La métallurgie : Le rôle des forgerons modernes

Deux hommes travaillant dans une imposante aciérie.

Le travail de la forge a traversé les âges et façonné les mythes. En tous temps et en toutes civilisations, les héritiers d’Héphaïstos ont confectionné, grâce à leur savoir-faire inébranlable, les métaux les plus endurcis de l’ère humaine. Générations après générations, ce corps de métier ancestral aura évolué avec les besoins toujours plus importants du métal dans notre monde moderne. Nous allons donc aujourd’hui explorer les différents aspects de la métallurgie qui mettent à contribution les talents de ceux qui ont conquis les énigmes de l’acier.

 

L’artisan ancestral

L’activité du forgeron est aussi ancienne que la découverte même des propriétés uniques du métal, il y a plus de 7000 ans de cela. D’abord en martelant cuivre et or trouvés à l’état naturel, puis en commençant à façonner le métal après l’avoir monté à haute température dés l’antiquité. Les premiers alliages de bronze générèrent l’âge du même nom et qui s’étendit d’environ -2500 à -1000. Lui succédera l’âge du fer avec des fusions de matériaux à toujours plus hautes températures grâce aux bas fourneaux qui évolueront ensuite en hauts fourneaux avec leurs premières coulées de fonte. Au fil de ces périodes, le forgeron y travaille les sept métaux primordiaux que sont l’or, le cuivre, le plomb, l’argent, l’étain, le mercure et le fer. L’image de cet artisan y est indissociable de son emploi du marteau et de l’enclume, véritables emblèmes de l’atelier de forge.

L’œuvre du forgeron a autant contribué à confectionner les outils du peuple qu’à composer les légendes d’armes. Il accompagnera les époques en guidant les prémices de la métallurgie moderne. La production en masse d’acier se déclarent lors de la révolution industrielle avec ses avancées dans les techniques du travail des métaux. De nos jours les différents secteurs de la métallurgie sont des descendants directs et à grande échelle des coups de marteaux assénés au gré de l’histoire humaine.

Un soudeur œuvrant à son poste.

La ferronnerie

Le ferronnier travaille principalement dans le bâtiment. Il peut être artisan ou ouvrier et réalise des objets architecturaux en fer forgé dont mobiliers, grilles, rampes d’escaliers ou charnières de portes. Lorsqu’il produit ses pièces manuellement, sans l’aide de procédés industriels, on lui accorde le titre de ferronnier d’art. La spécialité de la ferronnerie qui s’attache à l’ornementation est celles des feuillagistes. La période de la fin du XIXᵉ et du début du XXᵉ siècle, avec le style art nouveau, ont vu fleurir les travaux d’orfèvre des ferronniers de ce secteur dans des villes comme Paris, Nancy, Berlin ou Prague.

Le ferronnier travaille typiquement l’acier, l’alliage du fer et du carbone, ce à chaud ou à froid. Dans sa forme artisanale il emploie, tout comme le forgeron, du marteau et de l’enclume pour élaborer des objets ornementaux et autres outils divers. Au niveau rural, le ferronnier traditionnel ou le maréchal-ferrant sont ceux qui font perdurer au plus près les traditions des méthodes de forge. Il est équipé au mieux avec des gants de protection, des chaussures de sécurité adaptées, ainsi que des tenues et vêtements appropriés.

Le ferronnier contribue aussi bien à la restauration des éléments forgés des monuments historiques, qu’à l’élaboration de nouvelles pièces dans le milieu de la construction. La ferronnerie industrielle doit ses avancées à l’évolution de la fonderie.

 

La fonderie

Ce domaine consiste à faire couler les métaux ou les alliages fondus dans un moule pour qu’il prenne la forme de l’objet souhaité tout en évitant le besoin de retravailler le matériau ultérieurement. Les diverses techniques dépendent du type d’alliage utilisé ou du type de pièces finales désirées. De par cette versatilité, la fonderie couvre des larges secteurs de l’industrie pour la production en série de l’automobile à l’aéronautique, en passant par l’équipement industriel ou le matériel de manutention.

La fonderie peut concerner les métaux ferreux (fonte, acier), non ferreux (cuivre, zinc) ou les alliages légers (aluminium). Outre le secteur industriel, on peut aussi y discerner la fonderie d’art ou la fonderie de cloche. La première pour les diverses sculptures en bronze ou en fonte d’art et la seconde où exercent les fondeurs de cloches et maîtres saintiers (pour les cloches des édifices religieux).

Les métiers de la fonderie découlent des différentes techniques misent en œuvre pour l’élaboration des pièces. Le mouleur, le noyauteur (pour les parties creuses des pièces), le modeleur et le mouliste sont ceux en charge de fabriquer le moule à même de donner sa forme à la coulée de fonte. Le fondeur prépare la fusion du métal en four pour la coulée. Le décocheur casse les moules pour extraire les pièces moulées et refroidies. L’ébardeur, le grenailleur et le sableur dans l’atelier de parachèvement sont ceux qui apportent les dernières finitions pour nettoyer les pièces avant qu’elles ne subissent les différents contrôles de qualité. Pour les travaux de la fonderie et le maniement direct du métal en fusion avec des risques de projection, il convient de s’équiper de visière de protection, de gants adéquats et de chaussures de sécurité HRO protégeant de la chaleur de contact.

Un métallurgiste travaillant près d'un haut fourneau.

La sidérurgie

Le terme est issu du grec ancien et signifie "atelier du forgeron". Ce secteur distingue au sein de la métallurgie le travail du fer et de ses alliages. Les imposantes usines issues de la révolution industrielle produiront jusqu’au milieu du XXᵉ siècle la quasi-totalité de la production mondiale d’acier. La principale composante de ces fabriques est l’utilisation des colossaux hauts fourneaux. Ceux-ci génèrent la fonte issue de la fusion du fer chargé en carbone, de par l’usage de coke pour la combustion.

Une autre méthode de fabrication se popularise à la deuxième moitié du XXᵉ siècle avec les fours à arc électrique. Ces derniers utilisent l’énergie thermique de l’arc électrique établi entre des électrodes de carbone et le métal, qui peut alors atteindre sa température de fusion. Depuis les années 1980, ces deux écoles de conception se partagent la production mondiale d’acier, un tiers pour les aciéries électriques et deux tiers pour les cathédrales de feu. Devant la chaleur et les risques de projection dégagés par de tels appareils, les opérateurs se doivent de se chausser et se protéger en conséquences.

Les produits de la sidérurgie se distinguent par les types plats ou longs. Les produits plats concernent les tôles fortes (servant à la construction navale, le bâtiment, les ouvrages d’art ou la chaudronnerie) et les tôles minces (pour les besoins de l’automobile, l’électroménager ou l’emballage). Les produits longs réunissent les barres ou encore les profilés aux formes déterminées (chemin de fer, poutres).

 

La chaudronnerie

Cette branche couvre le travail des métaux sous forme de feuilles, tubes ou profilés. Cela entreprend la réalisation d’équipements destinés aussi bien aux industries de tous types qu’à l’aéronautique, l’automobile ou encore le bâtiment. Originalement un ouvrage manuel obtenu par battage ou martelage, l’essor des machines a permis une production en série des éléments nécessaires aux secteurs concernés.

L’on peut y distinguer différentes spécialisations catégorisées selon l’épaisseur des matériaux à transformer. La ferblanterie et la chaudronnerie légère travaillent le fer blanc, le cuivre, le laiton et tous les métaux inférieurs à 1 mm. La tôlerie traite les métaux de 1 à 3 mm pour les carrosseries de l’automobile, de l’aviation ou de la fumisterie. La chaudronnerie moyenne concerne les réservoirs, citernes et tous appareils aux épaisseurs de 10 à 50 mm. De 50 mm à jusqu’à 500 mm, la chaudronnerie lourde (ou grosse chaudronnerie) implique des équipements devant résister à la pression ou à la chaleur comme les structures offshore, les ponts ou les réacteurs nucléaires.

La dinanderie, la branche artisanale de la chaudronnerie, persiste son ouvrage à travers le temps. Les dinandiers de l’ère du cuivre à aujourd’hui, en passant par la période de l’art nouveau, auront laissé leurs marques sur les innombrables objets ustensiles et décoratifs.

La métallurgie au service du domaine naval.

La métallerie

Les métalliers du secteur de la construction travaillent à partir des métaux fournis par la métallurgie pour les ouvrages métalliques du bâtiment. On y distingue plusieurs métiers distincts. Le métallier-serrurier qui conçoit et fabrique serrures, mécanismes de fermeture, escaliers, rampes et autres éléments du bâtiment. Le constructeur métallique qui est chargé des larges structures métalliques de la charpente à l’ossature d’édifices. La Tour Eiffel est le symbole phare des accomplissements de ce corps de métier. La menuiserie métallique concerne quant à elle les pièces (en acier, inox ou aluminium) qui entrent dans l’élaboration des façades, fenêtres, verrières, portes, vérandas ou cloisons. Le menuisier de ce secteur peut répondre au nom de "couturier du bâtiment". On retrouve aussi dans la métallerie, la ferronnerie déjà détaillée plus haut.

On peut également inclure les travaux de la soudure qui interviennent autant dans la construction que dans la rénovation. Le soudeur exécute les procédés d’assemblage des métaux. Son origine est aussi ancienne que l’âge des métaux. La soudure s’y faisait à la forge par martelage des pièces chaudes à amalgamer. L’avènement de l’arc électrique a poussé l’évolution de la soudure qui n’a cessé de connaître des avancées telles les procédés par plasma ou par laser. Le soudeur à proximité de la chaleur et des étincelles lors de son ouvrage se doit de porter des vêtements de protection, des lunettes spécialement conçues pour cette activité ainsi que des chaussures prévenants des risques de projection.

Des ouvriers versent de l'acier en fusion à plus de 1400 °C.

La science des métaux que couvre la métallurgie met à contribution un large panel de compétences et de métiers qui répondent à de toutes aussi vastes demandes des différents secteurs industriels du monde moderne. Des ancestraux coups de marteaux jusqu’aux cœurs flamboyants des hauts fourneaux, le domptage et l’ouvrage du fer continuent d’être des piliers majeurs et incontournables de notre civilisation.

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