Ciseaux

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Contexte

Les ciseaux sont des instruments de coupe constitués d'une paire de lames métalliques reliées de telle manière que les lames se rencontrent et coupent les matériaux placés entre elles lorsque les poignées sont réunies. Le mot cisailles est utilisé pour décrire des instruments plus gros du même genre. En règle générale, les ciseaux ont des lames de moins de 15 cm (6 po) de long et ont généralement des poignées avec des trous pour les doigts de la même taille. Les cisailles ont des lames de plus de 15 cm (6 po) et ont souvent un petit manche avec un trou pour le pouce et un grand manche avec un trou pour deux doigts ou plus.

Les ciseaux et les cisailles existent sous une grande variété de formes en fonction de leurs utilisations prévues. Les ciseaux pour enfants, utilisés uniquement sur du papier, ont des lames émoussées pour assurer la sécurité. Les ciseaux utilisés pour couper les cheveux ou le tissu doivent être beaucoup plus tranchants. Les plus grosses cisailles sont utilisées pour couper le métal ou pour tailler les arbustes et doivent avoir des lames très solides.

Les ciseaux spécialisés comprennent les ciseaux de couture, qui ont souvent une pointe acérée et une pointe émoussée pour une coupe complexe du tissu, et des ciseaux à ongles, qui ont des lames incurvées pour couper les ongles des mains et des pieds. Les types spéciaux de cisailles comprennent les cisailles à cranter, qui ont des lames crantées qui coupent le tissu pour lui donner un bord ondulé, et les cisailles à effiler, qui ont des dents qui affinent les cheveux plutôt que de les couper.

Les premiers ciseaux connus sont apparus au Moyen-Orient il y a environ 3 000 ou 4 000 ans et étaient connus sous le nom de ciseaux à ressort. Ils se composaient de deux lames de bronze reliées au niveau des poignées par une fine bande de bronze incurvée. Cette bande servait à rapprocher les lames lorsqu'elles étaient pressées et à les séparer lorsqu'elles étaient relâchées. Des cisailles en acier de conception similaire sont encore utilisées pour couper la laine des moutons.

Des ciseaux pivotants en bronze ou en fer, dans lesquels les lames étaient reliées à un point entre les pointes et les poignées, étaient utilisés dans la Rome antique, la Chine, le Japon et la Corée. Malgré l'invention précoce de cette conception, encore utilisée dans presque tous les ciseaux modernes, les ciseaux à ressort ont continué à être utilisés en Europe jusqu'au XVIe siècle.

Au Moyen Âge et à la Renaissance, les ciseaux à ressort étaient fabriqués en chauffant une barre de fer ou d'acier, puis en aplatissant et en façonnant ses extrémités en lames sur une enclume. Le centre de la barre a été chauffé, plié pour former le ressort, puis refroidi et réchauffé pour le rendre flexible. Les ciseaux à pivot n'ont été fabriqués en grand nombre qu'en 1761, lorsque Robert Hinchliffe de Sheffield, en Angleterre, a commencé à utiliser de l'acier moulé pour les fabriquer. L'acier moulé, récemment inventé à l'époque par Benjamin Huntsman, également de Sheffield, était fabriqué en faisant fondre de l'acier dans des creusets en argile et en le versant dans des moules. Cela a abouti à un acier plus uniforme avec moins d'impuretés.

Au XIXe siècle, les ciseaux étaient forgés à la main avec des manches richement décorés. Ils ont été fabriqués en martelant de l'acier sur des surfaces dentelées appelées bosses pour former les lames. Les anneaux dans les poignées, appelés arcs, étaient fabriqués en perçant un trou dans l'acier et en l'élargissant avec l'extrémité pointue d'une enclume.

Au début du XXe siècle, la conception des ciseaux était simplifiée pour s'adapter à la production mécanisée. Au lieu étant entièrement forgés à la main, les lames et les manches étaient désormais formés à l'aide de marteaux. Alimentés à la vapeur, ces gros appareils lourds utilisaient des matrices pour façonner les ciseaux à partir de barres d'acier. Les versions modernes des marteaux-pilons sont encore utilisées aujourd'hui pour fabriquer des ciseaux.

Matières premières

Les ciseaux sont généralement en acier. Certains ciseaux utilisés à des fins spéciales sont fabriqués à partir d'autres alliages métalliques. Les ciseaux utilisés pour couper la cordite (une substance explosive ressemblant à de la ficelle) ne doivent pas produire d'étincelles. Les ciseaux utilisés pour couper la bande magnétique ne doivent pas interférer avec le magnétisme.

Les ciseaux en acier existent sous deux formes de base. L'acier au carbone est utilisé pour fabriquer des ciseaux dans lesquels la lame et le manche forment une pièce continue. L'acier au carbone est fabriqué à partir de fer et d'environ 1% de carbone. Il a l'avantage d'être solide et de rester affûté. Les ciseaux en acier au carbone sont généralement plaqués de nickel ou de chrome pour les empêcher de rouiller.

L'acier inoxydable est utilisé pour fabriquer des ciseaux dans lesquels un manche en plastique est monté sur la lame en métal. L'acier inoxydable est fabriqué à partir de fer, environ 1% de carbone et au moins 10% de chrome. Il a l'avantage d'être léger et antirouille. Les poignées des ciseaux en acier inoxydable sont fabriquées à partir d'une substance solide et légère telle que le plastique ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène).

Le processus de fabrication

Faire les blancs

• 1 Avant d'être affûtées et fixées, les deux moitiés d'une paire de ciseaux sont appelées ébauches. Une ébauche peut être constituée d'une lame et d'un manche en une seule pièce ou elle peut être constituée uniquement de la lame. Dans ce dernier cas, un manche en métal sera soudé à la lame ou un manche en plastique y sera attaché.
• 2 Des ciseaux bon marché peuvent être fabriqués à partir de flans formés par estampage à froid. Dans ce processus, une matrice pointue en forme de flan est estampée dans une feuille d'acier non chauffée. La matrice coupe l'acier pour former le flan.
• 3 Les flans peuvent également être réalisés par moulage. O L'acier en fusion est coulé dans un moule en forme de flan. L'acier se refroidit en un solide et le flan est retiré.
• 4 La plupart des ciseaux de qualité sont fabriqués à partir d'ébauches formées par forgeage. Comme l'estampage à froid, ce procédé consiste à façonner les flans avec une matrice. Cette matrice, connue sous le nom de marteau-pilon, martèle une barre d'acier chauffé au rouge pour former l'ébauche. La pression du marteau-pilon renforce également l'acier.

Traitement des blancs

• 5 Les flans sont coupés à la forme appropriée en coupant l'excès de métal. Un trou est percé à travers le flan. Ce trou permettra plus tard d'attacher deux lames terminées l'une à l'autre.
• 6 Les flans rognés sont durcis en les chauffant, puis en les refroidissant rapidement à l'air froid, à l'eau, à l'huile ou à une autre substance. La température à laquelle ils sont chauffés et le milieu dans lequel ils sont refroidis varient en fonction du type d'acier dans lequel ils sont fabriqués et des caractéristiques souhaitées de la lame.
• 7 Les ébauches durcies sont à nouveau chauffées et laissées refroidir lentement à l'air. Ce deuxième chauffage, appelé revenu, confère à l'ébauche une dureté uniforme. Si les lames d'une paire de ciseaux n'avaient pas une dureté uniforme, les endroits les plus durs d'une lame useraient rapidement les endroits les plus mous de l'autre lame.
• 8 Le chauffage et le refroidissement répétés provoquent le gauchissement des flans. Ils sont redressés en étant placés sur une enclume et légèrement tapotés avec un marteau. Ce processus est connu sous le nom de grenaillage.

Meulage et polissage

• 9 L'ébauche est meulée en une lame en appliquant le bord sur une bande abrasive ou une meule abrasive en mouvement rapide. La surface de la courroie ou de la roue est recouverte de petites particules d'une substance abrasive et fonctionne de la même manière que du papier de verre. L'abrasif dur broie suffisamment d'acier pour former un bord tranchant. Au cours de ce processus, la lame est refroidie avec de l'eau ou divers liquides appelés fluides de coupe pour l'empêcher de chauffer et de se déformer. La lame affûtée est ensuite polie de la même manière à l'aide de courroies ou de roues, contenant des particules d'abrasif beaucoup plus petites.

Réalisation des poignées

• 10 Pour de nombreux ciseaux, les poignées sont I 0 / formées dès le départ dans le cadre du flan. Sinon, ils peuvent être en alliage métallique ou en matière plastique. S'ils sont métalliques, ils sont réalisés de la même manière que les flans puis soudés à ceux-ci. S'ils sont en plastique, ils sont fabriqués par moulage par injection. Dans ce processus, le plastique fondu est forcé sous pression dans un moule en forme de poignées. On laisse refroidir et on ouvre le moule pour retirer les anses. Les poignées contiennent des fentes creuses dans lesquelles l'extrémité des ébauches peut être insérée. Un adhésif puissant est utilisé pour maintenir la poignée fermement attachée.

Assemblage des ciseaux

• 11 Deux lames polies sont fixées l'une à l'autre par un rivet ou une vis à travers les trous préalablement percés. Les rivets, qui ne peuvent pas être ajustés par le consommateur, sont utilisés pour fabriquer des ciseaux moins chers. Des vis réglables sont utilisées dans des ciseaux plus coûteux.
• 12 Les ciseaux sont ajustés pour assurer. que les deux lames fonctionnent correctement ensemble. Ils peuvent être peints ou plaqués de nickel ou de chrome pour les protéger de la rouille. Les ciseaux sont inspectés pour déceler les défauts, la vis ou le rivet est lubrifié et les ciseaux sont emballés pour être expédiés aux consommateurs.

Contrôle qualité

L'aspect le plus important du contrôle qualité des ciseaux est le bon alignement des deux lames. Pour que les ciseaux coupent en douceur, les lames doivent se rencontrer en deux points seulement. Ces deux points sont le pivot (le point où le rivet ou la vis relie les lames) et le point de coupe. Le point de coupe se déplace juste au-delà du pivot jusqu'à la pointe lorsque les ciseaux sont fermés. Les lames sont empêchées de se rencontrer en d'autres points en leur donnant une légère courbe horizontale et verticale l'une de l'autre pendant la fabrication.

Afin de s'assurer que les lames se rencontrent correctement, les trous doivent être percés à moins d'un dix-millième de pouce (environ un quatre centième de millimètre) de la position correcte. La position des lames est inspectée visuellement pour voir si les lames se rencontrent uniformément. Sinon, une partie d'une lame chevauchera l'autre. Ce défaut est connu sous le nom d'aile. Les pointes sont également inspectées pour s'assurer qu'elles se rencontrent uniformément, sans espace entre elles ni chevauchement.

Parce que même les ciseaux émoussés sont capables de couper le papier de manière adéquate, des ciseaux de qualité sont testés sur des tissus synthétiques résistants. La netteté est testée en s'assurant que les lames coupent le tissu plutôt que de le déchirer. La résistance est testée en coupant plusieurs couches de tissu. Les lames doivent se réunir avec une pression constante pendant la coupe.

Le consommateur est responsable du maintien de la qualité des ciseaux. Les ciseaux ne doivent être utilisés que pour couper les matériaux pour lesquels ils ont été conçus. Ils doivent être huilés et affûtés régulièrement, et la vis doit être ajustée si nécessaire. Les ciseaux doivent être rangés dans une position fermée. Poser des ciseaux en position ouverte est la cause la plus fréquente de lames émoussées.

Le futur

Bien que les ciseaux soient restés sous une forme standard pendant des centaines d'années, des innovations récentes peuvent changer l'apparence de cet outil ménager ordinaire. Des ciseaux à lames rondes et roulantes ont été conçus. Les céramiques à base d'oxyde de zirconium ont été utilisées pour fabriquer des ciseaux avec des lames extrêmement résistantes, antirouille et qui n'ont jamais besoin d'être affûtées.