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Fracturation hexagonale

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Fracturation hexagonale Empty Fracturation hexagonale

Message par Jérémie Mar 3 Nov 2020 - 21:53

Le problème de fracturation hexagonale est spécifique au cuivre.
D'ailleurs on le rencontre pour toutes les pâtes de cuivre pur du commerce dès lors qu'il y a eu un problème de déliantage.
Il est plutôt visible sous les objets, mais lorsque le phénomène est fort marqué, on l'observe un peu aussi sur la face du dessus (du moins le dessus au moment du déliantage).
J'ai obtenu ce défaut pour la première fois il y a dix ans avec un lot de Art Clay Copper, et j'ai toujours rencontré aléatoirement ce défaut sur mes cuissons de cuivre avec le cuivre UF Météor, sans jamais bien en comprendre la cause. Cela s'est produit jusqu'au début de l'année 2020. Heureusement, cet été, en analysant ma méthode de déliantage, j'ai observé que les objets légèrement plus éloignés de la résistance dans le four avaient étrangement un meilleur comportement à la cuisson. Mes déliantages étaient réalisés au four domestique, à 2 cm des résistances. J'ai eu l'idée de m'éloigner un peu pour passer à 3 cm, et là, le problème a subitement disparu. J'en ai parlé sur le forum à ce moment là. J'avais compris que mes déliantages étaient trop violents, causant soit des réseaux de fissures hexagonales invisibles après déliantage et visibles après cuisson, soit laissant du carbone dans l'objet (soit les deux !).

Cet hiver, depuis que je place mes objets sur le poêle pendant plusieurs jours avant déliantage, je me retrouve à nouveau avec des réseaux de fissurations hexagonales. Paradoxalement, un meilleur séchage m'a conduit à un moins bon résultat, car j'obtenais des déliantages encore plus violents que cet été. En effet, l'eau résiduelle peut freiner la montée en tempérarture, l'évaporation étant andothermique (contraire de exothermique). Comme je ne compte pas cuire des objets un peu humides, j'ai encore reculé mes objets des résistances, et à nouveau, j'ai réparé le problème ! C'est une excellente nouvelle qui montre que pour le cuivre (et peut-être tous les autres métaux !), un déliantage trop violent est à éviter. Mon petit four de déliangage est un grill à panini. L'intérieur ne fait qu'une dizaine de cm de haut, avec une résistance linéaire en haut et une autre en bas. J'ai donc réussi à éviter les réseaux de fissuration en plaçant mon objet non plus à 2 ni à 3 cm mais à 5 cm, ce qui correspond à la mi-hauteur de ce petit four.

Avec ces 5 cm de distance, le dégagement de fumée est très fortement réduit. Le déliantage se termine visiblement après 15 à 20 min. Je veux dire par là que les objets se stabilisent à un état délianté couleur graphite à ce moment là. Même si je peux me tromper, je pense qu'il est inutile de poursuivre le déliantage après ce stade. En effet, la combustion du liant ne peut se produire que pendant une incandescence. A 5 cm des résistances, l'incandescence est très lente et donc très longue. Elle commence vers 12 à 13 min dans mon four, dans les zones les plus chaudes et elle se poursuit jusqu'à 15 min dans les zones moins chaudes. Elle est tellement lente qu'elle n'est pratiquement pas lumineuse, même dans l'obscurité. Auparavant, à 2 ou 3 cm, j'observais de la fumée, des flammes et des vagues d'incandescence au bout de seulement 5 minutes, envahissant rapidement l'objet, laissant un aspect graphité derrière.

Je pense que le déliantage du bronze et des alliages de cuivre pose moins de problèmes car pour le cuivre, le problème doit se situer au niveau de sa très forte conductivité thermique. De ce fait, la chaleur se diffuse efficacement et donc à une vitesse incroyable. Le problème de la distance de déliantage en four domestique ne semble donc affecter que le cuivre. Bien entendu, il faudra toujours veiller à obtenir des objets bien noirs après déliantage, sans tâches, sans zones vertes ou beiges. Les couleurs un peu verdâtres sont vraiment un signe de température insuffisante et il faudra alors rapprocher les objets des résistances. Chacun devra trouver le bon écartement par rapport à son installation... ni trop près, ni trop loin.

Voici en image le problème de fissuration hexagonale (objet délianté à 3cm), comparé à un résultat obtenu aujourd'hui (objet délianté à 5 cm) :
Fracturation hexagonale Dzofau10
On peut observer des "cases" formées par des contours hexagonaux, très proches des alvéoles des abeilles dans une ruche. C'est typique et je serais curieux de comprendre pourquoi ce réseau est hexagonal ! A l'intérieur, les cases sont légèrement bombées, ce qui dégrade encore plus l'aspect des objets, qui peuvent rapidement passer au rebut lorsque l'effet est marqué. Cela s'accompagne également d'une réduction de la solidité, donc difficile de redresser un objet qui se serait déformé.
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Fracturation hexagonale Empty Re: Fracturation hexagonale

Message par Tulipes Jeu 5 Nov 2020 - 12:51

Je viens de cuire une assez grosse pièce de cuivre (Prometheus), après avoir lu ton descriptif. J'ai fait une montée en température bien plus lente que d'hab (genre 500°C sur une heure), et tout s'est passé comme sur des roulettes, pas de fissures, ni de fragmentations, ni d'apparition d'hexagones disgracieux!

Après une autre expérience d'éclatement (avec la Aussie gold), j'ai aussi revu ma vitesse de rampe pour le déliantage... (la pièce avait l'air parfaitement OK après le déliantage)
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Fracturation hexagonale Empty Re: Fracturation hexagonale

Message par Jérémie Jeu 5 Nov 2020 - 20:14

Merci pour ce retour d'expérience !
De mon côté, toujours avec du cuivre UF, j'ai fait une nouvelle expérience avec un déliantage de 12 pièces d'un seul coup (240g au total !) sans préchauffage, et avec des pièces à mi-hauteur dans le four. La cuisson en charbon coco s'est très bien passée. D'un autre côté, les pièces ont subit un séchage final prolongé sur le poêle, donc je suis proche du résultat d'un préchauffage.

Concernant la forme hexagonale, Farida a fait la comparaison avec les bulles de savon :
Fracturation hexagonale 79386710
J'ai lu par la suite que les alvéoles des abeilles sont également sphériques au départ de leur construction puis se collent entre-elles par élévation de la température de la cire à près de 40°C. Pour la pâte de métal, la fracturation est plutôt la libération d'une énergie de tension. Comme la forme hexagonale (en nid d'abeilles), est la configuration pavant le plan qui minimise le périmètre pour une aire donnée, il en découle que c'est celle qui libère le plus d’énergie. C'est pour cette raison qu'on observe des fissures hexagonales dans la boue séchée ou de manière spectaculaire dans les sol basaltiques fracturés d'Irlande du Nord :
Fracturation hexagonale Fa071910
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