Casse-Noisette

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Contexte

Un casse-noix est un appareil utilisé pour briser les coquilles de fruits durs et secs, communément appelés noix, produits par certaines espèces d'arbres. La matière comestible à l'intérieur de la coquille est connue sous le nom de noyau. Les vraies noix, y compris les aliments familiers tels que les noix de pécan, les noisettes et les noix, ont des coquilles qui nécessitent des casse-noix. D'autres aliments vaguement appelés noix comprennent de nombreux aliments qui ne nécessitent pas de casse-noix, comme les arachides, les amandes et les noix de cajou, et ceux qui en nécessitent, comme la noix du Brésil. Les casse-noix sont également utilisés pour casser d'autres aliments durs, comme le homard.

Une grande variété de casse-noix est utilisée dans les cuisines modernes, allant d'outils simples qui ressemblent à des pinces à des dispositifs plus complexes qui reposent sur une pression soigneusement contrôlée pour ouvrir les coquilles sans endommager les noyaux. Leur utilisation continue à l'ère des noix décortiquées facilement disponibles s'explique par la propension des cuisiniers gastronomiques pour les noix fraîchement décortiquées. De plus, de nombreuses personnes collectionnent les casse-noix décoratifs, qui sont davantage conçus pour l'apparence que pour un usage quotidien. Ces casse-noix de collection, souvent en forme d'humains ou d'animaux, sont généralement sculptés dans du bois, bien que certains soient en fonte ou en d'autres matériaux.

Historique

Les êtres humains ont mangé des noix depuis la préhistoire et ont toujours été confrontés au problème de briser les coquilles. Le premier casse-noix était probablement une pierre utilisée pour briser la noix, ce qui a donné des morceaux de noyau mélangés à des morceaux de coquille. Cette méthode a été améliorée lorsque des outils simples ont été développés. Les premiers casse-noix étaient probablement fabriqués en reliant deux morceaux de bois ou de métal avec une charnière. En plaçant l'écrou entre les deux pièces et en les serrant l'une contre l'autre, il aurait été possible d'exercer un contrôle sur la pression appliquée. De cette façon, la coque pourrait être fissurée avec moins de dommages pour le noyau.

Bien que les détails exacts de l'évolution du casse-noix soient perdus dans l'histoire, au milieu du XVIIIe siècle, des casse-noix décoratifs en bois ont été sculptés à la main dans de nombreuses régions d'Allemagne. Ces appareils, également connus sous le nom de mordeurs de noix, ressemblaient généralement à une figure humaine humoristique. La noix a été placée dans la bouche du personnage. Un ensemble de poignées a été utilisé pour rapprocher les mâchoires du personnage, cassant l'écrou. Ce type de casse-noix était si familier en Allemagne au début du XIXe siècle que l'écrivain allemand ETA Hoffman en fit le héros de son conte de fées "Nussknacker und Mausekoönig" ("Casse-noisette et le roi des souris") en 1816. Le compositeur russe Peter Ilich Tchaïkovski adapté l'histoire de Hoffman dans un ballet en 1891, et Casse-Noisette est resté populaire auprès du public depuis, conduisant à un intérêt accru pour la collection de casse-noix.

La partie du monde la plus célèbre pour les casse-noix de collection est Erzebrige, une région montagneuse d'Allemagne près de la frontière de la République tchèque. Région minière productive depuis le XIVe siècle, Erzebrige a également développé la sculpture sur bois comme une industrie importante. Le fondateur de la sculpture sur casse-noix à Erzebrige était Friedrich Wilhelm Fuuchtner. Vers 1870, Fuuchtner a commencé à utiliser un tour pour sculpter des casse-noix sous la forme de simples figures humaines, telles que des soldats et des policiers. Ces casse-noix ont été sculptés dans des bois tels que le pin, le hêtre et l'aulne, puis peints de couleurs vives. Le village de Seiffen où Fuüchtner fabriquait ses casse-noix reste célèbre pour ses casse-noix en bois et ses jouets.

Matières premières

Bien que de nombreux casse-noix décoratifs soient encore fabriqués à la main à partir de bois, la plupart des casse-noix modernes utilisés quotidiennement sont en métal. Certains casse-noix de conception inhabituelle sont fabriqués à partir de diverses combinaisons de métal et de bois ou de métal et de plastique dur.

Les métaux les plus couramment utilisés pour fabriquer des casse-noix sont l'acier et la fonte. L'acier est un alliage de fer et d'une petite quantité de carbone. La fonte est un alliage de fer et d'une quantité un peu plus importante de fer. Les matières premières utilisées pour fabriquer ces deux matériaux sont le minerai de fer et le coke. Le coke se forme lorsque le charbon est chauffé à haute température en l'absence d'air, ce qui donne une substance riche en carbone.

Le chrome et le nickel sont souvent ajoutés à l'acier pour former de l'acier inoxydable. Ils peuvent également être utilisés pour revêtir l'acier. Certains casse-noix en acier, destinés à être des cadeaux impressionnants, sont recouverts d'argent ou d'or.

Le processus de fabrication

Faire de la fonte et de l'acier

• 1 Le minerai de fer est extrait des mines à ciel ouvert. Le minerai est obtenu en morceaux de différentes tailles, allant de particules aussi petites que 0,04 po (1 mm) de diamètre à des morceaux aussi gros que 40 po (1 m) de diamètre. Les gros morceaux sont réduits en taille en étant écrasés. Les plus petits morceaux passent ensuite au tamis pour les trier par taille. Les petites particules sont fondues ensemble en morceaux plus gros, un processus connu sous le nom de frittage. Pour fabriquer de la fonte et de l'acier, les morceaux de minerai doivent avoir un diamètre de 0,3 à 1 po (7 à 25 mm).
• 2 Une bande transporteuse transporte un mélange de minerai de fer et de coke vers le haut d'un haut fourneau. Un haut fourneau est un grand puits vertical en acier recouvert de briques et de graphite résistant à la chaleur. Le mélange de minerai de fer et de coke, appelé charge, tombe dans le haut fourneau. Pendant ce temps, de l'air chauffé à une température de 1 650 à 2 460 ° F (900 à 1 350 ° C) est soufflé dans le haut fourneau. L'air chaud brûle le coke, dégageant du monoxyde de carbone et de la chaleur. Le monoxyde de carbone réagit avec les oxydes de fer présents dans le minerai pour former du fer et du dioxyde de carbone. Le résultat de ce processus est la fonte brute en fusion, qui se compose d'au moins 90 % de fer, 3 à 5 % de carbone et diverses impuretés.
• 3 Pour fabriquer de la fonte, on laisse la fonte en fusion refroidir en un solide. Il est ensuite mélangé à de la ferraille. La ferraille est sélectionnée pour aboutir à un produit final avec les caractéristiques souhaitées. Le mélange de fonte brute et de ferraille est déplacé par une bande transporteuse jusqu'au sommet d'une coupole. Une coupole est similaire à un haut fourneau, mais est un peu plus petite. La fonte et la ferraille tombent sur un lit de coke chaud à travers lequel de l'air est soufflé. Ce processus élimine les impuretés et une partie du carbone, ce qui donne de la fonte en fusion, qui est versée dans des moules pour former des lingots en refroidissant.
• 4 Pour fabriquer de l'acier, la fonte brute doit avoir la majeure partie de son carbone retiré. La méthode la plus couramment utilisée pour fabriquer de l'acier est connue sous le nom de procédé de base à l'oxygène. Cette procédure utilise un conteneur en acier recouvert de briques résistantes à la chaleur. La ferraille du type approprié pour produire de l'acier avec les caractéristiques souhaitées est chargée dans le conteneur. De la fonte en fusion, généralement transportée directement du haut fourneau sans refroidissement, est ajoutée à la ferraille. De l'oxygène pur est insufflé dans le mélange à des vitesses extrêmement élevées. L'oxygène réagit avec diverses impuretés dans le mélange pour former un mélange de solides, appelés scories, flottant sur le métal en fusion. L'oxygène élimine également la plupart du carbone sous forme de gaz monoxyde de carbone. De la chaux (oxyde de calcium) est également ajoutée au mélange. La chaux agit comme un fondant; c'est-à-dire qu'il fait fondre les substances du mélange à une température plus basse qu'elles ne le feraient sans lui. La chaux élimine également le soufre sous forme de sulfure de calcium, qui fait partie du laitier. Le laitier est retiré de l'acier fondu, qui est versé dans des moules pour former des lingots, refroidi entre des rouleaux pour former des feuilles, ou autrement solidifié.

Façonnage fonte et acier

• 5 La fonte, comme son nom l'indique, est généralement façonnée par moulage. La coulée consiste à verser du métal en fusion dans un moule. La méthode la plus couramment utilisée pour la fonte est le moulage au sable. La plupart des casse-noix à main sont en acier inoxydable. L'acier est fabriqué dans un processus qui prend le minerai extrait et le raffine en faisant fondre le minerai dans un four. Une fois fondu, le fer pur coule au fond, tandis que les scories flottent vers le haut. Du chrome et du nickel sont ajoutés pour créer de l'acier inoxydable. Un motif ayant la forme du produit souhaité est en bois, en argile, en métal ou en plastique. Le motif est fermement emballé dans du sable qui est maintenu ensemble par diverses substances appelées agents de liaison. Le mélange de sable est durci par diverses méthodes, qui peuvent impliquer de la chaleur, de la pression ou des produits chimiques. Le motif est retiré du sable durci. La fonte fondue est versée dans le moule résultant et laissée refroidir en un solide.
• 6 L'acier peut être façonné de différentes manières. L'acier en fusion peut être versé dans des moules, un peu comme la fonte. Il peut également être mis en forme par emboutissage à froid. Ce processus consiste à marteler une matrice pointue de la forme du produit souhaité dans une fine feuille d'acier. La matrice coupe à travers l'acier, formant le produit. L'acier peut également être façonné par forgeage. Ce processus nécessite également une matrice en forme, connue sous le nom de marteau-pilon. Le marteau-pilon est enfoncé dans une barre d'acier chauffée au rouge. La pression de la matrice renforce l'acier en même temps qu'elle façonne le produit.

Assemblage du casse-noix

• 7 Les composants en fonte doivent être nettoyés et polis avant d'être assemblés Le moulage au sable est la méthode la plus couramment utilisée pour la fonte. Un motif est façonné à partir de bois, d'argile, de métal ou de plastique, puis fermement emballé dans du sable maintenu ensemble par diverses substances appelées agents de liaison. Le mélange de sable est durci dans un moule à l'aide de chaleur, de pression ou de produits chimiques. La fonte fondue est versée dans le moule résultant et laissée refroidir en un solide. dans le casse-noix. Des roulements à billes viennent frapper la fonte à grande vitesse pour éliminer le sable qui s'y accroche. La fonte est ensuite polie avec une meuleuse de surface. Une meuleuse de surface est généralement une roue à rotation rapide recouverte d'une substance abrasive. L'abrasif broie une petite partie de la surface de la fonte, la laissant lisse.
• 8 Les composants en acier sont durcis par chauffage et refroidissement, un processus connu sous le nom de revenu.
• 9 Selon la structure exacte du casse-noix, l'assemblage peut être assez simple ou il peut être assez complexe. L'équipement de forage de précision qu'il a poursuivi pour former des trous dans le métal. Les composants sont ensuite réunis et des rivets ou des vis traversent les trous et sont serrés pour maintenir les morceaux du casse-noix en place. Certains casse-noix peuvent également nécessiter une soudure.
• 10 Si le casse-noix est fabriqué en acier inoxydable, formé en ajoutant du chrome ou du nickel au mélange de ferraille et de fonte en fusion, aucun revêtement protecteur n'est nécessaire. Les autres métaux sont généralement peints ou recouverts de chrome ou de nickel. Ces revêtements métalliques sont appliqués en donnant une charge électrique négative au casse-noix dans une solution contenant des particules de chrome ou de nickel chargées positivement. Les particules sont attirées par le casse-noix, l'enrobant uniformément et en douceur. Le casse-noix enrobé est retiré de la solution, nettoyé et prêt à être emballé et expédié.

Contrôle qualité

Une fois les pièces en fonte et en acier formées, elles sont inspectées pour s'assurer que toutes les formes sont correctes. Les arêtes vives ou les petites irrégularités produites pendant le processus de mise en forme sont éliminées à la main à l'aide d'outils tels que des limes.

Pendant le processus d'assemblage, les outils utilisés pour percer des trous peuvent provoquer des irrégularités dans le métal. Encore une fois, ceux-ci peuvent être enlevés à l'aide d'outils à main.

Après avoir été peint ou plaqué, le casse-noix est inspecté pour s'assurer que le revêtement protecteur couvre toute la surface. Les défauts détectés sont corrigés en répétant la procédure.

Un échantillon de casse-noix peut être testé après sa fabrication pour s'assurer qu'il fonctionne correctement. En général, les casse-noix sont des outils extrêmement fiables, des tests fréquents ne sont donc pas nécessaires.

Le futur

Bien que le casse-noix semble être un appareil simple avec peu de place pour l'amélioration, les inventeurs travaillent toujours sur de meilleures façons de briser les coquilles ouvertes sans endommager les noyaux. Diverses conceptions ont été proposées qui sont très différentes du casse-noix traditionnel en forme de pince.

Un dispositif simple mais innovant consiste en une vis en métal qui tourne dans un petit bol en plastique. L'écrou est placé dans le bol et la vis est tordue jusqu'à ce qu'elle craque la coque. Un dispositif plus complexe qui utilise un mécanisme similaire consiste en une petite poignée métallique attachée à une grande poignée qui contient une ouverture. L'écrou est placé dans l'ouverture. Tirer la petite poignée vers la grande poignée fait monter un bouton d'un cran vers l'écrou. La répétition de l'action augmente la pression jusqu'à ce que l'écrou craque. Ces deux dispositifs permettent de contrôler soigneusement la quantité de pression exercée sur l'écrou; trop peu de pression ne parvient pas à casser la coquille, mais trop de pression brise le noyau.

Une conception plus radicale se trouve dans le Texas Native Inertia Nutcracker. Cet appareil inhabituel, fabriqué à partir de chêne, d'acier et d'aluminium, utilise un élastique pour alimenter un bélier qui casse l'écrou. Les imitations de cet appareil innovant sont généralement faites de plastique dur et peuvent avoir la forme d'un pistolet dont la gâchette tire sur l'élastique. L'avenir continuera de voir des changements dans la conception des casse-noix, tandis que les casse-noix de collection sculptés dans le style des artisans du XIXe siècle continueront d'être populaires.