Perceuse

Perceuse visseuse/dévisseuse autonome

Une perceuse est une machine qui sert à percer des trous dans toutes sortes de matériaux.

On parle de chignole ou de vilebrequin pour désigner une perceuse à main. Aujourd'hui, la quasi-totalité des perceuses sont équipées de moteurs électriques ou pneumatiques. On distingue les perceuses portatives et les machines-outils utilisées dans les ateliers d'usinage, comme les perforateurs.

Historique

Le besoin de forer a vu le jour à l’époque néolithique. L’homme apprit à utiliser les éclats pointus de silex comme burins pour percer l’os, le cuir ou le bois. Il découvrit ainsi qu’il peut percer des pierres très dures en faisant tourner longuement une baguette de bois avec du sable siliceux comme abrasif. Le premier outil conçu pour percer, désigné par les archéologues sous le terme de perçoir, était constitué de pointes de silex qu’on utilisait par rotation et pression simultanées. Avec le burin, on creusait dans le bois la rainure dans laquelle sera collée à la bétuline la lame de silex ou d’obsidienne du premier couteau. A l’avènement du métal, on utilisera les mêmes formes d’outil mais avec une plus grande efficacité.

LES VILEBREQUINS

L’apparition du vilebrequin semble dater du début du 15ème siècle. Sans doute, le premier vilebrequin ressemblait à un morceau de bois naturellement courbe et muni d’une mèche à une extrémité. Le vilebrequin permit la conquête du mouvement rotatif continu. Les perfectionnements des mèches de vilebrequins et de drilles à manivelle furent appliqués aux outils traditionnels qui les avaient précédés. La plus ancienne représentation du vilebrequin apparaît dans une toile du Maître de Flémalle, datée de 1425, où Saint Joseph est représenté dans son atelier en train de forer toute une série de trous dans une planche avec un vilebrequin dont le pommeau s’appuie sur sa poitrine. Schadwinkel et Heine présentent la tarière à pommeau, connue des charpentiers de la marine dès le 10ème siècle, comme l’intermédiaire entre la tarière en T classique et le vilebrequin. De la tarière en T, elle a la poignée traversante, et du vilebrequin, le pommeau mobile. Le mouvement rotatif et la poussée peuvent dès lors s’exercer de façon indépendante. C’est, en quelque sorte, un vilebrequin sans manivelle.

LES TECHNIQUES DE PERÇAGE

Les techniques de forage dépendent de la dureté du matériau à percer. Aménager un pertuis dans un tissu de fibres, une pièce de cuir, de bois tendre ou dense, de l’os ou de la pierre, exige la mise en œuvre de différents moyens. Aujourd’hui, les techniques utilisées sont les mêmes, mais la force mobilisée diffère, ainsi que la nature ou la dureté de la mèche.

La technique par déformation :

La première technique pour créer un trou fut d’enfoncer une pointe aigüe. L’outil devait être suffisamment résistant pour ne pas se briser sous l’effort. Lorsque le perçage est laborieux, le réflexe consiste à opérer un mouvement rotatif de va-et-vient du poignet. Cette technique est applicable à des matériaux relativement tendres et minces.

La technique de l’emporte-pièce : La technique consiste à enlever en un coup la partie indésirable. Elle était limitée, à l’origine au travail des matériaux relativement tendres. Elle a pris une importance grandissante avec les machines-outils modernes, emboutisseuses et défonceuses. Ces machines sont capables de découper sans bavures des pertuis de formes très variables dans les métaux et les matériaux de synthèse.

La technique de l’enlèvement de matière par rotation :

Cette technique qui consiste à enlever de la matière sous forme de copeaux plus ou moins fins, est la plus fréquente et la plus commode. Elle s’adapte pratiquement à tous les matériaux qui offrent une certaine résistance. Elle procède par l’usure de la pièce à perforer sous l’effet de la rotation d’un élément plus ou moins pointu. Les premiers outils utilisant ce principe imposaient à la baguette foreuse une rotation alternative, tantôt dans une sens, tantôt dans l’autre. Par la suite, on découvrit le moyen de s’affranchir de ce mouvement alternatif pour assurer un forage avec une mèche tournant dans un seul sens. Des interruptions dans le travail permettent de vider la poche ou éjecter le déchet. Ce n’est que très tardivement que l’on réussit à réaliser le forage sans interruption par une évacuation automatique du copeau.

Les perçoirs : Les perçoirs préhistoriques sont des silex travaillés en pointe saillante sur une face, le corps du nodule servant de poignée pour exercer la pression nécessaire. L’outil trouve sa véritable efficacité avec la découverte du fer. La pointe s’allonge sans perdre sa force, un manche de bois remplace avantageusement le corps du silex pour exercer la pression utile.

Le poinçon :

Le poinçon comporte une aiguille d’acier de 3 à 8 mm de diamètre, à pointe effilée, parfois aplatie pour faciliter la pénétration entre les fibres. La soie qui pénètre dans le manche est de section carrée, elle évite ainsi de tourner pendant le travail. Cet outil très simple permet des perforations de faible diamètre dans des matériaux relativement tendres comme le cuir ou l’écorce. Mais aussi des préperforations peu profondes dans des matériaux plus durs comme le bois, préparant la loge du clou ou de la vis. L’écrasement latéral des fibres contribue à garantir l’assise du clou.

Les coups de poing :

Ce sont des poinçons particuliers utilisés par les tonneliers et par les marchands de vin qui devaient pouvoir goûter le contenu des tonneaux qu’ils achetaient sans avoir à les ouvrir. La pointe est le plus souvent munie d’un court pas de vis qui s’apparente aux forets. La poignée, en bronze, est cintrée pour bien épouser la main et creuse afin de contenir une petite réserve de chevilles en bois. On enfonçait celles-ci dans le trou de la barrique après prélèvement de l’échantillon. La lourde poignée servait de marteau pour la mise en place des chevilles.

Les emporte-pièce :

La distinction entre le couteau circulaire et l’emporte-pièce à percer est assez floue. On définit comme « couteau » tout outil qui permet d’éliminer ce qui est extérieur à la forme afin de conserver la découpe intérieure. On qualifie d’emporte-pièce à percer tout outil qui élimine ce qui est à l’intérieur du cercle ou de la forme.

Typologie des mèches

Pour percer la pierre, on utilisait des « mèches » de bois avec sable abrasif interposé. Pour percer le bois ou la corne, on utilisait des mèches à pointes de silex taillé. Le bout actif de la mèche pouvait être appointé, droit ou encore en demi-lune. La découverte des métaux, notamment celle du cuivre, permit de remplacer le sureau évidé par une mèche tubulaire fonctionnant comme son aînée par sable abrasif interposé. L’usage particulier du fer, devait révolutionner l’artisanat en dotant l’ouvrier de moyens d’action beaucoup plus efficaces. La mèche à pointe en forme de losange des débuts allait se diversifier grâce aux progrès de la technologie.

La perceuse visseuse

Les premières perceuses électriques portatives sont apparues en 1895 en Allemagne et n'ont cessé d'évoluer depuis. La perceuse est indispensable dans toutes les boîtes à outils des bricoleurs, qu'ils soient débutants ou aguerris. Elle est faite pour les travaux demandant de l'autonomie et de la puissance.

La perceuse visseuse est un outil très pratique puisqu'elle permet aussi bien de percer différents matériaux que de visser et de dévisser. Elle peut aussi être une perceuse à percussion pour un usage polyvalent comme le perçage dans la brique ou la pierre tendre. Pour le béton vibré et les travaux lourds, il faut utiliser un perforateur. Plus difficile à monter sur une colonne que la perceuse filaire principalement à cause de sa batterie, la perceuse visseuse peut malgré tout être utilisable en perceuse à colonne à condition de bien la fixer sur votre établie. Les petits travaux et les travaux de précision sont réservées à la mini perceuse.

Le sélecteur de couple de cette perceuse :

C'est un point essentiel à vérifier et surtout à comprendre pour utiliser au mieux votre perceuse en mode visseuse : -Le couple est la force de pénétration de votre vis dans la matière. -Le sélecteur de couple va donc permettre de sélectionner la force de pénétration de la vis qu'il faut en fonction de la matière à visser.

Réglage de couple de serrage :

-La position n° 1 correspond au couple le plus bas. Vous pouvez avoir plus de 30 positions de couple sur votre perceuse visseuse. -Quand le serrage est atteint, votre perceuse visseuse se débraye, n'insistez pas. -En général, pour des petites vis et des matériaux tendres vous utilisez les couples bas alors que pour les grosses vis et les matériaux plus durs, vous utilisez les couples hauts.

Le choix de la vitesse sur votre perceuse visseuse :

Vous pouvez avoir un sélecteur de vitesse sur votre perceuse visseuse, généralement deux :

-Une vitesse lente pour le vissage. -Une vitesse rapide pour le perçage.

La percussion de cette perceuse :

La percussion sur la perceuse visseuse ne doit pas être utilisée pour le vissage. En revanche, la percussion est utile pour le perçage des matériaux même si ses performances restent inférieures à une perceuse à percussion classique. La percussion n'est enclenchée que pour les matériaux type brique, plâtre et béton et pierre tendre.

Le mandrin pour la perceuse visseuse :

Pour les travaux courants, un mandrin de 10 mm est suffisant. La meilleure solution est de disposer aussi d'un mandrin de 13 mm pour les perceuses visseuses plus puissantes et pour les travaux plus importants. Choisissez-le auto-serrant pour l'installation d'une main des embouts de vissage ou de perçage.

L'utilisation d'une perceuse demande des précautions d'usages, respectez-les pour éviter les accidents :

-Lors de l'utilisation d'une perceuse électrique, portez des lunettes de protection. Les lunettes évitent les projections dans les yeux d'éclats et de poussières. -En particulier en mode percussion, portez des protections auditives en utilisant la perceuse électrique. Le nombre de décibels étant très élevé, vous pouvez endommager vos oreilles définitivement. Les risques d'acouphènes sont importants.

-Portez une paire de gants pour les gros travaux et ceux de longue haleine pour éviter, en particulier, les ampoules ou bien les petits éclats lors du perçage. -Attachez vos cheveux et ne portez pas de vêtements amples lors de l'utilisation de la perceuse. -Sécurisez votre chantier, vos enfants et animaux domestiques ne doivent pas avoir accès à votre perceuse électrique.

La perceuse accu

La perceuse accu (pour accumulateur) est une perceuse sans fil dont la source d'énergie est une batterie (un accu) qui se branche et s'enclenche sur le manche de la perceuse. L'accu se retire généralement à l'aide d'une pression sur ses côtés. Les perceuses utilisant cette technologie sont principalement utilisées pour leur mobilité mais elles sont moins puissantes que les perceuses électriques et les perceuses pneumatiques.

La perceuse pneumatique

La perceuse pneumatique fait partie d'une catégorie d'outillage fonctionnant à l'air comprimé. Pour utiliser un outil à air comprimé, il vous faut : • De l'outillage pneumatique : perceuse, visseuse, burineur... et un compresseur adapté au travail que vous désirez faire. • Vous devez donc raccorder, à l'aide d'un flexible, votre outillage à votre compresseur. Ce dernier doit être chargé en air avant utilisation et doit être de bonne qualité en particulier pour l'utilisation d'une perceuse.

La perceuse filiaire

La perceuse sans fil

La perceuse à percussion

L'activation de la percussion permet la libération de deux « roues à dents » qui, en frottant l'une contre l'autre, vont transmettre une vibration au foret. La cadence de frappe pour être efficace doit être élevée : 48 000 coups par minute. Bon nombre de perceuses n'ont pas cette cadence mais cela est suffisant pour percer des trous jusqu'à 13 mm. Il y a néanmoins quelques difficultés possibles pour maintenir le forêt en ligne vu la lenteur de perçage. Il est inutile d'essayer d'accélérer la vitesse de votre perceuse et/ou de forcer.

Le perforateur

Le perforateur est une machine qui allie les qualités d'une perceuse et celles d'une perceuse à percussion. Les perforateurs sont apparus sur le marché dans le courant des années 1980. Le perforateur est un outil polyvalent puisqu'il peut faire office de perceuse visseuse, de burineur et peut percer les bétons les plus résistants tout autant que la pierre dure. Si vous désirez travailler en précision, le perforateur ne vous sera pas utile, c'est un outil à privilégier pour les travaux de maçonnerie.

La perceuse à colonne

Perceuses à colonne

Une perceuse à colonne est une perceuse d'atelier fixée sur un bâti ou un établi. Elle permet des perçages précis et importants (diamètres pouvant aller à 20 ou 30 millimètres dans l'acier ordinaire).

Le moteur électrique, de quelques centaines de watts, fait tourner une broche par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse (souvent à courroies). Le mandrin (ou le foret à queue conique) est fixé à l'extrémité de cette broche qui peut coulisser verticalement lorsque l'opérateur manœuvre un volant ou un levier. La pièce à percer est maintenue fermement dans un étau fixé lui-même sur une table coulissant le long de la colonne supportant le moteur.

La mini-perçeuse

La perceuse radiale

C'est une machine-outil semblable à une machine à colonne mais dont la broche est montée sur un chariot coulissant le long d'un bras pouvant pivoter avec la colonne comme axe.

Elle peut être munie d'une tête inclinable permettant de percer selon des axes non verticaux.

Sur ce type de machine peuvent être réalisés également des lamages et des alésages. Pour les nombreuses opérations nécessitant une grande précision des trous se trouvant dans des positions plus variées on lui préfère l'aléseuse ou l'aléseuse-fraiseuse.

La perceuse magnétique

Perceuse à socle magnétique

C'est une machine composée d'un corps de perceuse traditionnelle et d'une embase magnétique (un électroaimant) qui permet de fixer cette dernière sur les pièces que l'on doit percer. Elle s'utilise principalement en charpente métallique. Cette machine peut travailler avec des forets traditionnels équipée d'un adaptateur et d'un mandrin. Mais elle est prévue d'origine pour fonctionner avec des fraises (type trépan). Cette machine doit toujours être utilisée avec une chaîne de sécurité afin d'éviter les chutes en cas de coupure de courant.

La perceuse multibroches

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

• « les perceuses », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)

• Vilebrequin
• Visseuse
• Chignole
• Drille
• Porte-foret
• Perforateur