Le perçage du bois: foret à métaux et à bois

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Le perçage du boisLe perçage est une opération des plus banales dans l’esprit d’un large public, sans qu’il y ait besoin d’explication particulière, comme si cela tombait sous le sens. Ce phénomène s’explique par le succès du matériel électroportatif dont la perceuse fut une pionnière et qui, aujourd’hui encore, détient le record des ventes.

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Les forets à métaux

Forets en acierZoom

A tout seigneur, tout honneur ! Si le foret à métaux n'est pas adapté au bois, il permet néanmoins de faire des trous selon une variété de diamètres sans commune mesure avec ce qui est proposé avec les mèches à bois (par pas de 0,1, 0,2 ou 0,5 mm selon la taille). Réalisé en acier rapide (HSS), c'est un foret universel qui s'utilise indifféremment sur bois et dérivés. Il nous servira en outre d'exemple descriptif de la structure type d'un outil de perçage.

Montage sur la machine : la Fig. 8 montre trois types de queues courantes. A gauche, un modèle prévu pour emmanchement par cône Morse n°2 (CM2) sur la broche d'une perceuse sensitive ou d'un tour. Ce mode d'accouplement donne une excellente précision de centrage et concerne plutôt les forets de gros diamètre. A droite, le modèle standard à queue cylindrique, du diamètre nominal de perçage, est conçu pour le mandrin à clé ou auto-serrant sur tout type de machine. Au centre, également à queue cylindrique mais décolletée à Ø 10 ou 13 mm pour assurer la compatibilité du montage des forets de gros Foret à métaux standardZoomdiamètre sur un mandrin standard.

Terminologie : les termes techniques utilisés pour les forets sont communs à tous les outils de coupe. Il est bon de les connaître pour mieux en comprendre les particularités et les affûter correctement. La Fig. 9 en montre l'essentiel. Le corps cylindrique, évidé de deux saignées hélicoïdales autour d'un noyau central, forme une hélice. L'hélice est bordée de deux fins listels (ou listeaux) de centrage, du diamètre nominal de perçage, et n'ayant aucun pouvoir de coupe latérale. Du pas de l'hélice (longueur par révolution) dépendra l'angle d'attaque des deux lèvres de coupe (les tranchants) formées par un meulage de l'extrémité du foret selon un angle de pointe parfaitement équilibré par rapport à l'axe dans le plan radial. Ce meulage s'accompagne dans le plan tangentiel d'un angle de dépouille adoptant une trajectoire arrondie. L'angle d'affûtage, c'est-à-dire l'angle réel du tranchant, résulte des deux précédents. L'hélice sert de canal d'évacuation des copeaux. Elle est « rapide » dans le cas des forets à métaux et se traduit par un angle d'attaque de 15°. L'angle de dépouille, de 10°, conditionne l'avance de la pénétration dans le matériau. On comprend bien que si cet angle était de 0°, le foret ne pourrait pas percer. L'angle de pointe de 120°, adapté au métal, est trop élevé pour le bois. Les lèvres soulèvent un copeau trop large qui déchire les fibres transversales (Fig. 10).

Forets métauxZoom Adaptations foret à métaux et boisZoom

Adaptation du foret métal au bois : si l'angle d'attaque n'est pas modifiable, on peut jouer sur les autres paramètres (Fig. 11). Adopter 90° d'angle de pointe améliore l'incidence des coupes latérales, rend la pénétration plus progressive et minimise les éclats. La dépouille peut également être portée à 15° et recevoir un détalonnage arrière pour réduire l'impact du noyau central, là où la coupe est nulle. Certains forets à métaux sont d'ailleurs affûtés ainsi d'origine. Ces forets modifiés seront entreposés dans des boîtes spécifiques pour les distinguer de ceux destinés aux métaux. Remarque : on ne confondra pas les forets avec les fraises à mortaiser pour machines à bois, d'apparence identique mais inadaptées au perçage. Le profil de l'hélice est différent pour permettre une coupe latérale. On s'en convaincra en passant le doigt sur le listel d'une fraise puis d'un foret pour sentir la différence d'agressivité.

Les forets à bois

Il s'agit de forets à hélice rapide dont le corps est de même conformation que les forets à métaux précédents. La différence tient dans le façonnage de l'angle de pointe qui, établi à contre-pente, dégage une pointe pyramidale en saillie des lèvres de coupe (Fig. 12). Cette pointe améliore l'auto-centrage du foret tandis que les lèvres effectuent une incision périphérique avant de prendre le copeau sur sa pleine largeur. La Fig. 13 illustre le processus de perçage en trois temps qui donne une coupe à bord net. Si ces forets ont tendance à s'échauffer dans certains bois (les listels étant au diamètre nominal sur toute leur longueur) et manquent de pouvoir tranchant (angle d'affûtage important), ils sont faciles à affûter et disponibles en nombreux diamètres : 3 à 30 mm par pas de 1, 2 et 5 selon la taille. On peut par ailleurs modifier des forets à métaux selon ces critères pour des diamètres non référencés en catalogue. La géométrie du perçage est dans l'ensemble très correcte du fait de la rigidité de l'outil, de la pointe de centrage et de la prise de copeau équilibrée. Notez l'existence d'une gamme de forets similaires à tête en carbure de tungstène pour dérivés du bois. Mais leur affûtage ne peut être réalisé que par un professionnel.

Foret à boisZoom Foret à boisZoom

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écrit par Roger Pillot, Le Bouvet

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