Contribution a l’etude de conception et de realisation d’un touret porte-meule pour lapidaire

DEFINITION DE LA LAPIDAIRERIE 

Une lapidairerie est un art du lapidaire qui découvrit le monde des minéraux dont la couleur et l’éclat le fascinèrent. Aussi, le lapidaire, partant d’une pierre brute, cherche – t – il, dans ses travaux, à obtenir une pierre taillé tout en maximisant sa beauté avec la moindre dépréciation de poids possible.

Historique

L’histoire de la taille ou lapidation, des minéraux et des pierres précieuses, est aussi ancienne que celle du bijou. Dans le temps ancien, l’homme attribuait aux pierres une vertu magique voire religieuse. Ce qui faisait de la pierre sertie dans un bijou un signe de puissance ou de réussite sociale. Pendant des siècles, la lapidation des pierres resta un secret corporatif ou familial qui se transmettait, de maître à élève. Ce dernier apprenait les différentes méthodes de taille en fonction de la nature et de la qualité de la pierre et l’art de polissage dont l’astuce consiste à conserver la couleur d’une gemme au cours de la lapidation.

Il est à souligner que les lapidaires malgaches n’avaient bénéficié d’aucune formation en la matière avant 1963. Par ailleurs, une formation sous l’égide des experts de l’ONU qui avait fourni le matériel d’apprentissage, était organisée de 1963 à1967 en vue de développer le niveau de technicité des artisans. Depuis la découverte d’importants gisements de minéraux forts prisés comme les saphirs dans les régions de Tolagnaro, Antsiranana, et de Ranohira, l’activité lapidaire à Madagascar a pris un essor notable. Mais, actuellement, l’activité lapidaire va décroissante pour devenir sporadique.

Les pierres utilisées en lapidairerie 

Madagascar possède plusieurs variétés de pierres précieuses et de pierres fines qui ont fourni autrefois une production intéressante. Les pierres précieuses et les pierres fines sont l’œuvre des bijouteries tandis que les pierres d’ornementation le sont pour la fabrication, notamment de boule, de jeu solitaire et de cendrier.

Cependant, la meilleure transformation ou usinage des pierres ne pourrait être obtenue que si le lapidaire n’ était pas doté d’un niveau de connaissance suffisante des pierres à tailler.

Classification 

La gemmologie consiste à étudier les pierres précieuses, les pierres fines, les pierres ornementales.

Les pierres précieuses sont généralement transparentes et comprennent le saphir, le diamant, le rubis et l’émeraude.

Les pierres fines sont translucides ou transparentes comme l’orthose, l’améthyste, les variétés des tourmalines.

Les pierres ornementales sont translucides ou opaques comme le quartz rose, le jaspe, la calcédoine, l’amazonite.

La classification en gemmes amorphes et en gemmes cristallisées facilite la connaissance et l’étude de celle-ci.

Gemmes amorphes
Toutes les gemmes amorphes sont isotropes avec un seul indice de réfraction. Parmi les gemmes amorphes naturelles, on peut citer :
– l’ambre: résine fossile naturelle d’origine organique ;
– l’opale : gelée de silice hydratée ;
– l’obsidienne : vert naturel des volcans ;
– le jais : charbon de bois silicifié.

Gemmes cristallisées
Gemmes isotropes
Ces gemmes n’ont qu’un seul indice de réfraction. Elles appartiennent au système cubique, donc de mêmes caractéristiques que le cube. Ainsi les faces, les arêtes et les angles sont respectivement identiques entre eux. Le diamant, le grenat, le spinelle, la pyrite, la fluorite font partie de ce groupe.
Gemmes anisotropes uniaxes
Les gemmes sont isotropes dans l’axe optique et anisotropes dans les autres directions. Ces cristaux sont caractérisés par leur profil allongé et leur section carrée ou hexagonale avec des angles constants. Système quadratique : la forme cristallisée est celle du prisme à base carrée, tel le zircon. Système hexagonal : c’est le prisme droit à base hexagonale. Le béryl appartient à ce système. Système rhomboédrique : les gemmes sont caractérisées par un cube dont les sommets opposés présentent des faces en forme de losange. Tel est par exemple le cas du quartz.
Gemmes anisotropes biaxes 
Elles sont isotropes dans deux axes et anisotropes dans les autres directions. Système orthorhombique : la topaze, le chrysobéryl et le péridot font partie de ce système. Système monoclinique : le spodumène, le gypse, la serpentine, la malachite, etc, composent ce système.

Propriété optique en pratique

Le jeu de la réflexion ou de la réfraction est un des facteurs principaux de la beauté d’une pierre. Le lapidaire doit en tenir compte lors de la lapidation. Un rayon lumineux ou rayon incident, frappant sous un certain angle la surface d’un corps réflecteur donne naissance à un rayon réfléchi et un rayon réfracté. Le rayon incident qui pénètre dans le milieu solide ou liquide donne naissance à un rayon réfracté qui subit une déviation par rapport à la direction de l’angle de réfraction. Les pierres précieuses et les minéraux cristallisés du système cubique n’ont qu’un seul indice de réfraction. Ils sont qualifiés d’ < isotropes >. Quant aux minéraux des autres systèmes, ils sont dotés de deux rayons réfractés par rapport au rayon incident. Cette double réfraction s’appelle la biréfringence et les minéraux biréfringents sont des anisotropes. La pierre qui se caractérise par une couleur principale et une couleur secondaire (par exemple un saphir a une couleur bleue comme couleur principale et une couleur grise, verte ou incolore comme couleur secondaire) est qualifié de <<polychroïsme>>.

Table des matières

INTRODUCTION
1- DEFINITION DE LA LAPIDAIRERIE
2-Historique
3-Les pierres utilisées en lapidairerie
3-1- Classification
3-1-1-Gemmes amorphes
3-1-2-Gemmes cristallisées
3-1-2-1- Gemmes isotropes
3-1-2-2- Gemmes anisotropes uniaxes
3-1-2-3- Gemmes anisotropes biaxes
3-2 Caractéristiques principales
3-2.1 Dureté
3-2-2 Clivage et cassure
3-2-3 Propriété optique en pratique
3-3 Zones des ressources minières
3-3-1 Les pierres précieuses
3-3-2 Les pierres fines
3-3-3 Les pierres d’ornementation
4- LES DIFFERENTES ETAPES DE TRANSFORMATION D’UNE PIERRE
4-1 Sélection de la matière brute
4-2 Egrisage
4-3 Ebauches ou préformes
4-4 Taille en cabochon
4-5 Taille à facette
4-6 Polissage
4-6-1 Les plateaux et disques de polissage
4-6-2 Plateau à utiliser
Nature du plateau
4-6-3 Abrasifs employés
4-6-3-1- Pour la taille
4-6-3-2-Pour le polissage
5- LES DIFFERENTES MACHINES UTILISEES EN LAPIDAIRERIE
5-1- Les polisseuses du brut
5-1-1- Le tonneau polisseur
5-1-2 Le plateau vibrateur
5-2 Appareil de sciage
5-3 Cabochonneuse
5-4 Forages de pierres précieuses
5-4-1 Perceuse simple
5-4-2 Foreuse à refroidissement incorporé
5-4-3 Foreuse à ultrason
5-5- Machine à boule
5-6 Facetteuses
5-6-1 Facetteuse classique
5-6-2 Facetteuse moderne
a- Proportion de la pierre
-Taille de la table
1-Situation de la compétence des lapidaires
2-Situation économique et commerciale
3-Situation en matériels
4- CONCLUSION PARTIELLE
1-Les éléments constitutifs de L’APPAREIL
2-Technologie des éléments constitutifs
2-1- La meule de taille
2-1-1 Généralités
2-1-2 Caractéristiques de la meule
2-1-3 Conditions d’utilisation de la meule
2-1-3-1 Vitesse circonférentielle
2-1-3-2 Effort de coupe
2-2-Le moteur électrique
2-2-1 Choix du moteur
2-2-2-Réglage de la vitesse
2-3- Les éléments de transmission et de commande de mouvement
2-3-1- Guidage en rotation (palier à roulement)
2-3-1-1-Dimensionnement de l’axe
2-3-1-2-Choix du type et dimension du roulement
2-3-2- La poulie
2-3-3- La courroie trapézoïdale
2–3-3-1- Dimensionnement de la transmission de puissance mécanique
2-4-Le dispositif d’alimentation en eau
2-5-La table
3-CARACTERISTIQUES DE L’APPAREIL
3-1- Domaine d’utilisation
3-2- Entretien
3-3- Sécurité
3-4- Données techniques
4-FONCTIONNEMENT DE L’APPAREIL
5 – DEVIS ESTIMATIF DE L’APPAREIL
5-1- Dispositif en alimentation
5-2- Equipement électrique
5-3- Protection et garnissage
Tableau n°12: Coût de réalisation de protection et de garnissage
5-4- Éléments de mécanisme de commande mécanique
5-5- Élément de support
5-6- Divers
5-7- Coût total de fabrication
6 – ESSAI DE L’APPAREIL
6-1-Essai pour l’ebauche
6-1-1- Mode opératoire
6-1-1-1-Préparation de la pierre
6-1-1-2-Inspection de la meule
6-1-2- Essai
6-1-2-1-Essai 1: Calcite
6-1-2-3-Essai 3: Béryl
6-1-2-4-Résultats
6-1-2-5- Remarques
6-2- Essai de polissage
6-2-1- Mode opératoire
6-2-2-Essai
6-2-2-1-Essai 1: Quartz (améthyste – citrine)
6-2-2-2- Essai 2: Béryl
6-2-2-3- Résultats
6-2-2-4- Remarques
7- POINTS FORTS ET POINTS FAIBLES DE L’APPAREIL
7-1- Points forts
7-2-Points faibles
8- CONSIDERATION ENVIRONNEMENTALE
8-1- Impacts positifs
8-2- Impacts négatifs
8-3- Mesures d’atténuation proposées
RESUME
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES
BIBLIOGRAPHIE

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