Techno Bijouterie Joaillerie PDF

LIVRET DE TECHNOLOGIE BIJOUTERIE-JOAILLERIE Version 2020 Rédacteurs : Amandine Straetmans / Franck Huchedé Validation par Michel Baldocchi 58, rue du Louvre – 75002 PARIS 1  TABLE DES MATIE...

LIVRET DE TECHNOLOGIE BIJOUTERIE-JOAILLERIE Version 2020 Rédacteurs : Amandine Straetmans / Franck Huchedé Validation par Michel Baldocchi 58, rue du Louvre – 75002 PARIS 1  TABLE DES MATIERES 1. LES METAUX ET LA REGLEMENTATION a. L’OR b. L’ARGENT c. LE PLATINE d. LES AUTRES METAUX e. LE METAL ARGENTE f. LE VERMEIL g. LE PLAQUE OU DOUBLE h. TABLEAU METAL ET DEFINITIONS 2. LES PRODUITS a. LES ACIDES 3. LES TECHNIQUES a. LES EMAUX b. LA GLYPTIQUE 4. LES TECHNIQUES DE FINITION a. LA GALVANOPLASTIE b. LES TRAITEMENTS THERMIQUES c. LA GARANTIE d. TABLEAU DES POINÇONS e. LES ESSAIS DES METAUX PRECIEUX f. LE SERTISSAGE g. LE POLISSAGE 5. LES TECHNIQUES DE FONTE a. LA FONTE A CIRE PERDUE b. LES MOULES RTV 6. LE CARAT 7. LA CLASSIFICATION ET ETIQUETAGE DES PRODUITS CHIMIQUES 8. LA GEMMOLOGIE 9. LES PERLES REMERCIEMENTS 2  1. LES METAUX ET LA REGLEMENTATION L'OR Etat Naturel L'or se trouve le plus souvent à l'état natif, plus rarement sous forme de composés chimiques. Les gisements sont constitués par des roches dans lesquelles l'or est disséminé, les filons aurifères, et des dépôts alluviaux ou placers. Dans les gîtes filoneux, l'or se rencontre sous forme de composés qu'il faut traiter pour isoler l'or. Principaux pays producteurs : L'AFRIQUE DU SUD ET LA RUSSIE. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L'OR FIN Symbole : Au Couleur.............................................................. : jaune vif foncé Densité............................................................... : 19,3 (or 750 ‰: 15,3) Dureté................................................................ : faible (2,5 à 3 sur l'échelle de Mohs ou 25 sur l’échelle de Vickers pour l’or fin et 150 Vickers pour l’or jaune 18 Kt) Ductilité............................................................. : excellente C'est, le plus ductile de tous les métaux. Avec un gramme d'or, on peut faire un fil de 3 000 mètres de long. Malléabilité........................................................ : excellente C'est le plus malléable de tous les métaux. On peut le réduire en feuilles de 0,1 micron (0,0001 mm) d'épaisseur qui laissent tamiser une lumière verte. Ténacité............................................................. : bonne, 18,8 kg/mm2 Température de fusion or fin............................ : 1064 °C Température de fusion de l’or jaune 750 ‰.... 885° à 935° Température de fusion de l’or gris 750 ‰........ 890° à 1080° Température de fusion de l’or gris palladié...... 1020 à 1080° Conductibilités thermique et électrique........... : excellentes PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DE L'OR FIN L'or fin est inoxydable à toute température. La résistance de l'or fin aux attaques chimiques est excellente, mais l'eau régale composée de 3 volumes d'acide chlorhydrique et d'un volume d'acide nitrique, le mercure à toute température et le chlore le dissolvent. L'or, à la température ordinaire, forme un amalgame avec le mercure et un alliage avec le plomb fondu. 3 LES ALLIAGES D'OR UTILISÉS EN BIJOUTERIE ET JOAILLERIE L'addition d'autres métaux à l'or a pour but : - d'augmenter sa résistance, - d'abaisser sa température de fusion, - de modifier sa coloration. LES ALLIAGES D'OR (Proportions exprimées en millièmes) Au Ag Cu Zn Ni Pd Pt de fusion Densité Jaune 750 125 125 885 à 905 °c 15,3 Jaune pale 750 160 90 900 à 935 °c Rose 750 90 160 Rose 750 60 190 882 à 899 °c 15,5 Rouge 750 40 210 Rouge 750 20 230 890 °c 15 Vert 750 250 960 °c 15,9 Or gris palladié 750 30 100 120 1020 à 1080° 15,5 Or gris standard 750 30 150 20 50 890° à 1080° 14,9 Les alliages obtenus peuvent être aussi référencés par couleur. La couleur la plus claire est le 0N (jaune vert) et la plus foncée est le 5N (rouge) Couleur Normalisée Désignation 0N Jaune Vert 1N Jaune Pâle 2N Jaune Clair 3N Jaune 4N Rose 5N Rouge L'or gris (ou blanc) au nickel, l'or rose et rouge servent à la fabrication de lames de cliquets, de queues de broches, mais l'or rouge est aussi utilisé dans un but décoratif ainsi que l'or vert. L'or palladié sert à la fabrication de chatons destinés à recevoir des pierres fragiles comme l'émeraude mais aussi tous les objets en joaillerie. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DE CES ALLIAGES Les malléabilités de ces divers alliages sont très différentes. Résistances aux agents chimiques : les alliages d'or au-dessus de 750/1000 résistent très bien aux acides et aux agents oxydants de la vie courante (transpiration, atmosphère, produits d'entretien…) 4 LES TITRES DES ALLIAGES D'OR Le titre d’un alliage est le rapport entre la masse totale de l’alliage et la masse de métal fin contenu dans cet alliage. Il s’exprime en millième. On appelle métal fin un métal non allié c’est dire pur. La proportion d'or fin dans un alliage s'exprime en millièmes. L’expression en carats est encore utilisée, mais interdite à l’affichage. L’or fin a donc un titre de : 1000/1000° ou 24 carats Le titre des alliages d'or peut être variable. Les principaux titres employés en bijouterie sont : - 916 ‰ (ou 22 carats) - 750 ‰ (ou 18 carats) - 585 ‰ (ou 14 carats) - 375 ‰ (ou 9 carats) LES POINCONS DE GARANTIE (Régime intérieur français) Le 916 ‰ et le 750 ‰ Le poinçon de titre et le poinçon de petite garantie Ces dénominations apportent une indication sur la technique utilisée pour effectuer le test qui a servi à déterminer le titre. L’usage de la dénomination « poinçon de titre » indique que le test a été réalisé par méthode destructive, l’usage de la dénomination « poinçon de petite garantie» indique que le test a été réalisé par méthode non destructive. Il est très important de préciser que si l’opérateur veut apposer le poinçon de « titre » (grande garantie), il doit au préalable effectuer ou faire effectuer par un OCA « organismes de contrôle agréés », sur chacun des ouvrages concernés, des essais destructifs. C’est pourquoi les poinçons de « titre » ne sont pratiquement pas utilisés en bijouterie-joaillerie. Les opérateurs habilités utilisent principalement les poinçons de « petite garantie ». Poinçons de titre : Les poinçons de titre s'appliquent sur les ouvrages essayés par méthodes destructive à la coupellation. Ces poinçons, "Tête d'aigle" pour l'or, portent un chiffre indicatif du titre et ont une forme particulière qui les différencie aisément à l'œil. Poinçon de petite garantie : Pour l'or, ce poinçon est une "Tête d'aigle " c’est le poinçon de l’or 750 ‰ Les objets en or de moins de 3 grammes sont dispensés du marquage de poinçon de garantie mais doivent obligatoirement porter le poinçon de maître. Le 585 ‰ (14 carats) et le 375 ‰ (9 carats) : 5 Les ouvrages à ce titre portent respectivement le poinçon coquille Saint-Jacques et Trèfles EXTRACTION DE L'OR Quelle que soit l'origine de l'or, on pourrait classer les gisements d'or en quatre catégories : 1. L'or disséminé dans les roches et minerais métalliques 2. L'or filonien 3. L'or sédimentaire 4. L'or alluvionnaire  La première catégorie est rarement exploitable. L'or qu'on en retire parfois n'est qu'un sous- produit du traitement métallurgique entrepris en vue de l'extraction d'autres métaux (cuivre, nickel, arsenic, plomb, argent…).  L'or filonien, encastré dans des gangues quartzeuses, schisteuses ou sulfurées, reste souvent associé à des métaux étrangers, sous forme de véritables minerais complexes. La teneur en or des filons est très variable et quand elle est trop faible, l'exploitation n'est pas rentable. Selon la nature et la situation des mines, la teneur limite semble varier actuellement entre 10 et 30 grammes à la tonne.  L'or sédimentaire est considéré comme provenant généralement de l'érosion et du charriage des roches aurifères par les eaux. Mais dans certains endroits, la présence de cristaux volumineux, de formes intactes, oblige à penser à une cristallisation chimique, réalisée sur place à partir de dissolutions de sels d'or.  L'or alluvionnaire est celui auquel on pense tout naturellement. Il est le plus recherché par les prospecteurs amateurs, car on le rencontre en surface. Il s'agit de paillettes de teinte plus ou moins jaune ou brune, que les cours d'eau charrient et accumulent dans des creux, à la faveur du ralentissement du courant. 6  L'ARGENT Etat naturel On rencontre l'argent :  À l'état natif, le plus souvent allié à d'autres métaux comme l'or, le cuivre, le platine.  Dans les minerais d'argent, principalement sous forme de chlorure.  Dans les minerais d'autres métaux, notamment les minerais de plomb et de cuivre, principalement sous forme de sulfure. L'argent natif ne se rencontre que rarement en quantité notable. La production d'argent provient principalement du traitement des minerais des autres métaux (minerais de plomb et de cuivre). Principaux pays producteurs : RUSSIE, MEXIQUE, PEROU, CANADA, U.S.A. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L'ARGENT FIN Symbole : Ag Couleur.............................................................. : blanc Densité............................................................... : 10,5 Dureté................................................................ : faible (2,5 à 3 sur l'échelle de Mohs) Ductilité............................................................. : excellente C'est, après l'or, le plus ductile des métaux. Avec un gramme d'argent, on peut faire un fil de 2 600 mètres de long. Malléabilité........................................................ : excellente C'est, après l'or, le plus malléable des métaux. On peut le réduire en feuilles de 3 microns (0,003 mm) d'épaisseur qui laissent tamiser une lumière bleue. Ténacité............................................................. : relativement faible Température de fusion...................................... : 962 °C Conductibilités thermique et électrique........... : excellentes De tous les métaux, il est le meilleur conducteur de la chaleur et de l'électricité PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DE L'ARGENT FIN L'argent n'est attaqué ni par l'eau ni par l'air mais il noircit à la longue dans l'atmosphère à cause de la présence de soufre qui forme rapidement une couche de sulfure d'argent. Il se dissout dans l'acide nitrique et dans l'acide sulfurique concentré chaud. L'argent, à la température ordinaire (20°), forme un amalgame avec le mercure et un alliage avec le plomb fondu. LE ROCHAGE Fondu au contact de l'air, l'argent absorbe 22 fois son volume d'oxygène ; celui-ci se dégage brusquement lors de la solidification du métal, en provoquant la formation de petits cratères que l'on désigne sous le nom de "rochage". On évite en partie le rochage par un refroidissement lent. 7 LES TITRES DES ALLIAGES D'ARGENT En France, il existe trois titres officiels : 999 ‰, 925 ‰ et 800 ‰ Les alliages d'argent utilisés en bijouterie et orfèvrerie : Trop mou pour être employé pur, l'argent est allié plus généralement au cuivre. Argent Cuivre Cadmium Pt de fusion Premier titre 925 ‰ 75 ‰ 820 à 880°c Deuxième titre 800 ‰ 200 ‰ 779 à 820°c L'alliage argent-cuivre 925 ‰ est essentiellement utilisé pour la fabrication de pièces d'orfèvrerie et de bijouterie et la fonte à cire perdu. L'alliage argent-cuivre 800 ‰ est principalement utilisé pour l'estampage et pour la fabrication des médailles. La présence du cuivre donne à ces alliages des propriétés différentes de celles de l'argent pur : une teinte très légèrement jaunâtre, une sensibilité à l'oxydation, une plus grande résistance mécanique et une plus grande fusibilité. L'alliage argent-cuivre 800 ‰ est utilisé pour la fabrication de chaînes fines. LE POINCON DE GARANTIE (Régime intérieur français) Le poinçon de titre et le poinçon de petite garantie Poinçon de titre : Les poinçons de titre s'appliquent sur les ouvrages essayés par méthode destructive (potentiomètre…) Ces poinçons "Tête de minerve", pour l'argent, portent un chiffre indicatif du titre et ont un cadre particulier qui les différencie aisément à l'œil. (Voir tableau « Poinçons de garantie »). Poinçon de petite garantie : Pour l'argent, ce poinçon est une "Tête de minerve". Les objets en argent de moins de 30 grammes sont dispensés de marquage de la garantie mais doivent obligatoirement porter le poinçon de maître. 8  LE PLATINE Le platine n'a vraiment été découvert et identifié qu'en 1735. Il ne fit son apparition en joaillerie qu'à la fin du XIXe siècle. Etat naturel On trouve le platine à l'état natif, sous forme de grains ou d'écailles. Il est toujours mélangé à de nombreux métaux et surtout à ses cinq compagnons habituels qui constituent ce qu'on appelle "la mine du platine" : le palladium, l'iridium, le rhodium, le ruthénium et l'osmium. Principaux pays producteurs: LA RUSSIE, L'AFRIQUE DU SUD, CANADA. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU PLATINE : Symbole: Pt Couleur.............................................................. : blanc gris Densité............................................................... : 21,5 Dureté................................................................ : assez bonne (4,3 sur l'échelle de Mohs) Ductilité............................................................. : bonne. Il vient après l'or et l'argent. Malléabilité........................................................ : assez bonne Ténacité............................................................. : 31 kg/mm2 Température de fusion...................................... : 1 775 °C PROPRIÉTÉS CHIMIQUE DU PLATINE FIN Le platine est inoxydable à toute température. Il est dissout par l'eau régale à chaud (3 volumes d'acide chlorhydrique et 1 volume d'acide nitrique). Il forme, à la température ordinaire (20°), un alliage avec le plomb fondu. Le plomb, l'étain attaquent le platine. Le mercure n'a pas d'action sur le platine (alliances en platine pour les chimistes). LE TITRE DES ALLIAGES DE PLATINE En France, il existe quatre titres officiels  999 ‰  950 ‰titre utilisé en bijouterie allié à 50 ‰ de cuivre  900 ‰  850 ‰ 9 LE POINCON DE GARANTIE (Régime intérieur français) Le poinçon de titre et le poinçon de petite garantie Les poinçons de titre s'appliquent sur les ouvrages essayés par méthode destructive (gravimétrie…) Ces poinçons, "tête de chien" pour le platine, portent un chiffre indicatif du titre et ont un cadre particulier qui les différencie aisément à l'œil nu. (Voir tableau « Poinçons de garantie »). Le poinçon de petite garantie Pour le platine, ce poinçon est une "tête de chien" Les objets de moins de 3 grammes sont dispensés du marquage de la garantie mais doivent obligatoirement porter le poinçon de maître. LA FONTE DU PLATINE La température de fusion du platine étant élevée, il ne peut être fondu avec le simple mélange air-gaz. Il faut employer un mélange de gaz et d'oxygène (le chalumeau oxy-gaz) ou le mélange oxygène et acétylène (chalumeau oxy-acétylènique). 10  LES AUTRES METAUX PALLADIUM Le palladium fut découvert vers 1803. On le trouve dans les minerais de platine dans une faible proportion (1 % à 2 %). Il n’est pas légalement considéré comme un métal précieux en France mais certains pays comme les USA et Canada et d’autre le considère comme métal précieux. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES Symbole : Pd Couleur.............................................................. : blanc gris (entre l’argent et le platine) Densité............................................................... : 12 Dureté................................................................ : faible Malléabilité........................................................ : moyenne Ductilité............................................................. : bonne Point de fusion.................................................. : 1 550°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES À la température ordinaire, il est inaltérable à l’air et à l’eau. L’acide nitrique, l’acide sulfurique à chaud et l’eau régale le dissolvent. USAGES EN BIJOUTERIE Trop mou pour être utilisé à l’état pur, il est allié à l’or pour la confection d’or gris palladié auquel il donne d’excellentes propriétés de couleur et malléabilité. La teneur moyenne en palladium de cet alliage avoisine 130 ‰. Chauffé au rouge l’or gris palladié prend une couleur gris bleuté alors que l’or gris au nickel prend une couleur gris jaunâtre. IRIDIUM L’iridium est presque toujours présent dans la mine du platine (de 1 % à 77 %). PROPRIÉTÉS PHYSIQUES Symbole : Ir Couleur.............................................................. : blanc gris comme l’étain Densité............................................................... : 22,5 Dureté................................................................ : très forte Malléabilité et ductilité..................................... : faibles Point de fusion.................................................. : 2 440°c 11 PROPRIÉTÉS CHIMIQUES: L’iridium résiste à tous les acides même à l’eau régale. USAGES EN BIJOUTERIE Difficile à travailler, l’iridium n’est employé qu’allié avec le platine dans des proportions variables, allié à l’or ou d’autres métaux pour être usinés. C’est un alliage dur. L’iridium associé au platine est compté comme platine. Exemple d’alliage d’usinage ; 950 pt, 18 ir, 5 rt, 27 au RHODIUM Il existe dans la proportion de 1 % à 33 % dans la mine du platine. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES Symbole : Rh Couleur.............................................................. : en poudre : il est gris ; fondu : il possède l’éclat de l’argent. Densité............................................................... : 12,4 Malléabilité et ductilité..................................... : bonnes quand il est chauffé à 600°c ou fondu. Point de fusion.................................................. : 1 960°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Pur, il est attaqué par l’eau régale chaude, mais s’y dissout quand il est allié à une certaine proportion de platine. BAINS DE RHODIAGE On se sert du bain de rhodiage pour protéger l’argent sans trop en modifier la couleur, le laiton, le maillechort, l’or gris qui prend l’aspect du platine. Le rhodiage des ouvrages en or gris est autorisé, après contrôle. L’importance du dépôt est limitée à 5/1000 du poids total, ce qui est pratiquement impossible à doser exactement. RUTHENIUM Ce métal est le plus rare de la mine du platine. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES Symbole : Ru Couleur.............................................................. : semblable à celle du platine. Densité............................................................... : 12,2 Dureté................................................................ : très forte Malléabilité........................................................ : très mauvaise Point de fusion.................................................. : 2 500°c 12 PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Chauffé à l’air, il s’oxyde légèrement en surface. Pur, il est difficilement attaqué par l’eau régale. Alliée au platine, l’eau régale le dissout facilement. OSMIUM PROPRIÉTÉS PHYSIQUES : Symbole : Os Couleur.............................................................. : blanc bleuté Densité............................................................... : 22,6 Dureté................................................................ : très forte (il use les limes) Malléabilité........................................................ : très mauvaise Point de fusion.................................................. : 2 700°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Il est oxydable à chaud. Il ne résiste pas aux acides forts. CUIVRE Il existe à l’état natif mais on le trouve principalement dans les minerais. Principaux pays producteurs : U.S.A., RUSSIE, CHILI. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU CUIVRE FIN Symbole : Cu Couleur.............................................................. : rouge rosé Densité............................................................... : 8,9 Dureté................................................................ : faible Malléabilité et ductilité..................................... : bonnes Point de fusion.................................................. : 1 084°c Conductibilités thermique et électrique........... : très bonnes PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU CUIVRE FIN L’eau ainsi que l’air chargé d’humidité produit du vert-de-gris. Il est dissout par l’acide nitrique et l’acide sulfurique concentré et chaud. LES ALLIAGES On l’emploie principalement allié à d’autres métaux. 13 Alliages où le cuivre est dominant : 3. Les cuivres jaunes ou laitons : cuivre + zinc (50 % à 90 % de cuivre). 4. Les cuivres blancs ou maillechorts : cuivre + zinc + nickel. 5. Les bronzes : cuivre + étain. Alliages où le pourcentage de cuivre est faible : La présence d’un faible pourcentage de cuivre dans certains alliages améliore leurs qualités. Il entre dans la composition des alliages des métaux précieux :  Le platine bijoutier,  l’argent 1er et 2ème titre,  l’or rose,  l’or rouge...et dans tous les alliages d’or, mais dans des proportions différentes Alliages variés de soudures : On le trouve dans la plupart des soudures en plus ou moins grande quantité. CADMIUM Le cadmium fut découvert en 1817. Il n’existe pas à l’état natif. On le trouve essentiellement dans les minerais de zinc en quantité infime. L’utilisation du cadmium est aujourd’hui interdite dans la Communauté Européenne. Principaux pays producteurs : RUSSIE, JAPON, U.S.A. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU CADMIUM FIN Symbole : Cd Couleur.............................................................. : blanc Densité............................................................... : 8,6 Malléabilité et ductilité..................................... : très bonnes Point de fusion.................................................. : 321°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU CADMIUM FIN Il est peu oxydable à l’air. Il est violemment attaqué par l’acide nitrique et beaucoup plus lentement par les acides chlorhydrique et sulfurique. NICKEL Le nickel fut découvert en 1751 mais son utilisation ne fut considérable que bien plus tard. 14 Aujourd’hui, la législation Européenne a fortement réduit son utilisation dans les produits portés. Principaux pays producteurs : CANADA, RUSSIE. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU NICKEL FIN Symbole : Ni Couleur.............................................................. : blanc Densité............................................................... : 8,9 Malléabilité et ductilité..................................... : très bonnes Ténacité............................................................. : une des plus forte 55kg/mm2 Point de fusion.................................................. : 1 455°c Il est magnétique comme le fer mais perd cette propriété chauffé vers 350°c. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU NICKEL FIN Au rouge vif, le nickel s’oxyde. L’acide nitrique et l’eau régale le dissolvent. Les acides sulfurique et chlorhydrique ne l’attaquent que difficilement. USAGES EN BIJOUTERIE Le nickel entre dans la composition de certains ors gris. Il confère à ces alliages une grande sensibilité à l’oxydation. ZINC Principaux pays producteurs : CANADA, RUSSIE. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU ZINC FIN Symbole : Zn Couleur.............................................................. : blanc bleuâtre Densité............................................................... : 7,2 Dureté................................................................ : entre fer et aluminium Malléabilité et ductilité..................................... : faibles Point de fusion.................................................. : 419°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU ZINC FIN Il est facilement dissout par les acides nitrique, sulfurique. Chauffé au rouge, il dégage des vapeurs nocives à respirer. ALLIAGES Il entre dans la composition du laiton et du maillechort. USAGES EN BIJOUTERIE Le zinc est utilisé pour la préparation des soudures d’argent et or. Sa présence abaisse le point de fusion 15 de l’alliage et permet de réaliser des soudures à haut titre très fusibles. Il entre aussi dans la composition des alliages d’or gris. ÉTAIN On le trouve sous forme d’oxyde d’étain dans le minerai appelé cassérite. Il est généralement interdit dans les grands ateliers. Principaux pays producteurs : MALAISIE, INDONESIE, THAÏLANDE. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L’ÉTAIN FIN Symbole : Sn Couleur.............................................................. : blanc Densité............................................................... : 7,3 Dureté................................................................ : un peu plus forte que celle du plomb Malléabilité........................................................ : excellente Ductilité............................................................. : semblable à celle du platine Point de fusion.................................................. : 232°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DE L’ÉTAIN FIN L’étain ne s’oxyde pratiquement pas à l’air. L’étain est attaqué par les lessives alcalines (soude, eau de javel...). L’acide sulfurique concentré chaud, l’acide nitrique concentré ou dilué, l’acide chlorhydrique l’attaquent. LES ALLIAGES 1 - Le bronze : la proportion d’étain varie de 4 % à 33 % environ. 2 - L’étain allié au plomb donne la soudure dite “d’étain”. Il ne faut jamais utiliser la soudure d’étain pour la bijouterie or ou argent sauf nécessité absolue. Si on est obligé d’employer la soudure d’étain, il faut :  Eviter toute surchauffe, juste la température de fusion de la soudure, sous peine d’attaquer le métal  Se souvenir que la soudure d’étain n’a qu’une très faible résistance mécanique ; il faut donc une base large.  Si on doit réparer un bijou muni d’une soudure d’étain, il faut l’enlever entièrement, soit par grattage soit, si cela est possible, par ébullition dans l’acide chlorhydrique étendu de son volume d’eau. L’ÉTAMAGE L’étain ayant la propriété de former des alliages superficiels avec beaucoup de métaux et étant lui- même peu oxydable à l’air, on étame souvent les appareils que l’on veut protéger de l’oxydation 16 (ustensiles en fer, cuivre et laiton). La tôle de fer recouverte d’étain par dépôt électrolytique s’appelle “fer blanc”. ALUMINIUM L’aluminium est l’un des éléments les plus répandus sur la surface du Globe. On le trouve dans le minerai appelé “bauxite”. Principaux pays producteurs : AUSTRALIE, JAMAÏQUE, GUINEE. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L’ALUMINIUM FIN : Symbole : Al Couleur.............................................................. : blanc gris Densité............................................................... : 2,7 Dureté................................................................ : moyenne Malléabilité........................................................ : moyenne Ductilité............................................................. : faible Point de fusion.................................................. : 660°c Conductibilité thermique et électrique............. : bonne PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DE L’ALUMINIUM FIN L’aluminium ne s’oxyde pas à l’air ambiant. Il est vivement attaqué par l’acide chlorhydrique et par les lessives alcalines. L’acide sulfurique ne l’attaque que très lentement. USAGES EN BIJOUTERIE FANTAISIE Grâce au procédé de teinture après oxydation anodique, on obtient de très beaux objets décoratifs. MERCURE Ce métal à la propriété d’être liquide à la température ambiante. C’est un métal très toxique par ses vapeurs comme par le contact prolongé avec la peau qu’il traverse pour pénétrer dans le corps. Son utilisation est aujourd’hui totalement interdite dans la Communauté Européenne. Principaux pays producteurs : RUSSIE, ESPAGNE, U.S.A. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU MERCURE Symbole : Hg Couleur.............................................................. : blanc d’argent extrêmement brillant Densité............................................................... : 13,6 Il se solidifie à -39°c et prend alors l’apparence de l’étain. 17 PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU MERCURE Dans l’air humide, il se recouvre d’une pellicule d’oxyde qui flotte à la surface. L’acide nitrique et l’eau régale l’attaquent facilement. USAGES DU MERCURE Le mercure formait avec beaucoup de métaux, dès la température ordinaire, des alliages appelés “amalgames” qui sont pour la plupart solides à la température ordinaire. Amalgames d’étain et d’argent : plombages des dents. Amalgames d’étain (ou tain des glaces) : cette industrie a été interdite pour toxicité. Les glaces sont maintenant argentées. Pour extraire l’or de certains minerais. Infiltrations de mercure dans les veines d’or. L’or est alors dissout et coule. Puis on le récupère. Le mercure à la propriété singulière de pénétrer les métaux avec une grande rapidité. On a pu comparer l’absorption du mercure par les métaux à celle de l’eau par une éponge. S’il y a pénétration d’un objet en or par le mercure, il devient blanc et fragile comme du verre. Pour permettre à l’or de retrouver sa ténacité normale, deux méthodes étaient utilisées :  ou le chauffer vers 400°c ou 500°c (avant rouge). Le mercure se volatilisera.  ou le faire bouillir dans l’acide nitrique dilué de son volume d’eau, ainsi l’objet n’est pas dépoli par le feu. PLOMB Le plomb se trouve essentiellement dans la galène et dans la cérusite. Son utilisation est aujourd’hui interdite et restreinte au niveau européen. Principaux pays producteurs : RUSSIE, U.S.A., CANADA. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DU PLOMB Symbole : Pb Couleur.............................................................. : gris bleuâtre Densité............................................................... : 11,4 Dureté................................................................ : très faible Malléabilité........................................................ : bonne Ductilité............................................................. : très faible Point de fusion.................................................. : 327°c Conductibilité thermique.................................. : très faible 18 PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DU PLOMB Il se ternit très rapidement à l’air par formation d’une mince couche d’oxydation. L’acide sulfurique concentré et chaud, l’acide nitrique dilué le dissolvent. Certaines eaux acides chargées de gaz carbonique le dissolvent et deviennent ainsi dangereuses pour l’alimentation. PROPRIÉTÉS PHYSIOLOGIQUES DU PLOMB Les composés du plomb sont toxiques pour l’homme (saturnisme). USAGES EN BIJOUTERIE Le plomb est un auxiliaire de travail dont il faut se méfier. Le plomb fondu a la propriété de dissoudre la plupart des métaux. Ces métaux, en feuilles minces, plongés dans le plomb fondu, se dissolvent comme du sucre dans l’eau. Donc, lorsqu’on utilise le plomb comme support pour embouti, il faut prendre bien soin de nettoyer les objets qui ont été en contact avec le plomb, car ces traces minimes du métal restent à la surface et lors du recuit, pénètre dans le métal qui peut alors présenter une multitude de fines craquelures. Le plomb intervient dans l’essai par coupellation des métaux précieux ainsi que dans le traitement des minerais. ALLIAGES Allié à l’étain, il donne la soudure d’étain. 19  MÉTAL ARGENTÉ On appelle "métal argenté" un métal commun recouvert d'une fine couche d'argent. APPELLATION "METAL ARGENTE" Pour prétendre à l'appellation "métal argenté" les ouvrages doivent répondre à 2 conditions :  Le titre de l'argent doit être supérieur ou égal à 500 ‰.  L'épaisseur minimale de l'argent conforme aux dispositions de la norme NF D. 29004 pour les ouvrages d'orfèvrerie, pour les autres ouvrages doit être supérieure à 10 microns.. LE VERMEIL On appelle "vermeil" de l'argent massif recouvert par dépôt électrolytique d'une fine couche d'or. APPELLATION "VERMEIL" Pour prétendre à l'appellation "vermeil" les ouvrages doivent répondre à 4 conditions:  L'argent servant de support doit être au titre légal.  L'or recouvrant l'argent doit être au titre supérieur ou légal à 750‰  L'épaisseur minimale de la couche d'or doit être de 5 microns.  Les ouvrages en vermeil sont marqués du poinçon "vermeil" ou son abréviation "V" apposé par le fabricant. 20  LE PLAQUÉ ou DOUBLÉ On appelle "plaqué" ou "doublé" un métal commun recouvert d'une fine couche de métal précieux or ou platine Il existe deux méthodes pour obtenir le plaqué. Le plaqué galvanique La pièce en métal commun est passée dans un bain contenant un métal précieux en dissolution qui se dépose par électrolyse (ex. : plaqué or galvanique). Le plaqué laminé Une feuille de métal précieux est plaquée à chaud, sous pression, sur le support en métal commun. Puis l'ensemble est laminé (ex. : plaqué or laminé). APPELLATION "PLAQUE" OU " DOUBLE" Pour prétendre à l'appellation "plaqué" ou "doublé" les ouvrages doivent répondre à trois conditions Le titre du métal précieux doit être supérieur ou égal à 500 ‰. L'épaisseur minimale de la couche de métal précieux utilisé doit être de : Pour les objets recouverts d'or ou de platine : 5 microns pour les articles d'horlogerie et 3 microns pour les ouvrages autres que ceux d'horlogerie. L'apposition d'un poinçon spécial du fabricant : Il est de forme carrée pour les objets de fabrication française et comporte un emblème et les initiales du fabricant. 21  TABLEAU METAL OR ARGENT PLATINE Symbole Au Ag Pt Couleur Jaune vif foncé Blanc Blanc gris Densité Or fin : 19,3 10,5 21,5 Or 750‰ : 15,3 Dureté Faible Faible Assez bonne 2,5 à 3 Mohs 2,5 à 3 Mohs 4,3 Mohs Ductilité Excellente Excellente Bonne 1 gr 3 km 1 gr 2,6 km Malléabilité Excellente Excellente Assez bonne 0,1 micron 3 micron Ténacité Bonne Relativement faible Très bonne 18,8 kg/mm² 31 kg/mm² T° de fusion Or fin : 1064°C Argent fin : 962°C Platine fin : 1775°C Rose 750‰ : 1er titre 925‰ : 885°C à 899°C 820°C à 880°C Jaune 750‰ : 2e titre 800‰ : 885°C à 935°C 779°C à 820°C Gris 750‰ : 890°C à 1080°C Gris palladié : 1020°C à 1080°C Titres 1000‰ 24 carats (or fin) 999‰ 999‰ 916‰ 22 carats 925‰ (1er titre) 950‰ 750‰ 18 carats 800‰ (2e titre) (+ 50‰ cuivre, titre 585‰ 14 carats utilisé en bijouterie) 375‰ 9 carats 900‰ 850‰ Poinçons Tête d'aigle Tête de minerve Tête de chien Propriétés chimiques Inoxydable à toute T° Attaqué ni par l'eau ni Inoxydable à toute T° Dissolution : par l'air. Noircit dans le Dissolution : Eau régale ( 3/4 acide temps (couche de Eau régale à chaud chlorhydrique + 1/4 acide sulfure d'argent). (3/4 acide nitrique) Dissolution : chlorhydrique + 1/4 Mercure (toute T°) Acide nitrique acide nitrique) Chlore Acide sulfurique concentré à chaud Le plomb et l'étain Rochage : Fondu à l'air, l'attaquent, mais le l'argent absorbe 22fois mercure n'a pas son volume d'oxygène. d'action sur lui Celui-ci se dégage (alliance platine pour brusquement lors de la chimistes). solidification et forme des petits cratères, s'évite en partie par un refroidissement lent. Pays Afrique du sud, Russie. Russie, Mexique, Pérou, Russie, Afrique du sud, USA, Canada. Canada. 22  DEFINITIONS DENSITE : Rapport de la masse d’un volume d’un corps à la masse du même volume d’eau. DURETE : Propriété qu’un corps a de ne pas se laisser entamer. DUCTILITE : Propriété qu’un corps a d’être étiré sans se rompre. MALLEABILITE : Propriété qu’un corps a de s’étendre en feuille sous le marteau ou par l’action du laminoir. CONDUCTIBILITE ELECTRIQUE : Capacité qu’un corps a de transmettre l’électricité. CONDUCTIBILITE THERMIQUE : Capacité qu’un corps a de transmettre la chaleur. FUSIBILITE : Propriété qu’un corps a de fondre, de passer à l’état liquide sous l’effet de la chaleur. ALLIAGE : Mélange intime de deux ou plusieurs métaux, obtenu par fusion des composants. TITRE : Proportion de métal précieux fin contenu dans 100 grammes de mélange. Il s’exprime en millième. 23  2. LES PRODUITS LES ACIDES Le terme “acide” désigne une classe de composés chimiques naturels ou artificiels qui possèdent les propriétés suivantes. PRINCIPAUX CARACTERES DES ACIDES Saveur : piquante, justement appelée “acide” qui a donné son nom à la classe des acides. Action sur la craie : les acides font effervescence avec la craie. Action sur la teinture de tournesol : elle est rougie par un acide. Action sur les métaux : les acides attaquent et dissolvent beaucoup de métaux en donnant des sels métalliques. Ils dissolvent encore plus facilement les oxydes métalliques pour donner des sels. Précaution d’emploi : Leur utilisation est soumise à des précautions, notamment une utilisation sous hotte aspirante avec évacuation, matériel de protection type lunettes et gants dans certaines conditions PROPRIÉTÉS PHYSIOLOGIQUES BEAUCOUP D’ACIDES SONT DANGEREUX. Ils provoquent des brûlures plus ou moins profondes difficiles à guérir. En cas de brûlure, laver à très grande eau, baigner ou tamponner avec de la pâte de borax dans l’eau et se faire soigner le plus tôt possible par un pharmacien ou par un médecin. Pour neutraliser les acides, on applique du bicarbonate de soude qui est une base (annihile les effets des acides). ACIDE SULFURIQUE Autres noms : vitriol, huile de vitriol. Composition...................................................... : soufre, oxygène et hydrogène. Formule chimique............................................. : SO4H2 Densité............................................................... : 1,84 Point d’ébullition............................................... : 338°c Consistance....................................................... : visqueuse, aspect huileux. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Lorsqu’on verse de l’eau dans l’acide sulfurique, il se produit un dégagement de chaleur important provoquant une forte ébullition du liquide. 24  Il est donc dangereux de verser l’eau dans l’acide. IL FAUT TOUJOURS VERSER L’ACIDE DANS L’EAU. Moyen mnémotechnique : Dans eau le E est avant le A USAGES EN BIJOUTERIE L’acide sulfurique concentré n’a pas les mêmes propriétés que lorsqu’il est étendu d’eau. Il attaque et dissout :  concentré : le palladium.  concentré chaud : le cuivre et l’argent.  dilué : le zinc, le fer et le cadmium. Dilué de 9 volumes d’eau, il dissout le borax et les oxydes métalliques et est appelé “déroche” parce qu’il enlève la roche que figure le borax fondu. Il faut éviter de faire bouillir longtemps la déroche car l’eau seule s’évapore et l’acide devient alors très concentré et attaque le cuivre et l’argent. À force de servir la déroche se charge d’impuretés. On peut apercevoir, quand elle est refroidie, des paillettes brillantes (acide borique), des cristaux bleus (sulfate de cuivre) et de la poudre blanche (sulfate d’argent). Une déroche sale peut cuivrer ou argenter les bijoux. Il faut alors réchauffer les pièces cuivrées ou argentées et les plonger dans une déroche propre. ACIDE NITRIQUE Autres noms : acide azotique, eau forte. Composition...................................................... : azote, oxygène et hydrogène. Formule chimique............................................. : NO3H Densité............................................................... : 1,38 Point d’ébullition............................................... : 123°c PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Dilué de son volume d’eau, il attaque la plupart des métaux sauf l’or et le platine. Lors de ces réactions, il se dégage des vapeurs rouges extrêmement nocives. USAGES EN BIJOUTERIE Il est utilisé pour dissoudre le cuivre qui sert de support interne dans la fabrication des chaînes creuses. Les doreurs, argenteurs l’emploient pour le décapage des pièces en cuivre, maillechort, laiton avant dorure, argenture ou nickelage. Il entre dans la composition de l’eau régale. Il est utilisé pour le traitement des limailles avant la refonte. 25 ACIDE CHLORHYDRIQUE Autre nom : acide muriatique. Composition...................................................... : chlore et hydrogène. Formule chimique............................................. : HCl Densité............................................................... : 1,17 Point d’ébullition............................................... : 110°c L’acide “fume” à l’air. Son odeur est piquante. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Concentré ou dilué, il possède à peu près les mêmes propriétés vis-à-vis des métaux. USAGES EN BIJOUTERIE Il attaque rapidement le zinc, l’aluminium, le cadmium, le fer et l’étain. Il entre dans la composition de l’eau régale. Il est employé, étendu de son volume d’eau et chaud, pour enlever les soudures d’étain. Saturé de zinc, il donne du chlorure de zinc auquel on ajoute du chlorure d’ammonium pour donner l’eau à souder, utilisée comme décapant et fondant pour le soudage à l’étain ACIDE FLUORHYDRIQUE Composition...................................................... : fluor et hydrogène. Formule chimique............................................. : HF Densité............................................................... : environ 1 Point d’ébullition............................................... : 120°c EXTREMEMENT DANGEREUX Les brûlures qu’il provoque cicatrisent très difficilement. Son utilisation est néanmoins extrêmement dangereuse et reste vivement déconseillée. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES Sa propriété spécifique est d’attaquer le verre et le quartz (il faut donc le conserver dans des bouteilles en caoutchouc, plomb ou plastique). USAGES EN BIJOUTERIE Il est utilisé pour la gravure sur verre et pour la dissolution des émaux sur les bijoux avant l’application d’un nouvel émail. En effet, il n’attaque ni l’or, ni le platine, et très peu le cuivre, l’argent et le plomb. Les autres métaux sont presque tous attaqués très vivement. 26  TABLEAU ACIDES SULFURIQUE NITRIQUE CHLORHYDRIQUE FLUORHYDRIQUE Composition Soufre Azote Chlore Fluor Oxygène Oxygène Hydrogène Hydrogène Hydrogène Hydrogène Formule SO4H2 NO3H HCI HF chimique Densité 1,84 1,38 1,17 ≈1 Pt ébullition 338°C 123°C 110°C 102°C Autres noms Vitriol, huile de vitriol Acide azotique, eau Acide muriatique forte Propriétés Important dégagement de ½ volume d’acide + Concentré ou dilué, Extrêmement chimiques chaleur et forte ébullition ½ volume d’eau il a à peu près les dangereux. lorsqu’on verse de l’eau attaquent la mêmes propriétés NE PAS UTILISER. dans l’acide sulfurique. plupart des métaux, sur les métaux. Provoque des Toujours verser l’acide sauf or et platine. L’acide « fume » à brûlures qui dans l’eau. Dégagement de l’air. cicatrisent très vapeurs rouges très Odeur piquante. difficilement. nocives. Attaque les os. Usage en Attaque et dissout. Dissout le cuivre Attaque : Attaque : bijouterie Concentré : avant dorure, Zinc Verre Le palladium argenture ou Aluminium Quartz Concentré à chaud : nickelage pour Cadmium Gravure sur verre, Cuivre décapage du cuivre, Fer dissolution des Argent maillechort et Etain émaux sur les Dilué : laiton. Chaud et dilué à bijoux. Zinc Traitement des 50% : Attaque ni l’or ni Fer limailles avant Enlever les le platine et très Cadmium refonte. soudures d’étain. peu le cuivre, Déroche (1 volume Entre dans la Entre dans la l’argent et le d’acide + 9 volumes composition de composition de plomb. d’eau) : l’eau régale. l’eau à souder et de Attaque presque Borax l’eau régale. tous les autres Oxydes métalliques métaux très vivement. 27  3. LES TECHNIQUES LES ÉMAUX NATURE DE L'ÉMAIL L'émail est une poudre vitrifiable de silice. Il est incolore ou coloré, opaque, translucide ou transparent, il adhère aux métaux sur lesquels il est fondu ; sa fusibilité est grande. Les points de fusion des émaux varient de 600°c à 850°c. Pour décorer une pièce par un dessin en émail, on fixe d'abord une couleur par une première chauffe ou "feu" puis une autre par une seconde chauffe. Il y a ainsi des émaux faits en deux, trois et même six feux et plus… Il est donc nécessaire de connaître ces différences de fusibilité afin d'éviter la fonte du premier émail par les feux suivants. ASPECTS DES ÉMAUX Les émaux sont fournis en poudre ou en morceaux. Ces derniers sont broyés dans un mortier à l'aide d'un pilon jusqu'à obtention d'une poudre très fine. La couleur des émaux pulvérisés est mate et terne et n'a rien à voir avec celle après fusion (ex. : les poudres blanches donnent des rouges profonds). LES MÉTAUX QUE L'ON PEUT ÉMAILLER Tous les métaux ne conviennent pas à l'émaillage. Les meilleurs sont : 6. L'or fin 7. L'or 18 carats 8. L'argent 1er titre 9. Le cuivre pur L'émaillage sur d'autres métaux (laiton, maillechort, bronze) est réalisable mais l'adhérence avec l'émail est moins bonne. PRINCIPAUX PROCÉDÉS DE DÉCORATION PAR L'ÉMAIL L'émaillage sur champlevé Ce procédé consiste à déposer l'émail dans des creux descendus au burin dans l'épaisseur du métal. L'émaillage cloisonné Il consiste à tracer des dessins à l'aide de fines bandes de métaux que l'on soude sur la pièce. 28 L'émaillage à jour L'émaillage à jour ou translucide est voisin du cloisonné mais le fond est supprimé pour laisser passer la lumière. Les cloisons sont obtenues par reperçage à la scie dans une plaque de métal épaisse. PRÉPARATION DES ÉMAUX Les poudres doivent être lavées à l'eau distillée puis traitées à l'acide nitrique afin d'éliminer toutes impuretés et enfin rincées abondamment. ÉMAILLAGE DES PIÉCES La pièce à émailler doit être décapée et dégraissée. La poudre est prélevée à l'aide de petites spatules en acier, déposée sur la pièce où elle est entraînée par une goutte d'eau. L'eau est épongée et cette même manœuvre est répétée jusqu'à ce que le creux soit plein. Avant d'introduire la pièce dans le four, on procède au séchage qui doit être effectué lentement. Dans certains cas, il est bon de ne pas émailler en forte épaisseur mais plutôt par couches successives en cuisant entre chaque couche. CUISSON DE L'ÉMAIL La durée de la cuisson varie avec la nature des émaux et avec l'épaisseur des objets. L'émail, qui était clair après le séchage, devient sombre puis s'éclaircit à nouveau et commence à se glacer. Très rapidement la surface se glace complètement ; on retire du feu le plateau que l'on éloigne progressivement du four afin d'éviter l'éclatement de l'émail. POLISSAGE Si le glaçage au four est suffisant, le travail est terminé, mais le plus souvent il est nécessaire de procéder à un lapidage : l'émail est usé et plané par frottements sur des meules d'émeri, il est ensuite brossé pour enlever toute trace d'abrasif et enfin passé au feu pour obtenir un nouveau glaçage. Certains émaux ne sont pas glacés au feu mais uniquement polis avec des meules et du tripoli très fin. PEINTURE SUR ÉMAIL Elle est principalement employée pour les décorations de bibelots, les miniatures. La peinture sur émail comporte plusieurs opérations :  Émail de fond Il est transparent, translucide ou blanc et son point de fusion est élevé. Le dessin est décalqué sur l'émail de fond à l'aide d'un papier enduit de poudre de minimum rouge qui fond dans l'émail sans donner de coloration  Couleurs vitrifiables Après dilution dans une essence (de lavande…), elles sont déposées sur la pièce à l'aide d'un pinceau et sont ensuite séchées. La cuisson doit être modérée et les couleurs peu fusibles afin de garder la finesse du trait.  Couche de fondant Pour glacer le dessin, une couche d'émail incolore et très fusible est déposée sur la pièce et glacée 29  au feu. PRÉCAUTION A PRENDRE POUR LA MANIPULATION DES ÉMAUX L'émail est fragile aux chocs, aux différences de température et à la dorure galvanique. Il faut se rappeler :  de ne pas chauffer brutalement près de l'émail,  de souder, si nécessaire, à l'étain,  de ne pas le tremper chaud dans l'eau froide,  de ne pas le refroidir par un violent courant d'air. METHODES POUR ENLEVER L'ÉMAIL a) On peut chauffer la pièce au rouge sombre et la jeter dans l'eau froide. L'émail se fissure et éclate. b) Plonger la pièce dans l'acide fluorhydrique, mais l’utilisation de cet acide est extrêmement dangereuse et les autres métaux peuvent aussi être attaqués. LA GLYPTIQUE 30 C’est une gravure sur pierre fine, en creux ou en relief. EN RELIEF Il s'agit de camées à base de coquillage ou d’agathe. En creux d'intailles ou de cachets, gemmes généralement translucides, d'une seule couleur. Le glypticien travaille sur toutes les pierres qui dans la nature sont susceptibles de recevoir un beau poli, et de subir sans se désagréger un travail de sculpture exécuté à la pointe fine. Les premiers exemples de glyptique datent de -3600 en Mésopotamie. Il s'agissait de sceaux cylindriques, sculptés en creux, que l'on roulait sur de l'argile pour en lire le dessin en positif. Le sceau était la signature. 31  4. LES TECHNIQUES DE FINITION LA GALVANOPLASTIE La galvanoplastie consiste à déposer par électrolyse un métal sur un autre métal. Exemples : dorure, argenture, rhodiage, cuivrage, étamage… PRINCIPE DE LA GALVANOPLASTIE On met dans un récipient une solution de sel métallique (c'est-à-dire un métal et un acide qui dissout ce métal). On plonge dans ce bain deux électrodes auxquelles on applique un courant électrique. L'électrode reliée au pôle positif est appelée anode. L'électrode reliée au pôle négatif est appelée cathode. Le métal de la solution est attiré par la cathode et s'y dépose. Donc, si l'on place un objet à la cathode il sera recouvert par le métal de la solution. L'acide de la solution est attiré par l'anode.  Si on utilise pour l'anode le même métal que celui contenu dans le bain, l'anode sera attaquée par l'acide et rechargera ainsi le bain en métal.  Si on utilise pour l'anode un métal différent de celui contenu dans le bain, il faut s'assurer que ce métal n'est pas attaqué par l'acide de la solution (si ce métal était attaqué par l'acide, il passerait en solution et se déposerait sur l'objet). PRÉPARATION DES PIÉCES POUR DORURE, ARGENTURE… La réussite de telles opérations est principalement conditionnée par les opérations préparatoires qui doivent assurer un nettoyage parfait. Les impuretés à éliminer sont :  les matières grasses que l'on élimine par bain de dégraissage.  les oxydations que l'on élimine par les acides appropriés. LE SEL MÉTALLIQUE Un sel métallique est le résultat de la combinaison d'un acide et d'un métal. Exemple : H2SO4 2- + Cu 2+ CuSO4 + H2 Acide sulfurique Cuivre Sulfate de cuivre dégagement d'hydrogène (sel métallique) Les molécules de sel métallique sont donc composées de deux parties : 32  une partie "acide"  une partie "métal" EFFET DU COURANT ÉLECTRIQUE SUR LE SEL MÉTALLIQUE Le courant électrique "brise"les molécules de sel métallique en deux parties. Les particules de métal et d'acide qui se promènent dans le bain sont chargées éléctriquement. Les particules de métal, chargées positivement, sont attirées par le pôle négatif ou cathode. Un objet conducteur utilisé comme cathode sera donc recouvert par le métal de la solution. Les particules d'acide, chargées négativement, sont attirées par le pôle positif ou anode. Il faut donc prendre pour l'anode :  Soit le même métal que celui de la solution ; l'anode est alors dite "anode soluble". Elle est attaquée par l'acide de la solution et le bain est ainsi rechargé en métal.  Soit un métal qui n'est pas attaqué par l'acide du bain ; l'anode ne jouera alors que le rôle de conducteur. 33  LES TRAITEMENTS THERMIQUES On peut améliorer les propriétés mécaniques des métaux par des traitements thermiques appropriés. LA TREMPE Elle consiste à refroidir plus ou moins brutalement, dans l'huile ou dans l'eau, un acier préalablement porté à température voisine de 900°c. On provoque ainsi un changement de structure, ce qui donne à l'acier une grande dureté. La trempe d’un alliage comprend la chauffe et un maintien à haute température suivi d’un refroidissement rapide par immersion dans un fluide froid (eau ou huile). Le refroidissement rapide de l’alliage permet de figer sa structure métallographique dans la phase désirée. L’intérêt de la trempe pour un alliage dépendra de la trempabilité de ce dernier. LE REVENU Il consiste, après la trempe, à réchauffer l'acier vers 200°c et à le laisser refroidir naturellement. Cela diminue un peu la dureté de l'acier mais cela le rend moins cassant que l'acier trempé sans revenu. Le traitement de revenu s’effectue toujours après une trempe. Le traitement de revenu concerne tout traitement de réchauffage d’un alliage trempé. Il permet, par diffusion des atomes métalliques, de retrouver une structure métallographique obtenue normalement à l’équilibre LE RECUIT Cette opération s'applique à la plupart des métaux. Il est utilisé pour supprimer les effets de l'écrouissage (laminage, martelage…) en rendant au métal ses propriétés initiales (dureté, malléabilité, ductilité…). Le traitement de recuit d’un alliage comprend en général un chauffage lent, un maintien à haute température et un refroidissement lent (à l’air). Ce traitement permet à l’alliage de régénérer sa structure métallographique. 34  LA GARANTIE La fabrication et la vente d'ouvrages en métaux précieux entraînent, pour les fabricants et les marchands, certaines réglementations et loi spéciales à la profession. La garantie des ouvrages en métaux précieux vise à assurer aux consommateurs le titre du produit mis sur le marché par l'apposition d'un poinçon dit « de garantie ». Un service, désigné sous le nom de "Garantie", est chargé de l'application de cette loi. Le directeur de la Garantie a sous son autorité l'ensemble des bureaux de garantie répartis dans toute la France. La quantité de métal précieux utilisée dans l'alliage détermine le titre de l'ouvrage. Depuis le 1er janvier 1995, ce titre doit être exprimé en millièmes, et non plus en carats. Cette mesure de la pureté des ouvrages en métaux précieux permet aux consommateurs de comprendre plus aisément qu'un ouvrage en or 750 millièmes (18 carats) est constitué à 75 % d'or pur. LES BUREAUX DE GARANTIE Les bureaux de garantie sont institués pour vérifier les titres des ouvrages et apposer les poinçons de garantie. LES ESSAIS Les essais s'effectuent selon deux types de méthodes :  Non destructive : le touchau, la fluorescence X  Destructive : o la coupellation (pour l'or), o la gravimétrie ou par spectrométrie d'émission à plasma induit (pour le platine) o la méthode volumétrique (potentiométrique) (pour l’argent) (la méthode par voie humide pour l’argent n’est plus très employée aujourd’hui)  ou par toute autre méthode en vigueur assurant un niveau de sécurité et de fiabilité équivalent Le pourcentage d’ouvrages qui doivent être analysés par méthode non destructive et destructive est défini selon le plan d’échantillonnage du cahier des charges du fabricant D'une façon générale, les ouvrages de bijouterie et de joaillerie sont essayés selon la méthode du touchau. Toutefois, lorsque le service l'estime nécessaire, il peut procéder à un essai à la coupelle ou par voie humide. Les essais par voie humide ou à la coupelle restent obligatoires pour les ouvrages devant être empreints d'un poinçon de titre (pièces d'orfèvrerie). Les entreprises peuvent également avoir recours aux services de laboratoires privés accrédités par le COFRAC (Comité Français d’accréditation) et agréés par la douane, dénommés « organismes de contrôle agréés » (OCA), pour contrôler le titre des ouvrages en métaux précieux et les marquer. Il existe actuellement 4 laboratoires agréés : le CETEHOR, COOKSON CLAL CRT, POURQUERY et la SAAMP. Les professionnels peuvent être habilités par la douane à apposer eux-mêmes les poinçons de garantie sur les ouvrages qu'ils fabriquent ou qu'ils importent. A cette fin, ils doivent signer une « convention d'habilitation » avec la douane dans laquelle ils s'engagent à respecter un cahier des charges précis détaillant leurs obligations en matière d'essais et de marque. 35 Enfin, les professionnels peuvent aussi désormais recourir au marquage au laser pour l'apposition des poinçons de garantie. L'utilisation de la gravure au laser pour l'apposition des poinçons constitue une révolution dans les modalités d'attestation de la garantie du titre. Cette technologie permet en effet de poinçonner les ouvrages les plus fragiles ou de forme complexe sans risque de déformation, offrant ainsi une plus grande marge de manœuvre aux créateurs. Le fait de confier aux professionnels les fichiers sécurisés supportant la version dématérialisée des poinçons de garantie d'Etat constitue une première mondiale. Ce nouveau dispositif permettra aux entreprises qui en sont équipées d'intégrer le marquage au laser dans leur chaîne de production, générant ainsi des gains de productivité considérables et procurant un avantage concurrentiel aux fabricants français. Outre la sécurisation des fichiers, ce protocole de sécurité repose sur la mise en œuvre simultanée d'un graveur agréé, d'un accès biométrique et d'une clef de décryptage, garantissant ainsi l'inviolabilité du système. Les professionnels qui souhaitent avoir recours à cette nouvelle technologie pour la garantie du titre doivent solliciter une autorisation auprès de la douane et respecter un cahier des charges spécifique. Depuis 2019, les services de la garantie ne perçoivent plus de droits et paiements. Pour rappel ; en dessous de 3 grs d’or pas besoin de contrôle de la garantie sur la pièce mais obligation du poinçon de maître et en dessous de 30 grs d’argent, pas besoin de contrôler la pièce mais obligation du poinçon de maitre. LES POINÇONS DE GARANTIE La présence des poinçons de garantie sur un objet atteste :  aux yeux du public : que l'objet est au titre  aux yeux du fisc : que les droits ont été payés. Physiquement ; les poinçons se présentent sous la forme d'une tige métallique de section carrée, de la taille approximative d'un stylo bille, dont l'une des extrémités, biseautée, se termine par le dessin figuratif du poinçon. La fabrication et la commercialisation des poinçons de garantie métalliques relève de la compétence exclusive de la Monnaie de Paris. La contrefaçon de ces marques de l'autorité régalienne constitue une infraction pénale. Le poinçon de titre et le poinçon de petite garantie : Ces dénominations apportent une indication sur la technique utilisée pour effectuer le test qui a servi à determiner le titre. L’usage de la dénomintaion « poinçon de titre » indique que le test a été réalisé par méthode destructive, l’usage de la dénomintaion « poinçon de petite garantie» indique que le test a été réalisé par méthode non destructive. 36 Il est très important de préciser que si l’opérateur veut apposer le poinçon de « titre » (grande garantie), il doit au préalable effectuer ou faire effectuer par un OCA, sur chacun des ouvrages concernés, des essais destructifs. C’est pourquoi les poinçons de « titre » ne sont pratiquement pas utilisés en bijouterie-joaillerie. Les opérateurs habilités utilisent principalement les poinçons de « petite garantie ». Le poinçon de Maitre Outre le poinçon de garantie, les ouvrages en métaux précieux doivent être également marqués du poinçon propre au professionnel responsable de la fabrication ou de l'importation de la pièce. L'apposition du poinçon « de maître » (en forme de losange pour les fabricants) ou « de responsabilité » (en forme d'ovale pour les importateurs) constitue à la fois une signature et un engagement du professionnel à respecter les règles prévues en matière de garantie. Il permet à la douane d'identifier le professionnel responsable de la commercialisation de l'ouvrage. 37  LES ESSAIS DES MÉTAUX PRÉCIEUX Le but des essais est de déterminer les titres des alliages d'or, d'argent et de platine. ESSAI A LA PIERRE DE TOUCHE Les essais s'effectuent selon deux types de méthode :  Non destructive : le touchau, la fluorescence X  Destructive : o la coupellation (pour l'or), o la gravimétrie ou par spectrométrie d'émission à plasma induit (pour le platine) o la méthode volumétrique (potentiométrique) (pour l’argent) (la méthode par voie humide pour l’argent n’est plus très employée aujourd’hui)  ou par toute autre méthode en vigueur assurant un niveau de sécurité et de fiabilité équivalent L'essai à la pierre de touche à l'avantage d'être très rapide et de ne pas détériorer l'objet essayé mais il ne donne le titre d'un alliage qu'à 25/1000 près. Cependant, cette méthode est pratiquement la seule à être employée par les services de la Garantie sur les bijoux. Elle nécessite l'emploi de :  La pierre de touche C'est un bloc de jaspe noir, très dur, dont la surface est légèrement rugueuse et inattaquable par les acides  Touchau On les trouve dans le commerce sous la forme de simples lames ou d'étoiles à cinq branches aux extrémités desquelles sont soudés de petits disques d'alliages dont les différents titres sont connus et indiqués en millièmes.  Réactifs Ce sont des liqueurs acides dont les diverses compositions conviennent aux essais à réaliser. 38 PRINCIPE DE L'ESSAI A LA PIERRE DE TOUCHE On frotte l'objet à essayer sur la pierre de touche de façon à laisser un échantillon de métal sous la forme d'une trace continue. La couleur de cette trace donne déjà des indications utiles mais c'est l'action des réactifs déposés sur cette trace qui permet de déterminer le titre. Pour obtenir un meilleur résultat, on choisit le touchau dont la couleur est la plus proche de celle de l'objet. On le frotte sur la pierre de touche de façon à laisser une trace parallèle à celle laissée par l'objet. Il suffit ensuite de comparer les actions des réactifs sur ces deux traces. Exemple de ce qui se passe sur la pierre de touche pour les alliages d'or jaune, rose et rouge. Le phénomène utilisé est l'action de l'acide nitrique, principal composant des réactifs utilisés pour les essais des alliages d'or. L'acide nitrique dissout le cuivre et l'argent mais n'a aucune action sur l'or. Sachant qu'un alliage est composé de minuscules "grains" de différents métaux, on comprendra facilement l'action de l'acide en regardant les schémas ci-dessous. Attaque de l'acide Fig.1 - Alliage d'or à 250/1000 Fig. 2 - Alliage d'or à 750/1000 Or Cuivre et argent Pour un alliage à bas titre (fig.1), l'acide nitrique n'a aucune difficulté à dissoudre l'argent et le cuivre en se glissant entre les "grains" d'or. Pour un alliage à 750/1000 ou plus (fig. 2), l'attaque de l'acide est stoppée par les "grains" d'or qui lui font barrage. La trace résiste si l'objet est à 750/1000 ou plus mais disparaît d'autant plus vite que la pièce est plus faible en titre. 39  LE SERTISSAGE Le travail du sertisseur consiste à fixer les pierres sur les bijoux et sur les objets d'ornement. La préparation, que l'on appelle "mise en pierre", est effectuée en général par le joaillier qui a conçu la pièce, mais elle peut aussi, plus rarement, être réalisée par le sertisseur. Il existe différentes techniques, les principales sont : SERTI A GRIFFES Le travail consiste à enserrer des pierres entre plusieurs griffes. La portée sera réalisée à la fraise ou à l’échoppe sur chaque griffe, puis elles seront rabattues sur le feuilletis de la pierre. Pour finir elles seront mise en forme avec une fraise cloche et/ou à la lime (boule, bec d’aigle, carrée…). SERTI CLOS Comme son nom l'indique, le serti clos, consiste à entourer la pierre d'une bâte de métal. La portée sera réalisée à la fraise, puis le métal est rabattu au marteau mécanique. Finitions à l'échoppe ou à la masse. SERTI A GRAINS Pour les pierres de petit diamètre généralement, la portée est réalisée avec des fraises (conique, flamme ou boule). A l'aide d'une onglette, le sertisseur lève les grains du métal qui viennent bloquer la pierre sur le feuilletis. Les finitions sont faites à l'échoppe. 40 LE SERTI CLOUS Cette technique est utilisée pour réaliser des pavages, mais aussi des alliances ou des calibrés. Les clous sont faits de fils rond et ils sont soudés perpendiculairement à la plaque où l'on a réalisé les portées à la fraise. Le clou est plus épais qu'une griffe, et doit être ajusté pour recevoir les pierres. Une fois toutes les pierres placées, les clous sont coupés et limés à niveau. A la marteleuse, on écrase les clous qui viennent tenir les pierres. Pour finition on les boule avec une fraise cloche. SERTI RAIL Le serti rail consiste à glisser les pierres entre deux rails réalisés à la fraise ou à la lime aiguille, puis elles sont bloquées au marteau mécanique. Les finitions se font à l'émeri. 41  LE POLISSAGE Finition après émerisage, le polissage donne au métal un aspect brillant et fini. Quelques fois, en joaillerie, certains endroits doivent être polis avant de devenir inaccessible. Cela s'appelle : effectuer un pré-poli. Ce polissage devra être protégé jusqu'à la dernière soudure et le dernier assemblage. MÉTHODES DE POLISSAGE Tour à polir Moteur rotatif positionné sur la table aspirante. Celui-ci étant un support pour différents outils comme brosses, tampons, feutres… accompagnés de différentes pates allant de la plus abrasive à la plus douces. C’est l’outil principal du polisseur. Moteur suspendu Il sert au joaillier mais aussi au polisseur pour la précision de sa prise en main. On y fixe des petites brossettes et pinceaux de polissage. Enfilage C’est en polissage effectué à l’aide d’un fil de coton tissé appelé « Jaconasse » celui-ci étant partiellement enduit de pate à polir, positionné de manière fixe et tendue au tour à polir ou à un établi. Le polissage se fait par le frottement du fil contre le bijou, qui en contact avec le métal, va révéler sa brillance. Il permet de polir certaines parties difficilement accessibles ou inaccessibles aux brosses. Le meilleur exemple étant « les mises à jours », l'intérieur des paniers de bague, entre les griffes des chatons... Tonneau à polir et Tribofinition Le tonneau à polir est un outil que l’on trouve dans de nombreux ateliers. C’est un tonneau rotatif dans lequel sont placés différents éléments abrasifs ayant comme but d’écourter certaines étapes manuelles de préparation des pièces. On y trouve des céramiques, des sciures, des billes, des aiguilles de métal, le tout étant plongé dans de l’eau et une solution savonneuse. Une rotation lente provoquera un frottement et un tassement du métal entrainant l’état de surface souhaité selon le type d’abrasif utilisé. Dans la tribofinition, le procédé est identique, les pièces à polir ou ébavurer sont successivement introduites dans différents tonneaux contenant des abrasifs ; cette enceinte est mise en mouvement (vibration ou rotation). C’est donc un procédé avec plusieurs tonneaux, remplis d’additifs liquides, poudres et pâtes, et d’abrasifs de polissage (céramique, porcelaine, plastique, métaux…) pour permettre d’aller de l’ébavurage au poli fini. Le procédé est contrôlé précisément sur la durée, le poids et le type des pièces, la force de rotation, le type d’abrasif et les additifs. 42 Polissage chimique C’est un polissage réalisé avec un acide qui va attaquer la surface du bijou et lui donner un aspect brillant. Il se réalise aussi par électrolyse. 43  5. LES TECHNIQUES DE FONTE LA FONTE A CIRE PERDUE Elle permet de réaliser des objets en métal à partir de cire à sculpter ou de réaliser des petites séries d’objets. DÉROULEMENT DES OPÉRATIONS 1. MAQUETTE En cire ou en métal la maquette est le modèle original qui doit être reproduit. Elle est réalisée par le maquettiste qui tiendra compte du retreint lors de l'injection de la cire. 2. MOULE Le moule est réalisé à partir de la maquette. Il peut être fait en latex, pour les objets en métal uniquement. La maquette est placée au milieu, puis le latex est coagulé dans le vulcanisateur (presse chauffante). Si la maquette est en cire ou trop fragile pour supporter la presse (objets creux), le moule sera fait à froid avec du silicone liquide mélangé avec un catalyseur qui le fera durcir. Apres mécanisation, le moule est découpé avec un scalpel et la pièce d’origine extraite pour laisser son empreinte en creux dans le moule. 44 3. INJECTION DE LA CIRE La cire est injectée à l'intérieur du moule avec la cireuse (Injecteur de cire chaude sous pression). Les cires sont très fragiles et doivent être manipulées avec beaucoup de précaution. Elles sont ensuite placées sur « l’arbre de fonte ». Les plus lourdes à la base et les plus fine vers le haut, pour former un arbre de coulée. S’il s’agit d’une cire verte (cire de maquette) on place directement la cire sur l’arbre. 45 4. CYLINDRE L'arbre est placé dans un cylindre de métal, qui sera rempli d'un mélange plâtreux. 46 5. CUISSON DU CYLINDRE Le cylindre est placé dans un four pour être cuit. De cette façon l'arbre en cire va fondre et s'écouler pour ne laisser que l'empreinte en creux des objets. La cire est perdue. 47 6. COULÉE DU MÉTAL Le cylindre est ensuite placé à l'envers dans une machine, puis le métal en fusion est coulé à l'intérieur pour venir prendre la place de la cire qui a été évacuée dans le four. 48  7. NETTOYAGE ET ELIMINATION DU PLATRE Il faut ensuite plonger le cylindre encore chaud dans de l'eau pour que le plâtre se désagrège et récupérer l'arbre en métal. Il est ensuite nettoyé au jet d’eau et microbillé. DÉROULEMENT DES OPÉRATIONS 1gr de cire = 10.5 gr d’argent 1gr de cire = 16gr d’or 15.5 d’or palladié 15.5 d’or jaune 15.5 d’or rouge 1g de cire = 19.5 gr de platine 49  LES MOULES RTV Les moules RTV « Room Temperature Vulcanizing » ou Fabrication de moule à froid en élastomère par polymérisation Ce sont en général des bi-composants liquides, composés de silicone et d’un catalyseur, permettant de réaliser des moules à froid. Les proportions des mélanges sont généralement très précises. La conservation de ces produits est limitée dans le temps (quelques mois) Le R.T.V. saisit au moulage la moindre nuance du relief et restitue à la reproduction, avec une précision de l'ordre du micron (un millième de millimètre). Le R.T.V. est naturellement anti adhérent vis à vis de la plupart des matériaux, ce qui rend le démoulage particulièrement aisé. On peut après avoir retiré l’objet du moule, couler des résines comme la palavite qui permettent de faire fondre en métal l’objet obtenu. CATALYSE Action accélératrice qu'exercent certains corps sur des réactions chimiques, sans être eux-mêmes modifiés. POLYMERISATION Union de plusieurs molécules d'un même corps en une nouvelle molécule plus volumineuse. 50  6. LE CARAT LE CARAT Le mot CARAT à deux sens différents, selon que l’on parle de gemme ou de métal. On distingue :  Le carat métrique  Le carat -Titre CARAT MÉTRIQUE C’est l’unité de masse employée pour mesurer la masse des pierres précieuses. 1 carat est équivalent à 0.20 gramme (un cinquième de gramme) CARAT-TITRE Les titres des métaux précieux doivent s’exprimer en millièmes. Autrefois on les exprimait en carats. Le carat était la 24ème partie de l'once. Une once pure titrait donc : 24 carats. Le titre légal de l’or en France a longtemps été 18 carats, soit 750/1000 (750 millièmes). Le carat aujourd'hui garde une valeur commerciale, et le public (comme certains professionnels) continuent à l’utiliser. Toutefois, en particulier, à l’affichage, il doit toujours être accompagné du titre exprimé en millièmes. EXERCICES 1. Quel est le titre en millièmes d'un métal à 20 carats ? 2. Exprimez en carats le titre de 583 millièmes ? 3. Quelle est la masse en carats d’une citrine de 1,75 g ? 4. Un brillant de 1,5 carats. Quelle est sa masse en grammes ? CORRECTION 1. 20/24x1000 = 833 millièmes 3. 1,75 gr : 0,20 = 8,75 carats 2. 583/ 1000 x 24 = 13,99 soit 14 carats 4. 1,5 ct X 0,20 gr = 0,30 g. 51  7. LA CLASSIFICATION ET ETIQUETAGE DES PRODUITS CHIMIQUES CLASSIFICATION ET ETIQUETAGE DES PRODUITS CHIMIQUES La réglementation sur la classification, l'emballage et l'étiquetage des produits chimiques dangereux vise à assurer la protection des travailleurs, des consommateurs et de l'environnement. L'étiquetage est la première information fournie à l'utilisateur sur les dangers et les précautions à prendre lors de leur utilisation. Un règlement européen, dit règlement CLP, définit comment doivent être classés, étiquetés et emballés les substances et les mélanges. On peut néanmoins encore rencontrer des étiquettes de danger répondant à un système préexistant jusqu'en juin 2017. La classification des produits chimiques (substances et mélanges de substances) permet d’identifier les dangers qu’ils peuvent présenter du fait de leurs propriétés physico-chimiques, de leurs effets sur la santé et sur l’environnement. C’est à partir de sa classification qu’est définie l’étiquette du produit chimique. L'étiquette constitue la première information, essentielle et concise, fournie à l'utilisateur sur ces dangers et sur les précautions à prendre lors de l'utilisation. Dans les secteurs du travail et de la consommation, c'est le règlement CLP qui définit les règles européennes de classification, d'étiquetage et d'emballage des produits chimiques. Dans le cadre d'une harmonisation mondiale, il permet de mettre en application en Europe un système élaboré au niveau international nommé SGH. Sources « inrs » 52 Liste des acronymes AFNOR : Association française de normalisation BERPC : Bureau d’Evaluation des Risques des Produits et agents Chimiques CEN : Comité européen de normalisation CETEHOR : Département technique du Comité Francéclat CIBJO : Confédération Internationale de la Bijouterie, Joaillerie, Orfèvrerie, des pierres précieuses et fines et de culture et des activités s'y rattachant CITES: Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d’extinction ICA : International Colored gemstones Association IDC : International Diamond Council IDMA : International Diamond Manufacturers Association ISO : International Organization for Standardization KP : Kimberley process LBMA : London Bullion Market Association LHMC : Laboratory Manual Harmonization Committee REACH : Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of Chemicals RJC : Responsible Jewellery Council WDC : World Diamond Council WFDB : World Federation of Diamond Bourses 53  8. LA GEMMOLOGIE GEMMOLOGIE LES GRANDES FAMILLES MINERALES Les familles des gemmes sont classées en fonction de leur composition chimique et de leur structure cristalline. Dans chaque famille, les gemmes ont quasiment la même composition chimique et la même structure cristalline. En gemmologie, nous retrouvons 7 systèmes cristallins qui déterminent la famille des gemmes : cubique, quadratique, hexagonal, rhomboédrique, orthorhombique, monoclinique et triclinique. I_ SYSTEME CUBIQUE Fluorite, Spinelle, Grenat, diamant,… Diamant brut II_ SYSTEME QUADRATIQUE Zircon, Rutile,… III_SYSTEME HEXAGONAL Béryl, Apatite,… Héliodore brut Emeraudes brut IV_SYSTEME RHOMBOEDRIQUE Quartz, Corindon, Tourmaline,… Cristal de roche brut 54  V_SYSTEME ORTHORHOMBIQUE Topaze, Péridot, Chrysobéryl, Andalousite, Cordiérite, Zoïsite,… Péridot VI_SYSTEME MONOCLINIQUE Spodumène, Diopside, Titanite, Pétalite,… Spodumène brut VII_SYSTEME TRICLINIQUE Labradorite, Pectolite (Larimar), Axinite,… Axinite brut LE DIAMANT Vient du grec : adamas qui veut dire incassable. Système cubique Composé à presque 100% de carbone cristallisé Dureté : 10 sur l’échelle de Mohs Densité : 3.52 (comme la titanite et la topaze) Indice de réfraction : 2.42 Le diamant se forme à 150-200 km de profondeur sous l’action de fortes pressions à une température d’environ 1200°C. Après sa formation, il remonte à la surface par le biais d’éruption volcanique. 55 Il existe 3 types de croissance cristallographique du diamant  Octaédrique Croissance lente suivant les plans de l’octaèdre  Cuboïde Croissance lente avec une présence d’azote et d’hydrogène suivant des plans ondulés correspondant en moyenne au plan du cube.  Fribreuse Variété rapide de croissance octaédrique avec formation de fibres 56 CLASSIFICATION TYPE I : C + présence d’azote en impureté  Soit l’azote est présent sous forme d’agrégats : diamant les plus courants environ 98% : Type Ia  Soit l’azote est présent mais isolé environ 1% : Type Ib TYPE II : Ne contient pas d’azote  Si C pur environ 1% : Type IIa  S’il y a présence de Bore (très rare) : Type IIb FLUORESCENCE Environ 50% des diamants émettent une fluorescence, le plus souvent bleu causée par des impuretés. Elle peut être aussi jaune, verte ou rouge. On classe la luminescence en fonction de son intensité : inerte - faible - moyen ou forte TRAITEMENTS ET SUBSTITUTS REMPLISSAGE des fissures ou des glaces : permet d’améliorer la pureté PERCAGE LASER : pour nettoyer une inclusion et donc améliorer la perception de la pureté HP –HT (haute pression – haute température) : permet d’améliorer la couleur IRRADIATION : pour modifier la couleur Synthèse : HP-HT (haute pression – haute température) CVD (chemical vapor deposition) Il s’agit de diamants synthétiques qui ont donc les mêmes caractéristiques physiques, chimiques et optiques que les diamants naturels mais ils sont fabriqués par l’homme. IMITATIONS : Pierres naturelles : quartz, béryl, topaze, zircon… Imitation : verre, simili, acier, marcassite 57 Pierres de synthèse autre que le diamant : titanate de strontium synthétique, Y.A.G, GGG, Oxyde de zirconium synthétique cubique (CZ), moissanite synthétique… CRITERES D’EVALUATION : LES 4C Carat : le diamant se pèse en carat (1 carat = 0.2 grammes) Cut : taille Color : couleur D-E-F : aucune nuance de jaune ou brun (blanc exceptionnel au blanc extra) G-H-I : nuance de jaune ou brun légèrement marqué (blanc au blanc nuancé) J-K-L-M/Z : jaune ou brun Fancy : diamants de couleur : Brun ou Jaune marqué, et de couleurs plus rares : Rose, bleue, Vert, Noir, Rouge… Clarity : pureté Pur 10x : aucune inclusion visible à la loupe 10x  VVS : très très petites inclusions  VS : très petites inclusions  SI : petites inclusions  P : inclusions visible à l’œil nu 1 carat = 0,2 gramme 1 grammes = 5ct 58 59 LES PIERRES PRECIEUSES Une pierre gemme est une pierre qui se caractérise par sa Rareté, sa Beauté, sa Durabilité. On entend souvent le terme de pierres précieuses ou semi-précieuses. Historiquement le terme pierre précieuse s’appliquait au diamant, émeraude, rubis et saphir, et semi précieuse pour toutes les autres pierres. Aujourd’hui, ces expressions sont interdites, (cf Décret n°2002-65 du 14 janvier 2002 relatif au commerce des pierres gemmes et des perles, article 5), on parlera plus généralement de « gemmes » Un autre terme utilisé est « pierres de couleurs ». Il englobe toutes les pierres excepté les diamants même si ces derniers peuvent être de couleur, ils ne seront pas classés comme « pierres de couleurs ». La plupart des pierres sont des minéraux. Un minéral est un élément qui possède les caractéristiques suivantes :  provient d’un gisement naturel et formé par des processus géologiques  c’est une matière inorganique : aucun organisme vivant à contribuer à sa formation  possède une composition chimique  possède une structure atomique D’autres gemmes sont organiques, c’est-à-dire produite par des organismes vivants, tels que le corail, les perles, l’ambre, l’écaille… Cependant si beaucoup de pierres sont produites par la nature (organique ou inorganique), toutes ne le sont pas. Il faut mettre de côté, toutes les pierres fabriquées par l’homme : on parle alors de pierres synthétiques, de pierres d’imitation, ou de produits artificiels. RARETE La terre est en activité constante, au cœur de cette activité des minéraux cristallisent parfois à la perfection ou avec une taille suffisante pour que les hommes les convoitent en tant que gemmes. La découverte de nouveaux gisements feront aussi varier le marché et cette notion de rareté. Par exemple, le sable et les citrines ont la même composition chimique (SiO2), mais seule la citrine est rare et peut être considérée comme une gemme. BEAUTE La perfection et la beauté sont des phénomènes naturels relativement rares car de nombreuses conditions environnementales doivent être réunies. La beauté intimement liée à la couleur et à l’éclat est également une notion qui varie au cours du temps et des civilisations. Le lapidaire tient une place importante, il a pour but de mettre en valeur par la taille, le minéral qu’il a entre les mains. DURABILTE Une gemme doit aussi être durable pour être utilisable en joaillerie, ce qui limite d’autant le choix des pierres qui conviennent à cet usage. Ce terme regroupe trois propriétés physiques essentielles : la dureté, la ténacité et la stabilité. 9. LES PERLES 60  GEMMOLOGIE PERLES FINES – PERLES DE CULTURE – PERLE D’IMITATION Le mot perle sans complément ne s’applique qu’aux perles fines (perles naturelles). Les perles de culture doivent toujours être mentionnées comme telles. La majorité des perles fines nacrées sont produites par des mollusques bivalves. Elles sont constituées par de la nacre composée d’aragonite et d’un ensemble protéique complexe que l’on peut appeler conchyoline. LES CARACTERISTIQUES DE LA PERLE Dureté : Faible, de 3 à 4, elle peut se rayer facilement Tenacité : La perle est solide et ne se brise que difficilement Grosseur : Elle varie selon les espèces, entre la tête d’épingle et l’œuf de pigeon L’orient : C’est l’éclat typique de la perle. Il dépend de la disposition des couches d’aragonite et de conchyoline L’irisation : Phénomène lumineux qui dépend des couches d’aragonite et de conchyoline. Couleur : Elle dépend de l'espèce de mollusque qui la produit et des eaux où elle naît. Il existe des perles de couleur blanche, crème, blanc crème, grise, rose, noire, jaune (Gold). Forme : Elle peut être sphérique, demi-sphérique dans le cas du "blister", irrégulière (baroque), en goutte. Unité de poids : Pour les perles fines, on utilise le grain, qui correspond à 0,05 gramme ou 1/4 de carat. Pour les perles de culture, on utilise le carat (0,2g). 61  Remerciements pour leur participation et à l’élaboration de ce document au Comité Francéclat et plus particulièrement à - Pascal HELY, directeur du département technique du Comité Francéclat - Sévérine VINCENT, responsable technique et qualité des métaux précieux - Pierre JOCHUM, chargé d’études su