Fil barbelé | Mefics

Contexte

Le fil barbelé est un matériau de clôture constitué d’un câble métallique avec des projections pointues régulièrement espacées. Le câble se compose généralement de deux fils tordus l’un autour de l’autre pour ajouter de la résistance et pour permettre au câble de se dilater et de se contracter avec les changements de température sans se rompre. Les pointes acérées, appelées barbes, sont généralement constituées de courts morceaux de fil tordus autour d’un ou des deux fils du câble.

Les clôtures de différents types sont utilisées depuis les premiers jours de l’agriculture, il y a 10 000 ans. Les clôtures ont été construites en bois, en terre, en pierre et en plantes vivantes (haies en Europe et cactus en Amérique latine). Le métal n’a pas été utilisé pour les clôtures jusqu’à ce que le fil d’acier devienne disponible au 19e siècle.

De courtes longueurs de fil ont été fabriquées pour la première fois il y a au moins 5 000 ans en martelant des métaux pliables comme l’or. Vers l’an 1000, de plus grandes longueurs de fil étaient fabriquées en tirant des tiges de métal mou, comme des alliages de plomb et d’étain, à travers une matrice de métal plus dur, comme le fer. À l’époque moderne, jusqu’au milieu du XIXe siècle, la plupart des fils étaient fabriqués à partir de fer forgé. En 1870, des améliorations dans la fabrication de l’acier ont permis de produire pour la première fois de grandes quantités de fil d’acier.

Le fil d’acier a été utilisé pour la première fois pour les clôtures lors de la colonisation de l’Ouest américain, dans des régions où le bois était rare. Les premières clôtures en fil de fer étaient constituées de brins uniques qui se brisaient facilement par temps froid ou par le bétail errant. En 1860, le Français Léonce Eugène Grassin-Baledans a breveté l’utilisation de brins tordus de tôle avec des pointes saillantes comme « protecteur de clôture ». Une méthode similaire a été brevetée aux États-Unis en 1867 par Alphonso Dabb. La même année, Lucien Smith et William Hunt ont reçu des brevets pour du fil métallique monobrin avec des barbes. En 1868, Michael Kelly a inventé le premier fil barbelé à double brin, mais le premier fil barbelé commercialisé a été breveté par Joseph Farwell Glidden de DeKalb, Illinois, en 1874. Des brevets similaires ont été déposés la même année par Jacob Haish et Leonard Ellwood, tous deux également de DeKalb. Après vingt ans de batailles juridiques, la Cour suprême des États-Unis a tranché en faveur de Glidden, qui est souvent considéré comme l' »inventeur » du fil barbelé.

L’utilisation du fil barbelé a énormément augmenté dans les années 1870 et 1880, avec quelques effets secondaires malheureux. Au cours des hivers rigoureux de 1885-1886 et 1886-1887, des milliers de bovins sont morts de froid lorsqu’ils n’ont pas pu franchir les « clôtures de dérive » en fil barbelé destinées à les empêcher de s’égarer trop loin vers le sud. Les conflits entre les éleveurs qui voulaient des pâturages non clôturés et les agriculteurs qui voulaient des terres cultivées clôturées ont dégénéré en coupes de clôtures, en accaparement de terres et en guerres violentes. Finalement, le conflit s’est apaisé lorsqu’il est devenu évident que le fil barbelé devenait nécessaire à mesure que les humains et le bétail augmentaient en nombre.

Le fil barbelé a été adapté à un usage militaire pendant la guerre des Boers et utilisé en énorme quantité pendant la Première Guerre mondiale.

Bien que le fil barbelé soit souvent utilisé pour la sécurité, l’agriculture représente encore 90% de son utilisation. De nombreuses personnes collectionnent les fils barbelés anciens, certains spécimens rares se vendant des centaines de dollars. Des centaines de collectionneurs assistent au festival annuel du fil barbelé à La Crosse, au Kansas, où se trouve le Barbed Wire Museum.

Matières premières

Le fil barbelé est généralement fabriqué en acier, qui est un alliage de fer et d’une petite quantité de carbone. Les matières premières nécessaires à la fabrication de l’acier sont le minerai de fer, le coke (une substance riche en carbone produite par le chauffage du charbon à une température élevée en l’absence d’air) et le calcaire. Pour éviter la rouille, le fil d’acier est généralement recouvert de zinc. Parfois, l’acier est recouvert d’aluminium et, à l’occasion, le fil barbelé lui-même est en aluminium.

Le processus de fabrication

Fabrication de lingots d’acier

1 Le minerai de fer, le coke et le calcaire sont chauffés dans un haut fourneau par de l’air chaud sous pression. Le coke produit de la chaleur (pour faire fondre le minerai de fer) et du monoxyde de carbone (qui réagit avec les oxydes de fer du minerai pour libérer du fer). Le calcaire réagit avec les impuretés du minerai de fer, comme le soufre, pour former des scories, qui sont éliminées. Le produit final du haut fourneau est la fonte brute, qui contient au moins 90 % de fer, 3 à 5 % de carbone et diverses impuretés.
2 Pour transformer la fonte brute en acier, il faut éliminer les impuretés et la majeure partie du carbone. (Le fer sans carbone est beaucoup plus faible que l’acier, mais le fer avec trop de carbone est cassant). Il existe différentes méthodes pour purifier la fonte brute, la plus courante étant le procédé BOS (basic oxygen steel). Dans cette méthode, de l’oxygène est injecté sous haute pression dans la fonte brute en fusion. Le carbone est libéré sous forme de monoxyde de carbone, et les impuretés sont libérées sous forme de scories. L’acier fondu restant est versé dans des moules et laissé refroidir en lingots pesant des milliers de livres chacun.

Invention apparemment simple, le fil barbelé a eu une histoire intéressante. Avant son introduction, les premiers agriculteurs américains s’appuyaient sur les traditions européennes pour créer un enclos adéquat pour différents types d’agriculture. Ils avaient essayé les champs communs sans enclos, les clôtures « d&ad » en pierre ou en bois, les clôtures « vivantes » en plantes de haies, ou les simples clôtures en fil de fer. Elles ont fini par être remplacées par le fil barbelé, qui était abordable, relativement simple à installer et à entretenir, ne monopolisait pas les ressources locales rares comme le bois, et se révélait très efficace pour contrôler le bétail.

Le fil barbelé a été une cause immédiate et une arme centrale dans les tristement célèbres « guerres rouges » entre éleveurs et agriculteurs. Le fil barbelé était également au centre d’une controverse, car divers inventeurs et fabricants se sont battus pour les droits de brevet et les licences et ont fini par former la Barbed Wire Manufacturers Union pour fixer les prix. Les agriculteurs accusaient les fabricants de fixation des prix et de pratiques monopolistiques, et ils se sont ligués contre les fabricants.

Les usines de fil barbelé ont également apporté l’industrie à l’Amérique rurale. DeKalb, dans l’Illinois, était un hameau agricole endormi à soixante miles à l’ouest de Chicago jusqu’à ce que des inventeurs-entrepreneurs locaux comme Joseph Glidden et Jacob Haish s’impliquent fortement dans la production de fil barbelé dans les années 1870, Les usines avec de nouveaux types d’emplois industriels ont changé la base économique et la démographie de la ville, tandis que l’expansion des installations ferroviaires l’a rapprochée d’autant plus de Chicago. L’ajout d’une école normale et d’un collège d’enseignants dans les années 1890 a confirmé la transformation et DeKalb, également connue sous le nom de « Barb City », a commencé le 20e siècle comme un avant-poste virtuel de la grande métropole.

William S. Pretzer

Fabrication de billettes

3 Une billette est une barre d’acier à section carrée dont les dimensions sont généralement inférieures à environ 6 pouces (15 cm) par 6 pouces (15 cm). (Si les dimensions sontplus grandes, la barre est appelée bloom ; si la section transversale est rectangulaire plutôt que carrée, la barre est appelée slab). Un lingot d’acier est chauffé jusqu’à ce qu’il atteigne une température d’environ 1200°C (2192°F), puis il est laminé dans un mouvement de va-et-vient entre des rouleaux rainurés jusqu’à ce qu’il ait atteint la taille appropriée. Des cisailles géantes coupent la billette à la longueur souhaitée, puis on la laisse refroidir. Il est également possible de former des billettes directement à partir d’acier fondu en le versant dans un moule en cuivre refroidi à l’eau pour le façonner, puis en le pulvérisant d’eau pour le solidifier.

Fabrication de fil

4 La billette d’acier est à nouveau chauffée et laminée jusqu’à ce qu’elle soit façonnée en une barre ronde de 0,2 pouce (5,6 mm) de diamètre, appelée fil machine. Le fil machine est laminé en une bobine pesant jusqu’à 1 800 kg (3 969 livres), qui est expédiée au fabricant de fils.
5 La calamine, une couche superficielle d’oxyde de fer qui se forme sur l’acier lorsqu’il est chauffé, doit être retirée du fil machine. Cela peut se faire en le trempant dans un acide dilué chaud (acide sulfurique à 180°F ou acide chlorhydrique à 140°F ) et en le rinçant à l’eau, un processus connu sous le nom de décapage. On peut également enlever le tartre en pliant le fil machine d’avant en arrière entre une série de roues pour le briser, ou en le faisant sauter avec des particules de sable, d’oxyde d’aluminium ou de grenaille de fonte qui se déplacent rapidement.
6 Le fil machine propre est enduit de chaux, de borax ou de phosphate. Cet enrobage empêche la rouille, neutralise toute trace restante d’acide et aide les lubrifiants à adhérer au fil machine lorsqu’il est transformé en fil.
7 Une extrémité du fil machine enrobé est façonnée en pointe. Cette extrémité est insérée comme un fil passant par le chas d’une aiguille dans une matrice constituée d’une plume centrale très dure en carbure de tungstène entourée d’un support en acier. Le fil machine est lubrifié avec de l’huile ou du savon et est tiré à travers la matrice pour réduire son diamètre. Ce processus s’appelle le tréfilage. Une série de filières est utilisée pour réduire le fil machine de sa taille initiale à la taille souhaitée du fil. Pour le fil barbelé, le diamètre est généralement de 2,5 mm (0,097 pouce). Habituellement, environ six ou sept filières sont nécessaires pour atteindre cette taille.
8 Le tréfilage du fil le rend dur et rigide. Pour le rendre plus souple, il est chauffé, un processus connu sous le nom de recuit. Le fil peut être recuit en le chauffant dans un bain de sel fondu, dans un bain de plomb fondu ou dans un four contenant de l’azote. Toutes ces méthodes empêchent la formation de tartre en protégeant l’acier de l’oxygène.

Fabrication du fil barbelé

9 Le fil destiné à être transformé en fil barbelé est généralement galvanisé (recouvert de zinc) pour le protéger de la corrosion. Pour être correctement galvanisé, le fil doit être parfaitement propre et sec. Il est d’abord nettoyé dans un bain d’acide chlorhydrique dilué et chaud, puis rincé à l’eau chaude. Il passe ensuite dans une solution de chlorure de zinc ou de chlorure d’ammonium chaud pour empêcher la formation de rouille lors du séchage. Après séchage, le fil passe dans un bain de zinc fondu. L’excès de zinc est essuyé et on laisse refroidir le fil revêtu. (Parfois, le fil est recouvert d’aluminium de la même manière). Le fil peut également être recouvert de zinc par un procédé appelé électrogalvanisation. Le fil reçoit une charge électrique négative et passe dans une solution de sulfate de zinc ou d’un autre sel de zinc. Les ions positifs de zinc sont attirés par le fil négatif et forment un revêtement.
10 Une seule machine automatisée effectue toutes les étapes nécessaires pour transformer le fil galvanisé en fil barbelé. Deux fils sont introduits dans la machine et tordus ensemble pour former le câble. Un autre fil est introduit dans la machine par le côté et torsadé autour de l’un ou des deux fils du câble. Ce fil est coupé en biais des deux côtés pour former un barbelé à deux pointes. Deux fils sont tordus et coupés ensemble si des barbes à quatre pointes sont nécessaires. Le fil barbelé est tiré sur une distance déterminée (généralement 10 à 15 cm), et le processus est répété pour espacer uniformément les barbes. Le fil barbelé est enroulé sur des bobines et coupé en longueurs de 402 m (1 319 pieds). Ces bobines sont ensuite chargées sur des camions et expédiées au client.

Contrôle de la qualité

Les normes relatives au fil barbelé ont été établies par l’American Society for Testing and Materials. Les fabricants de fil barbelé utilisent les tests décrits dans ces normes pour garantir à leurs clients qu’ils achètent un produit de qualité.

Une bobine de fil barbelé sur 50 est sélectionnée pour être testée et inspectée. Tout d’abord, les dimensions sont mesurées pour vérifier leur précision. Le diamètre des fils du câble et des barbes ne doit pas varier de plus de 0,5 pouce (0,13 mm). Les barbes doivent dépasser d’au moins 9,5 mm le centre du câble. Au moins 93,5 % des espaces entre les barbes doivent se situer à moins de 19 mm de la longueur souhaitée. (Une précision de 100 % de l’espacement des barbes est impossible en raison des petits mouvements des barbes pendant la manipulation). Un échantillon de 7,6 m (25 pieds) de fil barbelé doit contenir au moins 69 barbes si elles sont espacées de 10 cm (4 pouces) et au moins 55 barbes si elles sont espacées de 13 cm (5 pouces). Le fil sur la bobine doit mesurer au moins 1 319 pieds (402 m) de long.

Un test de résistance est effectué sur un échantillon de 4 pieds (1,2 m) de fil barbelé. L’échantillon est tiré par une force mesurée jusqu’à ce qu’il se brise. Il doit être capable de résister à une force d’au moins 4 230 newtons.

Pour le fil barbelé galvanisé, un autre échantillon de 4 pieds (1,2 m) est testé pour son revêtement en zinc. L’échantillon est pesé, puis le zinc est éliminé avec de l’acide chlorhydrique. En pesant à nouveau l’échantillon et en notant la différence entre les deux poids, on peut déterminer la quantité de revêtement en zinc. Une procédure similaire est utilisée pour mesurer la couche de zinc sur les barbes. Le poids minimum requis varie en fonction du diamètre des fils du câble. Pour le diamètre le plus courant (0,097 pouce ou 2,5 mm), chaque fil de ligne et chaque barbe doivent être recouverts d’au moins 3,2 onces (90 g) de zinc par mètre carré (11 pieds carrés) pour un revêtement de classe 1 ou d’au moins 8,6 onces (245 g) par mètre carré (11 pieds carrés) pour un revêtement de classe 3. Le fil barbelé de qualité standard a un revêtement de classe 1 ou de classe 3 sur les fils de ligne et un revêtement de classe 1 sur les barbes. Le fil barbelé de qualité clôture à maillons de chaîne doit avoir un revêtement de classe 3 sur les fils de ligne et les barbes.

L’avenir

Bien que la clôture classique en fil barbelé soit encore couramment utilisée dans les fermes, elle est lentement remplacée par des produits plus avancés tels que les clôtures en fil tissé (semblable au grillage à poules, avec des fils horizontaux et verticaux croisés) et les clôtures électriques. Pour les besoins de l’armée et de la sécurité, le fil de fer barbelé pourrait devenir obsolète avec le développement récent du ruban barbelé, une bande de métal plate et fine qui a été découpée pour produire des groupes de pointes acérées. Peut-être qu’un jour le fil barbelé n’existera plus que dans les musées et les collections privées.

Où en savoir plus

Livres

Hooper, Meredith. Les inventions du quotidien. Taplinger, 1976.

McGannon, Harold, ed. The Making, Shaping, and Treating of Steel. Herbick et Held, 1971.

Périodique

Evans, Charlotte. « Le temps était où le Far West dansait sur la ‘corde du diable' ». Smithsonian, juillet 1991, p. 72-83.

Rose Secrest