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    Perçages longs    

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La facture d'instruments à vents implique d'être capable de percer de part en part une
pièce de bois, le plus souvent très dur, de faible diamètre et de grande longueur.
La perce constitue en réalité une première étape d'ébauche, qui sera suivie par une étape de finition au moyen d'un alésoir. (Voir cet autre article à propos des alésoirs coniques.)

La perce peut-être simplement cylindrique ou bien, dans le cas d'une perce conique, ébauchée par une perce étagée. L'image suivante montre un exemple de perce étagée.

PerceEtagee.png

Ebauche d'une perce cônique par perçage étagé

Pour une perce cylindrique, et à partir d'un certain diamètre (disons à partir de 10 mm), il est possible d'utiliser simplement des mèches à bois longues, qui sont assez faciles à se procurer.

meche_bois_longue.jpg

Une mèche à bois longue.

Mais il faut savoir que ces mèches sont extrêmement peu rigides et qu'elles présentent le défaut de suivre les fibres du bois. Pour une perce de diamètre faible, il n'est donc pas du tout conseillé d'utiliser une telle mèche hélicoïdale.
Ces mèches dévient énormément et il y a peu de chance de percer un trou réellement droit.

En ce qui concerne les perces côniques, elles vont être ébauchées, comme le montre la photo plus haut, par plusieurs perces cylindriques successives.
La façon de procéder la plus simple est de commencer par le plus petit diamètre pour établir un premier trou de guidage bien droit.
Ensuite, on pourra utiliser des mèches hélicoïdales de diamètre progressifs pour agrandir ce premier trou.
L'utilisation de mèches à métal à pointe cônique garantit la concentricité avec le premier trou établi.

L'image suivante montre, de gauche à droite :
- Un jeu de mêches hélicoïdales de différents diamètres qui permettent d'étager la perce à partir d'une
première perce de guidage.
- Des mèches "D-bits" de différents diamètres, voir plus loin leur utilisation.
- Le cas d'un D-Bits avec tenon de guidage pour élargir une perce de 10 à 11mm.
- Un alésoire machine de 12mm, soudé en bout sur une tige de rallonge

TwistDrills_DBits_Reamer.jpg

Mèches hélicoidales, D-bits, D-bit avec tenon de guidage, alésoire cylindrique.


La réelle difficulté, surtout pour les perces étagées, est donc de réaliser le premier trou qui correspond au diamètre
le plus fin, et qui servira de guidage pour les perces suivantes.

Les deux techniques de perce que je vais présenter nécessitent obligatoirement
l'utilisation d'un tour, qui peut-être un tour à bois.
Elles nécessitent également l'utilisation d'une lunette de tournage.
Voici les différents modèles de lunettes que j'utilise  :


- Pour le tour à bois, petit modèle :  Petite lunette
- Pour le tour à bois, grand modèle :  Grande lunette
- Pour le tour à métal, lunette à roulements :   Lunette métal

1ère méthode : les D-bits

La première méthode est la plus simple et la moins onéreuse.
Elle utilise des mèches nommées en anglais "D-bits". Je ne connais pas de terminologie française pour ces mèches, je les appelle donc D-bits.


Le "D" de D-bit correspond à la forme de l'extrémité, représentée en coupe.
Le point de départ est une tige d'acier à outil ( idéalement un barreau HSS brasé en bout sur une tige d'acier, mais une tige en inox fonctionne également).
On façonne un plat en bout, en prenant soin à ce que le méplat ne dépasse pas la ligne médiane.
L'extrémité est ensuite biseautée de manière à présenter un bord coupant sur la gauche.

L'illustration suivante montre le profil d'un D-Bit.
La petite rainure transversalle façonnée sur le plat sert à attraper le copeau et
à mieux éjecter le copeau au moment du retrait.
Le plat fait entre 20 et 30 mm de long.

DBit.png

Profile de D-bit.

Percage_long_Dbit_1.JPG

D-bit fabriqué avec un bareeau HSS brazé sur une tige en acier doux.

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D-bit, le plat et la petite gorge attrape copeau. On voit également l'extrémité en biais avec le bord coupant à gauche.

La section en "D".

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Si le banc du tour est trop court, on peut serrer le D-bit dans un mandrin manuel et travailler à main levée.

Je trempe à chaque passe l'outil dans la bouteille d'huile de lin qui reste à proximité.

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Ici une pièce d'essai de hêtre, sans lunette. La première étape consiste à percer un avant trou avec un forêt court et le plus précis possible, à l'aide de la contre pointe munie d'un mandrin porte forêt.

On procède ensuite par de toutes petites passes, pas plus de 5mm à la fois. Il ne faut pas oublier que le seul espace pour stocker le copeau à l'intérieur du trou est le méplat. On ne peut donc enlever qu'une toute petite quantité à la fois.

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On retire fréquemment pour retirer le copeau qui s'est aglutiné sur le plat. L'huile de lin aide à lier le copeau et la petite rainure aide à tirer le copeau vers sois.

On progresse sans oublier de bien lubrifier. Les frottements sont importants à mesure que l'on progresse.

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Résultat sur cette pièce de hêtre, on ressort de l'autre côté parfaitement au centre.

L'entrée du trou.

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Voici une pièce de 340mm de buis. La pièce est plus longue et plus étroite, on installe la lunette de perçage. La pièce est d'abord centrée à l'aide de la contre pointe, les roulements mis en place, et la contre pointe retirée.

Dans cette technique, le centrage est très important pour bien rester dans l'axe.

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Perçage de l'avant trou. Il faut un forêt le plus court possible, de bonne qualité, bien dans l'axe, et du même diamètre que le D-bit.

Huile de lin...

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On démarre bien dans l'axe. La perce va se guider d'elle même dans le prolongement de l'avant trou, d'où son importance cruciale.

Retrait du copeau, on voit qu'il est imbibé d'huile de lin, ce qui le rend compact.

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Ne surtout pas chercher à aller trop vite.

Gros plan sur le copeau.

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A la sortie, légère déviation de 6mm environ, ce qui n'est pas dramatique pour une perce de 4mm sur 340 mm de long.

La déviation, malgré tout le soin qu'on peut apporter est assez courante, la figure ci-dessus montre comment la pièce peut être reprise entre pointes pour la recentrer autour de son nouvel axe.

2ième méthode : les Gun-drills

Cette deuxième méthode fait apel à du matériel plus onéreux et difficile à se procurer et nécessite également la fabrication d'un outillage adapté.

L'outil utilisé s'appelle en anglais un "Gun Drill". Il s'agit de mèches industrielles utilisées pour les perces longues et étroites, dans les métaux les plus durs.
Comme leur nom le suggère, ces outils sont utilisés dans l'industrie des armes à feu.
(Tout comme son ancêtre le D-bit montré plus haut l'était.)

Le Gun-drill est un outil extrêmement performant, et les bois les plus durs ne lui font pas peur, puisque
sa pointe est en carbure de tungstène.
Autant la méthode précédente était longue et laborieuse, autant celle-ci est rapide, je vous
montre par exemple plus bas dans une vidéo comment je perce une pièce de 280 mm d'ébène
en un peu plus d'une minute en une seule passe, avec un outil de seulement 3.6mm de diamètre.

Le Gun-drill est un outil qui possède une tête en carbure et une goujure en V sur toute sa longueur
qui permet d'évacuer le copeau (d'où la perce possible en une seule passe).
L'originalité de cet outil est qu'il possède un tou de part en part qui permet de véhiculer un liquide de refroidissement et lubrification.
Dans l'industrie, ces outils sont utilisés avec de l'huile sous pression, dans notre cas, nous utilisons simplement de l'air comprimé.
L'air comprimé aura pour but de refroidir la perce et également d'évacuer le copeau vers la sortie.

L'outillage nécessaire pour le gun drill est plus conséquent. Il faut déjà un tour au banc assez long pour
pouvoir utiliser la contre pointe comme support de l'outil.

Un adaptateur est également nécessaire pour insufler l'air par l'extrémité du gun drill.
J'ai réalisé le miens en aluminium, il possède un cône morse qui s'insère dans la contre poupée.

Enfin, il est indispensable d'adapter un système d'aspiration à la sortie de la pièce, car
dans le cas contraire, les copeaux très fins poussés par l'air comprimé inonderaient rapidement
l'atelier !

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Voici 3 gun-drills de dimensions différentes. Notez le petit trou à l'extrémité.

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Voici l'adaptateur qui s'enfonce dans la contre poupée et qui permet d'injecter l'air du compresseur. L'étanchéité autour de la queue du gun-drill est simplement réalisée à l'aide de teflon.

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J'ai depuis ajouté un robinet sur le tuyau.

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Le Gun drill et l'adaptateur en place.

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Le dispositif d'aspiration, fixé à la lunette.

La vidéo suivante montre un exemple d'utilisation.
J'ajoute que l'état de surface avec le gun drill est excellent, il n'y a pas besoin de passer l'alésoir par la suite.
 


Je vous invite à consulter ensuite l'article montrant comment réaliser des alésoirs coniques ou droits.
Pour ce qui est des alésoirs droits, voir également dans l'une des photos en début de cet
article un exemple d'alésoir machine soudé sur une ralonge.

Voir également l'article sur la fabrication d'une flûte à perce cônique.

J'espère que ces informations seront d'utilité pour qui voudrait fabriquer ses propres instruments à vents !
N'hésitez pas à commenter ci-dessous ou sur ma page Facebook.

Christophe

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Date de création : 20/02/2018 : 23:08
Catégorie : - Atelier
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