Le tréfilage est un procédé de travail des métaux qui réduit le diamètre d’un fil en le tirant à travers une matrice conçue à cet effet. Habituellement effectué à température ambiante, le tréfilage est différent de l’extrusion en ce sens que le fil est tiré à travers la filière, plutôt que poussé. Alors que l’application la plus connue du fil tréfilé est le câblage utilisé pour les réseaux électriques et de communication, il existe également d’innombrables autres utilisations : trombones, ressorts, rayons de pneus et fils musicaux (les fils utilisés dans les violons, violoncelles et autres cordes instruments) sont tous fabriqués à l’aide de fil tréfilé.
Le fil était à l’origine fabriqué en martelant du métal, comme l’or et l’argent, en feuilles très fines, puis en coupant des tranches très fines dans les feuilles. Ces fines tranches étaient à nouveau martelées jusqu’à ce qu’elles soient suffisamment fines pour être utilisées pour des bijoux ou pour être tissées dans des vêtements. Des preuves archéologiques suggèrent que vers 400 av.
Jusqu’au milieu du 19ème siècle, le processus de tréfilage est devenu plus sophistiqué, car les artisans ont développé différentes techniques, y compris l’utilisation de la machine à vapeur pour alimenter le processus de tréfilage. Ils ont appris à lubrifier le fil étiré, ce qui a diminué la quantité d’énergie nécessaire pour étirer le fil et a légèrement amélioré la qualité. Cependant, la qualité du fil tréfilé a toujours été limitée par la qualité du métal à partir duquel il a été fabriqué. Les métaux d’une pureté et d’une malléabilité incohérentes se cassaient régulièrement lorsqu’ils étaient étirés en fil. Le fil cassé devait être épissé, un processus fastidieux qui entraînait une perte de qualité, ce qui était un problème critique pour des applications telles que la communication télégraphique. La mauvaise qualité du fil tréfilé augmentait le temps nécessaire à la production et rendait le fil très coûteux.
Ce n’est qu’à l’invention du procédé Bessemer à la fin des années 1850, qui produisait un métal toujours ouvrable, que le tréfilage a pu produire du fil d’une qualité élevée et constante. Le métal versé des convertisseurs dans des moules appelés billettes n’est que légèrement refroidi, puis le processus de transformation en fil dans un laminoir à chaud commence, profitant de la chaleur résiduelle du processus Bessemer. De grandes bobines de fil épais, appelées fil machine, pesant de 150 à 300 livres (68 à 136 kilogrammes), sont fabriquées au cours de ce processus.
Une fois que le fil machine a été nettoyé des impuretés de surface, l’extrémité est suffisamment conique pour passer à travers la matrice, qui elle-même est conique avec l’ouverture d’un côté suffisamment large pour accueillir le fil machine, se rétrécissant jusqu’à 40 pour cent sur sa longueur . La pointe du fil machine conique est saisie fermement et tirée à travers, ce qui réduit son diamètre. Le fil étroit est généralement enroulé autour d’un noyau, bien qu’il puisse parfois être passé à travers une matrice plus petite pour continuer le processus de rétrécissement. Un fil épais peut être réduit en diamètre jusqu’à 40 pour cent en un seul passage ; un fil plus fin peut être réduit de 15 à 25 pour cent.
Pour produire les fils très fins utilisés dans les câbles téléphoniques et les câbles électriques toronnés, le fil est tiré à travers des matrices de plus en plus étroites. Une fois étiré, le fil est parfois soumis à un traitement supplémentaire, en fonction de son utilisation prévue. Par exemple, un processus appelé recuit, ou chauffage du produit fini à une certaine température pendant une période de temps définie, est effectué si le fil doit être flexible et souple. Le fil plus épais qui sera coupé en clous n’est pas recuit, mais sera souvent galvanisé ou recouvert de zinc pour éviter la rouille. Le fil utilisé dans les clôtures, comme le fil de fer barbelé, est généralement à la fois recuit et galvanisé.