Perçage

Un foret hélicoïdal en rotation plonge dans la pièce

Le perçage fait des trous ronds : un outil en rotation à pointe effilée, le foret hélicoïdal, est poussé droit dans la matière. Les trous de chaque boulon d'une voiture, les milliers de petits trous d'une carte électronique et le trou que vous faites dans un mur chez vous sont tous percés. C'est l'opération d'usinage la plus courante de toutes.

Photo : Hardyplants, CC0, via Wikimedia Commons

Perçage · coupe en pleine coupe et types de trous finis, 5 étapesLes numéros cerclés correspondent aux étapes ci-dessous. La vue de gauche coupe le foret et la plaque en deux ; celle de droite montre les trois sortes de trous que vous rencontrerez.

Perçage en une minute, par MecMade

Comment ça marche

Pointer et brider. La pièce est bridée pour qu'elle ne tourne pas avec le foret. Un foret à centrer court et rigide (ou un pointeau, à la main) marque d'abord l'endroit exact pour que le foret ne dérive pas.
Faire tourner le foret. La broche fait tourner le foret, typiquement quelques centaines de tr/min (tours par minute) pour les gros forets dans l'acier et plusieurs milliers pour les petits.
L'avancer. Le foret est poussé le long de son axe. Les deux arêtes de coupe (les bords de la pointe conique) rabotent le fond du trou, typiquement 0,05–0,3 mm par tour.
Évacuer les copeaux. Les copeaux remontent par les goujures (les rainures en spirale) et sortent en haut. Le lubrifiant refroidit la pointe, et les trous profonds sont percés par petits coups (allers-retours) pour évacuer les copeaux.
Déboucher et ressortir. Un trou débouchant se termine quand la pointe sort de l'autre côté, laissant souvent une bavure (une lèvre rugueuse) à retirer. Un trou borgne s'arrête à la profondeur voulue avec un fond conique ; un taraudage peut ensuite tailler des filets à l'intérieur.

Chiffres clés

Matériaux: Presque tout : métaux, plastiques, bois, composites, cartes électroniques
Pièces typiques: Trous pour boulons, axes, rivets, passages de fluides et vias électriques
Taille de pièce: Trous d'environ 0,1 mm (cartes électroniques) à plus de 50 mm ; les forets pour trous profonds atteignent des profondeurs de 100 diamètres ou plus
Précision: Typiquement ±0,05–0,1 mm sur le diamètre ; l'alésage à l'alésoir (une légère passe de finition) l'amène à environ ±0,01 mm
État de surface: Typiquement Ra 1,6–6,3 µm (Ra = rugosité moyenne ; 1 µm est un millième de millimètre) à l'intérieur du trou
Taille de série adaptée: Toutes : un trou à la main à des millions sur des lignes automatisées
Coût d'outillage et de machine: Les forets coûtent de quelques dollars à quelques centaines ; une perceuse à colonne coûte des centaines de dollars, les machines CNC des dizaines de milliers et plus
Vitesse: Quelques secondes par trou ; une perceuse pour cartes électroniques fait plusieurs trous par seconde

Atouts et limites

Atouts

Rapide, peu coûteux et simple
Forets standard de toutes les tailles, pas d'outillage sur mesure
Fonctionne sur presque tous les matériaux
Facile à automatiser, avec de nombreux trous par minute

Limites

Uniquement des trous ronds, et seulement droits
Les trous ont tendance à être légèrement surdimensionnés et pas parfaitement droits
Les trous profonds sont difficiles : les copeaux bourrent et le foret peut dériver ou casser
Laisse des bavures, et les trous précis demandent un alésage à l'alésoir ou à l'outil après coup

Où on l'utilise

AutomobileTrous de boulons dans les blocs-moteurs et les roues, passages d'huile
AéronautiqueDes centaines de milliers de trous de rivets dans le revêtement d'un avion de ligne
ÉlectroniqueTrous et vias dans les circuits imprimés
ConstructionTrous pour chevilles et boulons dans les poutres en acier et le béton
ÉnergieLongs passages de refroidissement et de fluides dans les moules, les pièces de turbines et les échangeurs de chaleur

Comment le reconnaître

Des trous ronds avec de fines marques circulaires sur la paroi intérieure.
Un fond conique dans les trous qui ne traversent pas complètement (l'angle de pointe du foret, souvent d'environ 118°).
De petites bavures ou un chanfrein (un bord biseauté) là où le foret est entré ou sorti.

À comparer avec

Fraisage5.2une fraiseuse peut se déplacer latéralement pour faire des rainures et des poches ; un foret ne va que tout droit.Tournage5.1sur un tour, la pièce tourne et un foret fixe fait des trous sur l'axe ; l'alésage les agrandit ensuite avec précision.Roulage de filets et taraudage3.6le taraudage taille des filets à l'intérieur d'un trou percé pour qu'un boulon puisse s'y visser.

À regarder

Casual DIY · Les bases de la perceuse à colonne pour débutants

Sandvik Coromant · Perçage industriel sur une machine CNC, en gros plan

MTDCNC · Comment on perce des trous très profonds sur un centre d'usinage

Newbury Electronics · Une visite d'usine de cartes électroniques, avec le perçage CNC de minuscules trous

Voir de vraies photos

Wikipédia : Perçage — forets, perceuses et trous
Manuel ouvert : Introduction to Machining, 8.10 Drilling — photos et vidéo sous licence CC BY 4.0
Recherche de photos sur Wikimedia Commons

À retenir

Un foret tourne et plonge tout droit ; ses deux arêtes de pointe font la coupe.
Les goujures en spirale sont des goulottes à copeaux, c'est pourquoi les trous profonds demandent des allers-retours et du lubrifiant.
Les trous percés sont rapides mais rugueux ; l'alésage, l'usinage à l'outil ou le taraudage les finissent.