Marbres

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Contexte

Les billes sont de petits objets ronds et sphériques en verre ou en pierre et le plus souvent utilisés dans les jeux d'enfants. Ils mesurent généralement moins d'un pouce (2,54 cm) de diamètre et sont souvent de couleurs vives ou autrement décorés. Leurs origines en tant qu'objets récréatifs semblent remonter à plusieurs milliers d'années, et on pense également que les jeux primitifs joués avec des billes ont finalement évolué vers les sports que nous connaissons maintenant sous le nom de bowling, billard et flipper. Les marbres ont également de nombreuses utilisations industrielles - ils sont le bruit à l'intérieur d'un pot de peinture en aérosol et les lettres et chiffres translucides sur un panneau de signalisation . Les billes sont également fondues pour faire de la fibre de verre, utilisé dans les carrosseries et les draperies automobiles.

Historique

De petits objets ronds en pierre ont été déterrés dans les fouilles de cultures anciennes du monde entier. L'antécédent du marbre était probablement la noix, polie par les jeunes dans les temps anciens en une surface lisse pour jouer à des jeux. Les jeunes grecs et romains ont joué à des jeux avec de petites boules en argile, et des billes ont été découvertes dans la tombe du jeune pharaon égyptien Toutankhamon. En Amérique du Nord, des objets de pierre et d'argile qui semblent être des marbres ont été exhumés de plusieurs sites. L'un des plus célèbres est celui des lieux de sépulture de Hopewell dans l'Ohio. Les billes et les jeux de billes pour les enfants ont continué à être une forme de divertissement populaire tout au long du Moyen Âge. Malheureusement, les jeunes qui jouaient aux billes sont devenus des délinquants et des efforts ont été faits pour restreindre leurs activités de jeu de billes.

La plupart des marbres utilisés à l'époque médiévale et élisabéthaine étaient en argile. Vers 1600, des moulins à pierre hydrauliques en Allemagne ont commencé à produire des versions plus polies à partir des carrières de marbre et d'albâtre voisines, en particulier dans les régions proches de Cobourg et d'Oberstein. Le mot marbre est dérivé du terme allemand "pour le rocher" et désigne désormais toute petite sphère ronde utilisée comme telle. Bientôt, les moulins ont commencé à moudre des versions à partir d'agate, de calcaire, de laiton et de pierres précieuses, et ces grandes opérations pouvaient moudre un marbre en forme à une vitesse d'environ 800 par heure. Cela a fait de l'Allemagne le centre de la fabrication du marbre pendant plusieurs siècles.

Les billes de verre, la version la plus courante de l'objet aujourd'hui, ne sont apparues que relativement récemment dans l'histoire de l'objet. On se demande s'ils sont originaires de Venise, où le soufflage du verre était devenu une industrie bien développée depuis le IXe siècle, ou de retour en Allemagne. Les historiens désignent 1846 comme l'invention de marbelschere (ciseaux à marbre) par un employé d'une usine de verre en Allemagne. Cet outil ressemblait à une paire de pinces avec une petite tasse à une extrémité et un dispositif de tranchage à l'autre. Une tige de verre fondu serait insérée avec force dans la tasse, et l'ouvrier tordrait alors la tasse, ce qui aiderait à former la sphère du marbre. Presser les pinces fermées a tranché le reste du verre. Ces billes peuvent être identifiées par leurs marques de pontil, les deux minuscules étiquettes à chaque extrémité de la sphère où le verre de refroidissement a été séparé du reste de la tige. Les objets ont été encore refroidis à l'intérieur d'un tonneau en bois puis repris avec un fer cuillère et inséré dans un four de recuit, un processus qui a donné un morceau plus dur de qui a donné un morceau de verre plus résistant qui ne risque pas de se briser ou de devenir cassant.

La fabrication du marbre a migré vers les côtes américaines dans les dernières décennies du XIXe siècle. En 1900, Martin Frederick Christensen a reçu un brevet pour une machine qui fabriquait des sphères presque parfaites de roulements à billes en acier. Les premiers marbres fabriqués à la machine ont été fabriqués dans une grange derrière la maison de Christensen dans l'Ohio, ce qui a finalement conduit à une usine de fabrication prospère. En 1910, les 33 ouvriers de la M.F. L'usine Christensen and Son produisait 10 000 billes par jour. Les fours étaient alimentés au gaz naturel, cependant, et le début de la Première Guerre mondiale a entraîné le rationnement de la ressource et a marqué la fin fiscale de l'exploitation de Christensen.

Akro Agate Company, fondée en 1911 et basée à l'origine à Akron, Ohio, est devenue le prochain grand fabricant de marbre. D'autres améliorations dans les machines de fabrication de marbre sont venues au cours des années 1920, et Akro Agate a occupé une position en tant que principal fabricant de marbre au cours des décennies suivantes. Mais la popularité des billes en tant que jouets a diminué à mesure que des gadgets plus sophistiqués sont entrés sur le marché des jouets pour enfants. De nombreuses entreprises américaines de fabrication de marbre ont contré cela en diversifiant leurs activités dans la production de verre industriel, comme la fabrication de pare-brise d'automobiles.

Aujourd'hui, les marbres sont encore produits en nombre record, mais la plupart sont fabriqués dans des usines du Tiers-Monde. L'une de ces opérations, Vacor de Mexico, située à Guadalajara, produit environ 12 millions de billes par jour, qui sont ensuite expédiées dans 35 pays différents.

Matières premières

Les marbres modernes sont fabriqués à partir d'une combinaison de sable, de chaux sodée, de silice et de plusieurs autres ingrédients ajoutés pour le pigment ou la décoration. Ces autres additifs vont de l'hydrate d'aluminium à l'oxyde de zinc. Le composant principal, le sable, est essentiellement constitué de particules granulaires lâches de roche désintégrée. La chaux sodée est le terme chimique désignant le mélange d'hydroxyde de calcium et d'hydroxyde de sodium ou de potassium. C'est un agent desséchant et il absorbe le dioxyde de carbone. Un autre composé utilisé dans la fabrication du marbre est la silice, un cristallin blanc ou incolore que l'on trouve dans l'agate, le silex, le quartz et d'autres roches. Certains marbres sont également fabriqués à partir de calcin ou de débris de verre.

Le processus de fabrication

Fusion

• 1 Le sable, la chaux sodée et le calcin broyé sont introduits dans un grand réservoir alimenté par un four. Dans le réservoir, le mélange est chauffé à 2300°F (1260°C) pour faire fondre les matières premières. Cela peut prendre jusqu'à 28 heures.

Injection

• 2 Ensuite, le mélange fondu sort de la cuve par une ouverture dans une autre cuve appelée cuve d'écoulement. Là, une ouverture dans le réservoir injecte du verre coloré en fusion. Ce verre chaud et pigmenté donne aux marbres leur aspect distinct. Un marbre vert a été injecté de verre contenant de l'oxyde de fer; le cobalt donne un marbre bleu; et le manganèse donnera un violet. L'utilisation d'oxyde d'uranium donne aux marbres une teinte jaune verdâtre étrange. La vitesse et la force de l'injection déterminent la conception finale du marbre. Un dispositif d'alimentation à rainures, breveté par la société Akro Agate, était capable de produire des billes multicolores connues sous le nom de tire-bouchons.

Découpe et refroidissement

• 3 Ensuite, le verre encore fondu est libéré du réservoir d'écoulement sous forme de boules de verre. Les dispositifs de coupe automatiques coupent le mélange en parties égales. Les boules descendent des rampes métalliques qui les refroidissent simultanément et perfectionnent leur forme sphérique. Ensuite, ils descendent une seconde glissière métallique et sont triés à la main. Ces rouleaux rainurés étaient l'invention d'Horace Hill, un ancien employé de Christensen and Son et plus tard fondateur d'Akro Agate. Cet appareil produisait des billes beaucoup plus rapidement et réduisait le travail nécessaire de près des deux tiers. Les marbres présentant des défauts sont renvoyés dans une autre zone de l'usine pour être refondus. Les billes refroidissent dans des conteneurs de 5 gallons (19 1) qui contiennent 5 000 billes à la fois.