% + NICKEL 5% + ZINC 20%

=> tenons, charnières, visserie, branches

  • économique
  • usiné facilement
  • matériau dur
  • résistant à la corrosion
  • esthétique (blanc argenté + reflet mécanique)
  • facile à souder
  • pas onéreux

mais forte teneur en nickel

MONEL = NICKEL (65 à 70%) + CUIVRE (25 à 30%)

=> cercles, ponts, bras de plaquette

  • bonne résistance à la corrosion
  • malléable
  • intéressant pour le brasage

mais durcit très rapidement



2 familles :

CUIVRE + BERYLLIUM

CUIVRE + NICKEL + ETAIN

= Nicaflor , Nibrodal , Niculan

  • permet de retrouver des caractéristiques mécaniques importantes : solidité

CUIVRE + OR

  • augmente la résistance à la déformation

CUIVRE + ALLUMINIUM

  • superplasticité
  • très résistant
  • souple

ex: Memoflex

BRONZE = CUIVRE 90.7% + ETAIN 9% + PHOSPHORE 0.03%

  • résilient : grande résistance
  • malléable
  • résistance à l'usure

CUIVRE + BERYLLIUM (sert de durcisseur)

  • léger
  • hypoallergénique
  • peu onéreux
  • résiste à la corrosion et au ternissement

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

PROTOTYPAGE

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Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

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Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont roulés via une rouleuse de cercle

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modérer les effets du matriçage

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont toulés via une rouleuse de cercle

Traitements thermiques

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-fraisage

-brasage ou soudage
-perçage et taraudage
-polissage

modérer les effets du matriçage

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont toulés via une rouleuse de cercle

Traitements thermiques

Opérations mécaniques

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FRAISAGE

SOUDURE / BRASURE

-fraisage

-brasage ou soudage
-perçage et taraudage
-polissage

modérer les effets du matriçage

-traitement galvanique

technique par électrolyse

  • protéger la monture de la corrosion
  • valoriser la monture

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont toulés via une rouleuse de cercle

Traitements thermiques

Opérations mécaniques

Traitement de surface

PROTOTYPAGE

-traitement organique

= derniers revêtements

  • vernis: augmente la durabilité
  • laque: décore la monture

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-fraisage

-brasage ou soudage
-perçage et taraudage
-polissage

mise en place des vis, écrous, calibres, manchons, plaquettes, rhabillage

modérer les effets du matriçage

-traitement galvanique

technique par électrolyse

  • protéger la monture de la corrosion
  • valoriser la monture

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont toulés via une rouleuse de cercle

Traitements thermiques

Opérations mécaniques

Traitement de surface

Finitions

PROTOTYPAGE

-traitement organique

= derniers revêtements

  • vernis: augmente la durabilité
  • laque: décore la monture

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-fraisage

-brasage ou soudage
-perçage et taraudage
-polissage

mise en place des vis, écrous, calibres, manchons, plaquettes, rhabillage

modérer les effets du matriçage

-traitement galvanique

technique par électrolyse

  • protéger la monture de la corrosion
  • valoriser la monture

Façonnage des pièces par rétreint

Fabrication des montures en métal

procédé de déformation d'une section à un diamètre déterminé = travail du fil rond

Matriçage ou estampage

écraser une pièce sur un moule

Roulage des cercles

cercles sont toulés via une rouleuse de cercle

Traitements thermiques

Opérations mécaniques

Traitement de surface

Finitions

Contrôle

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-traitement organique

= derniers revêtements

  • vernis: augmente la durabilité
  • laque: décore la monture

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CONCLUSION

Les montures en fer, cuivre et alliges.


Quels intérêts?

BONTE Angélique

COLOSIMO Claire
BELHANAFI Victor
MAHIEU Charlène

MONTURES ET MATERIAUX

FER
CUIVRE
ET ALLIAGES

ISO LILLE
Prises de mesures

Merci !