La cartouche de 8 mm Lebel

Extrait des cours sur les munitions de 1901
Ecole normale de tir 

Organisation générale du service – Les munitions pour armes portatives sont fabriquées dans des établissements appartenant à l’Etat qui dépendent du service de l’artillerie. Il y a en France neuf cartoucheries permanentes qui sont à :

Alger,dépendant de la direction d’Alger; marque: Ar ou A
Bourges,dépendant de l’Ecole centrale de pyrotechnie; marque: ECP
Douai, dépendant de l'atelier de construction de DOuai; marque: DI ou ADI
Puteaux, dépendant de l'atelier de construction de Puteaux; marque: Px ou MV
Rennes, dépendant de l'atelier de construction de Rennes; marque: RS
Tarbes, dépendant de l'atelier de construction de Tarbes; marque: ATS
Toulouse, dépendant de la direction d'artillerie de Toulouse; marque: TE
Valence, dépendant de la direction d'artillerie de Grenoble; maruqe: VE
Vincennes, dépendant de la direction d'artillerie de Vincennes; marque: VIS ou V 

Chaque cartoucherie comprend deux ateliers : un atelier de fabrication, où se fabriquent l’étui, l’enveloppe de la balle et la balle ; un atelier de chargement, où l’on procède à la confection de la cartouche, à l’empaquetage et à l’encaissage.
Vingt et un ateliers de chargement éventuels, répartis sur tout le territoire et approvisionnés dès le temps de paix en éléments nécessaires, fonctionneraient dès le temps de guerre.
Chaque cartoucherie permanente est dirigée par un officier supérieur d’artillerie. A la tête de chacun de ces ateliers se trouve un capitaine d’artillerie qui a sous ces ordres un garde d’artillerie ou un ouvrier d’Etat remplissant les fonctions de contremaitre et un personnel civil composé d’ajusteurs, de mécaniciens, de manœuvres et d’ouvrières.
A l’exception de la poudre qui est directement fournier par l’Etat, les autres matières premières sont achetées dans le commerce mais ne sont acceptées qu’après avoir satisfait à des épreuves spéciales, dans des conditions fixées par des instructions ministérielles. Les marchés pour la fourniture du laiton sont passés par la seule cartoucherie de Bourges, outillée pour faire subir à ce métal les épreuves de résistances et d’analyses prévues : de même la cartoucherie de Puteaux est la seule chargée de l’achat du maillechort. Les autres matières premières sont achetées directement par les cartoucheries.
Les commandes de cartouches sont faites annuellement à chaque établissement par le ministre de la guerre.
Des tables de dimensions fixent à un centième de millimètre près les dimensions de toutes les parties des différents éléments de la cartouche, et à un centigramme près les poids de la charge de poudre, de la balle et de la cartouche. Elles précisent également les tolérances admises en deçà et au delà des fixations : ces tolérances ne dépassent jamais 2 à 3 centièmes de millimètres ou 2 à 3 centigrammes, sauf pour le poids de la balle qui doit être compris entre 14gr80 et 15gr20.

Principe du travail mécanique appliqué à la fabrication des cartouches – La précision et la rapidité de la fabrication des cartouches sont obtenues par l’application générale du travail mécanique : toutes les opérations, à l’exception de la pesée des charges et de l’empaquetage, sont faites par des machines, la main-d’œuvre n’ayant d’autre objet que l’alimentation et l’entretien de ces machines. Au cours de la fabrication et sans attendre que le produit soit complètement terminé, des vérifications constantes permettent de s’assurer que le travail des machines se poursuit régulièrement ; des qu’un défaut apparaît, les outils sont aussitôt remplacés ou réparés.
Les étuis et les balles confectionnés ne peuvent être employés au chargement des cartouches qu’après avoir été vérifiés et reçus par des commissions spéciales, indépendantes du personnel de la cartoucherie, appelées commissions locales de réception, dont nous examinerons plus loin le fonctionnement.
Nous n’exposerons ici que le principe de la fabrication de la cartouche Mle 1886 M, les procédés employés pour la fabrication des cartouches des différents modèles étant absolument identiques, et nous diviserons cette étude en :

A Fabrication de l’étui ;
B Fabrication de la balle ;
C Fabrication des amorces et couvres-amorces ;
D Fabrications des bourres ;
E Chargement des cartouches ;
F Contrôle pendant la fabrication. 

A. – Fabrication de l’étui Mle 1886 M

Succession des opérations mécaniques – Le point de départ de la fabrication de l’étui Mle 1886 M est un petit disque de laiton appelé flan, découpé dans une bandes d’une épaisseur uniforme de 4 mm.
Le flan est transformé successivement en cuvettes par les opérations d’étampages, puis en tubes de plus en plus allongés par les opérations d’étirage. Le 3ème étirage laisse deux surépaisseurs de métal destinées, l’une à former la partie rétrécie du collet ou s’arrête la bourre, l’autre, sur laquelle se fait la section dans l’opération du coupage, a pour but de donner à la tranchée ouverte du tube la résistance suffisante pour supporter les opérations suivantes.
Le logement de l’amorce est ensuite obtenu par un forage ou dégorgement, puis on obtient le bourrelet par les deux opérations du bourrelage : c’est au 2ème bourrelage que l’on imprime sur le culot les marques qu’il doit porter.
On donne ensuite au tube cylindrique la forme dite en bouteille par les opérations des sertissages. La machine de 2ème sertissage permet d’obtenir en même temps que le dernier rétrécissement de la partie antérieure de l’étui, le découpage de l’excès de métal qui peut se trouver autour du bourrelet et à l’épreuve, sous une force de 220 kg, de la résistance du fond du logement de l’amorce.
On procède ensuite au forage des évents, puis après avoir enlevé, par un fraisage, la surépaisseur supérieure du collet et mis l’étui à sa longueur définitive, on évase légèrement le collet pour éviter un serrage trop énergique de la balle.

Principes des machines employées dans la fabrication de l’étui – A l’exception des forages, fraisages et coupages qui donnent la forme recherchée par un enlèvement de métal , toutes les autres opérations résultent de déformations obtenues en forçant le métal à pénétrer dans des bagues cylindriques ou des matrices de formes appropriées ; il s »agit donc de placer la pièce à transformer entre deux organes qui peuvent se rapprocher l’un de l’autre : on trouve sur toutes les machines en service la même disposition ; l’un des organes est fixe, l’autre reçoit un mouvement de va et vient obtenu par transformation d’un mouvement circulaire en mouvement rectiligne.
Un arbre coudé AA peut recevoir un mouvement de rotation par l’intermédiaire d’une poulie B ; une bielle B, articulée à ses deux extrémités, relie le coude à un chariot C qui peut prendre un mouvement rectiligne dirigé par les glissières gg. Un des outils O, poinçon ou matrice, fixé par un écrou ou des vis de serrage, est porté par le chariot et participe au mouvement de va et vient communiqué à ce dernier. L’autre outil O’ est à poste fixe dans le bâti de la machine. Tantôt cette disposition est horizontale, tantôt verticale, l’arbre coudé occupant la partie inférieure de la machine et l’outil fixe la partie supérieure ou réciproquement. Des organes secondaires tels que plateaux distributeurs, poinçons enfonceurs, extracteurs, etc. , permettent d’amener et d’extraire automatiquement les produits avant et après le travail des outils.

Précautions à prendre dans la fabrication des étuis en laiton – Le laiton est assez malléable pou pouvoir se déformer à froid, mais ce métal a la spécialité de prendre, après tout travail de déformation, un état moléculaire particulier, connu sous le nom d’écrouissage, caractérisé par une augmentation de l’élasticité et de raideur, et par la perte de la malléabilité. Si, après une première déformation, on veut en obtenir une seconde, le métal se rompt ou même oppose une résistance assez grande pour disloquer la machine.
Le laiton écroui ne peut donc plus se travailler ; en revanche il a pris une grande élasticité.
Pour rendre un laiton écroui sa malléabilité, il suffit de le recuire, c’est à dire de le porter pendant un certain temps à une température de 900 à 950°, qui correspond au rouge sombre, et de le laisser refroidir. L’opération du recuit peut être répétée d’ailleurs indéfiniment sans que le métal perde ses propriétés premières. Toutes les déformations successives de la fabrication de l’étui doivent être précédées d’un recuit.
Pour conserver à l’étui terminé l’élasticité nécessaire pour faciliter le décollement de la chambre du canon après le départ du coup, on arrête les recuits à l’opération du sertissage et encore, le dernier recuit qui précède la première passe n’est-il que partiel et ne porte que sur la partie antérieure du tube.
Après la sortie des fours où sont exécutés les recuits, les produits sont recouverts d’une couche mince d’oxyde noirâtres très durs qui provoqueraient une usure rapide des outils. Ces oxydes sont enlevés par des décapages à l’acides sulfurique suivis de lavages. 

B. - Fabrication de la balle 

Fabrication de l’enveloppe de maillechort – Les machines employées pour la fabrication de l’enveloppe de la balle ne diffèrent de celles employées pour la fabrication de l’étui que par leur force et leurs dimensions ; les procédés sont identiques avec cette différence cependant que le maillechort ne s’écrouit pas et peut supporter toutes les déformations successives sans recuits intermédiaires. Le tableau ci-contre permet de suivre les opérations successives ; dans la plupart des cartoucheries, on a réduit le nombre de ces opérations par la suppression de 3ème étirage, du 2ème coupage et du 2ème sertissage de l’ogive.

Coulage du noyaux en plomb durci à l’antimoine – L’alliage de plomb et d’antimoine fondu est coulé dans des moules, puis les noyaux sont comprimés dans des matrices avant d’être introduits dans l’enveloppe dans laquelle ils sont de nouveau comprimés et maintenus par un sertissage énergique de l’extrémité de l’enveloppe sur le culot.La cartoucherie de Vincennes emploie pour la confection des noyaux un procédé spécial qui consiste à comprimer l’alliage fondu dans des creusets de façon à le faire sortir par un orifice sous la forme de fil au diamètre du noyau. Le fil est ensuite découpé à la longueur et les tronçons mis en forme par une machine spéciale. Ce procédé dit du plomb filé et comprimé est plus rapide que le coulage dans les moules.

C. - Fabrication des amorces et couvre-amorces.

Confection des amorces et couve-amorces – Les amorces en cuivre rouge et les couvre-amorces en laiton sont obtenues d’un seul coup de découpage et d’emboutissage. Les bandes de cuivre destinées aux amorces ont 0,03 mm d’épaisseur, celle du laiton pour couvre-amorce est de 0,52 mm.Les amorces sont ensuite vernies à la gomme laque. 

Chargement des amorces – La charge de poudre fulminante est introduite dans les amorces puis comprimée progressivement. Ces opérations, qui présentent un certain danger, sont toujours faites au moyen d’appareils que l’on peut faire fonctionner à l’abri d’un masque ou d’une cloison.Après le chargement, les amorces sont triées et vernies de nouveau.Les amorces et couvre-amorces destinés à la guerre, ne sont fabriqués qu’à Bourges et à Tarbes.

D. - Fabrication des bourres

La cire fondue est simplement coulée sur des mains en bronze portant environ 120 alvéoles aux dimensions à donner à la bourre et dont le fond est garni par les rondelles de carton lustrés. Après avoir en levé la couche de cire qui recouvre la surface de la main, on extrait les bourres au moyen d’une planchette munie de quilles disposées comme les alvéoles sur la main de coulées.

E. - Chargement des cartouches

Le chargement des cartouches comprend les opérations suivantes :

Amorçage de l’étui ;
Pesée des charges ;
Mise en place de la bourre ;
Vernissage du joint du couvre-amorce.

Toutes ces opérations, sauf la dernière, étaient faites pour les anciennes cartouches chargées en poudre noire sur la machine Gauchot. En raison de la forme des grains de la poudre BF, on saurait se contenter de mesurer la charge comme peut le faire la machine Gauchot avec la poudre noire ; presque toutes les cartoucheries ont transformé cette machine et l’utilisent pour l’amorçage et la mise en place des balles.

Amorçage de l ‘étui – L’amorçage de l’étui est obtenu en forçant le couvre-amorce, garni de l’amorce, à pénétrer dans le logement qui lui est destiné, au moyen d’un poinçon P, soit que l’étui descende sur le poinçon (presse à main), soit que le poinçon monte vert l’étui (machine Gauchot).

Pesée des charges – Toutes les charges sont pesées sur des petites balances-trébuchet et placées aussitôt après dans les étuis. La charge normale est de 2,75 gr : les tolérances en moins sont de 0,03 gr (2,72 gr) et les tolérances en plus de 0,02 gr (2,77 gr) seulement dans le but d’éviter à coup sur des pression maxima trop élevées.Une ouvrière d’habilité moyenne peut faire de 1200 à 1500 pesées dans 10 heures.

Mise en place des bourres – Cette mise en place est faite à la main et c’est la balle qui enfonce la bourre à sa place.Ce procédé tend cependant à être remplacé par une mise en place mécanique au moyen de poinçons qui font passer directement les bourres de la main de coulée modifiée dans les étuis disposés à cet effet : on obtient ainsi une adhérence plus complète contre les parois du collet de l’étui.

Mise en place de la balle – La balle est placée mécaniquement : une matrice évasée vient serrer la tranche de collet et la sertit sur la balle. Le serrage moyen est habituellement de 25 à 35 kg.

Vernissage du joint du couvre-amorce – Exécuté à la main ou à la machine, le vernis est composé par une dissolution de 500 gr de gomme laque dans un litre d’alcool dénaturé et coloré par l’addition de 0,05 gr de fushine.

F. - Contrôle pendant la fabrication

Contrôle intérieur – Le travail mécanique permet d’obtenir des produits parfaitement identiques, à la condition que la marche des machines, l’orientation des outils l’un par rapport à l’autre, leur dimensions, etc., soient l’objet d’une surveillance étroite et incessante. A cet effet, les ouvriers munis d’instruments vérificateurs spéciaux, palmers, multiplicateurs, gabarits, s’assurent sans interruption sur un certain nombre de produits rendus par chaque machine, et pour chaque opération, qu’il ne survient aucun défaut soit dans la forme, soit dans les dimensions. Les accidents tels que variations du réglage, fêlure des outils ou l’effet de l’usure de ceux-ci, se reconnaissent rapidement, et des mécaniciens font aussitôt les opérations de remplacement, de réglage ou de réparations qui sont nécessaires.
De plus, toute opération importante ou délicate est généralement précédée et suivie d’un examen de tous les produits sans exception ; exemple : les bourreletages dans la fabrication de l’étui. Enfin, quand les produits sont terminés, ils sont soumis à une vérification suivie d’un triage en bons et mauvais. En ce qui concerne les étuis, le classement comporte, en outre, la catégorie des étuis de manufacture, présentant des défauts légers qui ne nuisent pas au bon fonctionnement de l’arme et qui sont employés pour le chargement des cartouches à blanc (n°100). 

Contrôle extérieur - L'école centrale de pyrotechnie est chargée de procéder à l'examen des étuis fabriqués par les autres cartoucheries dans les conditions suivantes:

1° Examen microscopique portant sur le bourrelet, la chambre à amorce et l'enclume. Dix tubes fabriqués consécutivement sont prélevés par semaine sur chaque machine  à bourreleter et envoyés à l'Ecole centrale de pyrotechnie. Quand, à l'examen, un même défaut se présente sur plusieurs culots, il est attribué à l'outillage et la machine est signalée d'une part au Ministre, de l'autre à l'atelier intéressé.
2° Examen électrolytique qui permet de reconnaître à l'avance les lots susceptibles de donner des fentes au collet sous l'influence du temps. Il porte sur 20 étuis de chacun des lots fabriqués pendant une semaine par chaque cartoucherie.
Ces 20 étuis disposés, le culot en haut, sur des mains à trous formant l'un des pôles d'une pile électrique, sont plongés sur les 2/3 de leur longueur environ, dans un bain d'acide sulfurique et se trouvent rongés par suite de transport du métal sur l'autre pôle. Au bout de deux heures, l'épaisseur du métal au collet se trouve réduite de 2/3 environ. Les étuis sont ensuite éxaminés au microscope qui permet d'observer  les moindres traces d'amorces de fentes au collet.
Quand un lot est déclaré suspect, l'atelier producteur est tenu de rendre compte au Ministre de la destinationque ce lot a reçue ou de surseoir à son envoi dans le cas où il n'aurait pas quitté l'établissement.