LE CUIVRE
Abondance et extraction
Le cuivre est l’élément de numéro atomique 29 dont le symbole est Cu. De couleur rougeâtre, il appartient à la famille des métaux de transition et plus précisément au groupe du cuivre qu’il partage avec l’or et l’argent. Le cuivre est relativement présent dans la croute terrestre (68ppm). Par comparaison, le titane est présent avec une valeur de 5650ppm et l’or avec une valeur de 0,004ppm seulement. En 2023, les principaux pays producteurs de cuivre étaient les Etats-Unis, la Russie et l’Indonésie.
Le cuivre figure parmi les rares métaux présents à l’état natif. On le trouve également sous de nombreuses formes minérales et notamment dans les sulfures en raison de son caractère chalcophile. Le cuivre est séparé du minerai par diverses opérations mécaniques et physiques puis il est affiné par électrolyse.
Propriétés
Mécaniquement, le cuivre est ductile et malléable. On en modifie facilement la dureté et l’élasticité par des traitements à froid tels que le laminage ou l’écrouissage. Le cuivre est le deuxième métal le plus conducteur électriquement et thermiquement après l’argent. Ses propriétés mécaniques et électriques en font le métal de prédilection pour la réalisation de tout fils et câbles électriques. Le cuivre ne s’oxyde pas au contact de l’air sec. Il est en revanche sensible à l’eau et au dioxyde de carbone qui induisent une réaction. A l’instar du titane et de l’aluminium une couche passivante d’oxyde de cuivre se forme à sa surface (vert-de-gris) qui lui offre une excellente résistance à la corrosion.
Le cuivre et l’or sont historiquement les premiers métaux travaillés par l’Homme. Les premières traces de fusion du cuivre sont datées de -6000 ans. Sa présence à l’état natif, sa ductilité, sa malléabilité et sa conductivité thermique en ont vite fait un métal apprécié dans la fabrication de nombreux objets utiles. Sa couleur rougeâtre lui valant son caractère ornemental.
Vers -2700 débute l’âge du bronze. Le bronze est un alliage de cuivre et d’étain. Plus dur que le cuivre, le bronze est d’abord utilisé dans la fabrication d’armes tranchantes. Le cuivre marque ainsi l’histoire de l’humanité. On en fera toujours un métal prisé pour ses propriétés dans la fabrication de nombreux objets utilitaires, techniques, scientifiques et/ou ornementaux.
L’exploitation du cuivre connaitra un nouvel essor dès la fin du 19ème siècle avec l’apparition de l’électricité et de l’ère industrielle. Tout au long de l’histoire, le cuivre, pur ou allié, a toujours été présent dans nos horloges et dans nos montres.
Pur ou allié, le cuivre est omniprésent dans l’horlogerie, qu’il s’agisse de réaliser des composants de mouvement, de boitier, des cadrans ou de l’outillage voire des électrodes. A l’état pur le cuivre est principalement utilisé pour ses propriétés électriques (contacts, conducteurs). On le rencontre également en tribofinitions comme porteurs d’abrasifs. Le cuivre est également utilisé dans la fabrication de bases de cadrans destinés à être émaillés.
Sous forme d’alliage le cuivre est encore plus répandu. On le trouve dans les laitons et les maillechorts des platines, des ponts et des roues ainsi que dans de nombreux alliages d’aluminium (Cuproaluminiums) ou de béryllium (cuprobérylliums) destinés au mouvement comme à l’habillage. Très appréciés par les horlogers pour leur extraordinaire résistance mécanique, les cuprobérylliums et leur usage sont aujourd’hui strictement réglementés et limités par le règlement REACH en raison de la toxicité du béryllium.