Site de Brent Walston, Evergreen Gardenworks

Recuire du Fil de Cuivre

par Marty Weiser
Traduit de l'Anglais par Jean-Christophe Godart

Introduction

Marty Weiser contribue régulièrement à l'Internet Bonsai Club. Il se décrit lui-même comme "Marty - en fait un céramiste qui travaille comme métallurgiste et a changé pour le marketing". L'article qui suit est la meilleure description que je connaisse du procédé et des propriétés physiques du fil de cuivre recuit.

Écrouissage

Le cuivre a une structure cristalline cubique. C'est une variation distincte (cubique à face centrée) qui lui donne son extrême ductilité vous permettant de plier un fil en des courbes réellement serrées. L'aluminium, l'argent, et l'or parmi d'autres ont cette même structure cristalline. En pliant un fil de cuivre on l'écrouit ce qui produit des défauts dans la structure appelés dislocations. Ces défauts interfèrent avec une déformation plus grande et rendent le cuivre dur et résistant de façon qu'il n'est pas facilement plié à nouveau. C'est pourquoi le cuivre convient tellement bien au bonsaï - Il se plie facilement la première fois, mais ensuite garde sa forme. L'aluminium s'écrouit moins que le cuivre alors que l'or ne s'écrouit presque pas.

Recuire

En recuisant le cuivre, on élimine les dislocations de façon que le cuivre est à nouveau composé de jolis cristaux parfaits. Cela permet de réutiliser le fil de cuivre puisqu'il est à nouveau souple et peut être facilement plié. Généralement on recuit à une température supérieure à la moitié du point de fusion sur l'échelle de température absolue. Le cuivre fond à 1083°C = 1356°K donc on recuit à plus de 678°K = 405°C = 761°F. Seulement, cela prend très longtemps dans le bas de la fourchette de température donc il est plus courant de recuire vers les 700 à 800°C. Le cuivre peut être réutilisé et recuit beaucoup, beaucoup de fois pour l'utilisation qu'on en fait en bonsaï puisque nous n'avons pas réellement besoin de propriétés extrêmement précises. Les propriétés se dégradent au fur et à mesure que ces cycles sont répétés pour différentes raisons - l'oxydation étant la plus évidente.

Le cuivre va garder sa structure cristalline souple après être recuit pour toute vitesse de refroidissement réaliste (du très lent comme laisser un feu s'éteindre au très rapide comme immerger dans un seau d'eau). En général, je suggérerais de refroidir à l'eau pour éviter une oxydation excessive en surface. L'acier (fer + carbone) d'autre part voit changer ses propriétés dramatiquement en cas de refroidissement rapide. Mais, il est possible de refroidir le cuivre assez vite pour en faire un matériau cassant. Cela nécessite normalement des vitesses de refroidissement de plus de 10 millions de degrés C par seconde qui ne peuvent être obtenues que par aspersion d'une couche très mince sur une surface très froide (cet équipement est très cher).

Pour des fils de bonsaï, il n'est généralement pas nécessaire de prendre d'importantes précautions pour éviter l'oxydation au contraire de la joaillerie ou de l'électronique où une pièce précise est fabriquée. Allez-y donc et chauffez le dans toute source de chaleur sûre que vous pouvez avoir jusqu'au point où il rougeoie d'un rouge terne. Un poêle à bois, un barbecue, un chalumeau, ou un poêle au gaz conviennent tous. Souvenez vous que le cuivre sera assez chaud pour mettre le feu à la plupart des objets inflammables si vous le déposez dessus et qu'il vous brûlera gravement si vous n'y faites pas attention. En plus, le cuivre est un excellent conducteur de chaleur donc en chauffant au rouge une extrémité du fil, l'autre extrémité sera rapidement chaude elle aussi.

Augmentation de la Résistance par Écrouissage

Du fil de cuivre totalement recuit augmentera sa résistance par un facteur d'environ deux quand il est écroui. En plus, il ne faut qu'une relativement faible déformation pour augmenter assez fort sa résistance. J'espère effectuer quelques tests sérieux plus tard cet été.

J'estime que, en ligaturant une branche et ensuite en la courbant en une fois dans une forme raisonnable, la résistance du fil va augmenter d'à peu près 50%. Je n'ai avec moi aucune donnée de résistance du cuivre comparativement à l'aluminium, mais si ma mémoire est bonne la résistance du cuivre complètement recuit est de 50 à 100% plus élevée que celle de l'aluminium complètement recuit. Sachant que l'aluminium ne s'écrouit pas autant que le cuivre cela signifie que, une fois enroulé autour de la branche et plié, pour un certain diamètre de fil, le cuivre aura à peu près deux à trois fois plus de résistance (et donc de puissance de maintien) qu'un fil d'aluminium du même diamètre.

Fil de Grosse Section

Un autre commentaire: le cuivre est assez écroui pour que, quand on retire simplement un fil de gros diamètre d'une bobine, il va augmenter sa résistance d'une manière appréciable. Cela peut être utile à quelqu'un qui sait réellement ce qu'il fait puisque le fil plus résistant maintient mieux en place. Par contre, si la dextérité de la personne qui ligature n'est pas très bonne alors le fil en sera d'autant plus difficile à manipuler puisque on démarre avec un morceau de fil très rigide (presque une tringle). C'est pourquoi il est probablement utile de recuire des fils de cuivre de gros diamètre en morceaux droits plutôt qu'en bobine. Bien sûr l'autre alternative est d'utiliser deux ou trois morceaux de fils de plus petit diamètre.

Revenir aux Articles Bonsaï