Forge et
Coutellerie
par Gérard HEUTTE
|
|
Fabrication de rivets mosaïques
|
Introduction
Ces rivets sont composés d'un tube dans lequel sont insérés des ronds
ou des tubes de différentes matières, formes ou tailles. Le tout est
scellé avec une colle ou une résine.
Une fois montés, leurs extrémités polies laissent apparaître un
motif.
Ces rivets permettent une décoration des manches.
Ils s'harmonisent bien avec le guillochage.
Voir un exemple de rivet mosaïque ci-contre.
La majorité des rivets jouent sur le contraste entre les métaux gris ou
argentés (acier, maillechort, aluminium) et dorés (bronze, laiton). La résine est
en général noire...
Pour l'utilisation, prévoir une longueur de 15 à 25 mm (épaisseur du manche)
par rivet.
Choix des éléments
Les éléments sont de deux types :
> Le tube extérieur qui contient les autres éléments. On le choisira d'un
diamètre suffisant. Personnellement, j'utilise un diamètre entre 3 et 6mm.
> Les inserts. Tout ou presque est utilisable en terme de forme et de diamètre...
Les plus simples sont les ronds et les tubes, mais on pourra utiliser des sections
carrées (difficile à trouver)...
Au niveau matière, tous les grands classiques sont utilisables : Laiton, bronze, cuivre,
acier, maillechort, aluminium...
Penser également aux matériaux recyclés : Fil électrique monobrin
(cuivre), rigidificateur de dossiers suspendus (acier), fil de fer...
Tout ce qui est de petite section peut être utilisé !
On peut s'approvisionner de différentes façons :
> Grandes surfaces de bricolage ("bricobidules"). Pas beaucoup de choix, mais pas
trop cher.
> Récupération.
> Magasins de maquettes et modèles réduits. Pas mal de choix, prix variables.
> Fournisseurs de matériaux métalliques (Weber-métaux, Tartaix).
Conception
Une des difficultés des rivets mosaïques est de trouver la bonne combinaison entre
les différents éléments disponibles (tubes et inserts) en veillant toutefois
à respecter deux règles :
(1) Il faut éviter les jours disgracieux entre les inserts.
(2) Les inserts doivent rentrer dans le tube sans forcer.
Pour arriver à cela, deux façons de faire :
Méthode empirique : On essaye l'assemblage envisagé et on voit le résultat
obtenu. Un éventuel jeu entre les inserts se détecte au montage. La mise en place dans
le tube permet de voir si le diamètre intérieur convient.
Méthode rationnelle : On part d'un motif et on détermine les dimensions du tube
et des inserts. Plusieurs modèles sont fournis ci-dessous avec les formules de calcul
associées.
Modèles
Les modèles donnés ci-dessous permettent des assemblages corrects. On peut les utiliser
de deux façons :
(1) Le diamètre intérieur du tube est connu. Les dimensions des inserts seront
calculées. Bien sûr, la probablité d'arriver sur des sections avec des dimensions
courantes est quasiment nulle ! Les dimensions des inserts calculées seront arrondies à
la valeur inférieure.
(2) Le diamètre d'un des inserts est connu. Les dimensions des autres inserts et
le diamètre intérieur du tube seront calculés. Là aussi, la probablité
d'arriver sur des sections avec des dimensions courantes est quasiment nulle ! Les dimensions des autres
inserts calculées seront arrondies à la valeur inférieure et le diamètre
intérieur du tube sera arrondi à la valeur supérieure.
Les arrondis ci-dessus sont nécessaires pour pouvoir faire un assemblage avec un jeu minimum
mais un jeu tout de même ! Attention : Sans jeu le montage ne sera pas possible.
Modèle n°1
Formules :
A = 0.5 x T
B = 0.6666 x A
Applications possibles :
T=2.5 A=1.2 B=0.8
T=5.1 A=2.5 B=1.6
|
|
Modèle n°2
Formules :
A = 0.4641 x T
B = 0.2240 x T
C = 0.1547 x A
Applications possibles :
T=2.4 A=1.1 B=0.5
T=4 A=1.8
|
Modèle n°3
Formules :
A = 0.4142 x T
B = C = 0.4142 x A = 0.1716 x T
Applications possibles :
T=4.4 A=1.8 B=C=0.7
|
|
Modèle n°4
Formules :
A = 0.3702 x T
B = 0.3775 x A
C = 0.2596 x T
Applications possibles :
T=4.4 A=1.6 B=0.6 C=1.1
|
Modèle n°5
Formules :
A = C = 0.3333 x T
B = 0.3544 x A
Applications possibles :
T=4.6 A=C=1.5 B=0.5
|
|
Modèle n°6
Formules :
A = 0.2767 x T
B = 0.4466 x T
Applications possibles :
T=4.1 A=1.1 B=1.8
|
Voici un fichier Excel à télécharger avec les différents modèles
et les formules associées pour pouvoir expérimenter vos propres combinaisons :
modèles et calcul de rivets mosaïques
Choix de la résine
Pour le collage du rivet, on choisira une colle ou une résine solide. Plusieurs points sont
à prendre en compte :
> Solidité : La résine assure le maintien des différents éléments.
> Fluidité : C'est un point fondamental. La résine doit pouvoir combler facilement le moindre
interstice et faciliter l'évacuation des bulles.
> Temps d'utilisation : C'est le temps disponible pour utiliser la résine après
préparation et avant le début de polymérisation.
> Toxicité : Attention aux contacts avec la peau et les yeux. Ne pas respirer au dessus
de la colle ou de la résine (à cause des solvants parfois très volatils).
Parmi les choix possibles :
> Colle époxy bi-composants. La colle époxy se fluidifie avec la chaleur, mais reste limite
(à mon avis) en terme de fluidité. Une température de l'ordre de
80°C convient. Préparer la colle dans un pot puis le mettre au bain-marie.
> Résine époxy ou polyester. Les résines pour inclusion sont très bien car
très fluides.
> Colle cyano-acrylate. A noter que la colle cyano-acrylate noircit au contact du laiton.
Les produits que j'utilise sont les suivants :
Résine pour inclusion et son durcisseur
|
|
Colorant type "peinture céramique"
|
Pour la résine ci-dessus (Résine Polyester pour inclusion, GTS PRO de Soloplast), le dosage
durcisseur est de 1.5 à 2% de la masse finale ! Ce qui fait très peu de durcisseur quand
la masse de résine est de l'ordre de 20 grammes ! Avec une balance classique, précise à
1 gramme, il est impossible de doser correctement le durcisseur. J'ai contourné le problème
en pesant sur un balance très précise quelques gouttes de durcisseur :
20 gouttes pèsent 0.52 gramme ! En pratique, il faudra donc 7 gouttes de durcisseur pour 10 grammes
de résine.
La préparation de la colle/résine se fera dans un récipient jetable (verre en plastique)
en suivant les instructions du fournisseur. Si besoin, ajouter un colorant dans la résine avant d'y
mettre le durcisseur. Bien mélanger en évitant de faire des bulles.
Si nécessaire et si le produit le permet, rajouter du solvant pour augmenter la fluidité.
Assemblage des éléments
L'assemblage du rivet est une opération assez délicate. Voilà quelques conseils :
> Travailler avec des longueurs assez courtes genre 100 à 150 mm. Sur de grandes longueurs,
l'assemblage de tiges peut se vriller.
> Utiliser des inserts un peu plus longs que le tube pour faciliter les manipulations. En
général, je prévois une marge de 5 à 10 mm.
> Mettre d'abord les éléments périphériques dans le tube, puis les
éléments centraux.
> Eviter les torsions car les inserts peuvent être fragiles, surtout dans les
petits diamètres (1mm et moins).
> Ebavurer l'intérieur du tube, pour faciliter l'insertion des tiges.
> Eviter de serrer le tube dans un étau (risque d'écrasement).
Méthodes d'assemblage
Il y de nombreuses façons d'assembler les rivets. Les inserts doivent être mis en place
et les interstices doivent être comblés par de la résine.
Voici les différentes méthodes dont j'ai entendu parler :
(1) Injection par le bas :
Il faut préparer le tube en formant un petit entonnoir en haut du tube avec du
papier et de l'adhésif. Ensuite, il faut placer les inserts dans le tube. La résine
est injectée par le bas grâce à une seringue et un tuyau souple
(préalablement rempli de résine). Il faut arrêter quand la résine
déborde en haut, dans l'entonnoir.
Inconvénients : Il faut une très grosse réserve de tuyau souple du bon
diamètre.
Attention : toujours utiliser une seringue, ne jamais aspirer avec la bouche ! ! !
(2) Aspiration par le haut :
Les inserts sont placés dans le tube. Le bas du tube est plongé dans la
résine qui est aspirée grâce à une seringue
et un tuyau souple connecté en haut du tube. On arrête quand la résine arrive dans
le tuyau souple.
Inconvénients : Il faut une réserve de tuyau souple du bon diamètre.
La résine peut couler par le bas après le pompage.
Attention : toujours utiliser une seringue, ne jamais aspirer avec la bouche ! ! !
(3) Gravité simple :
Il faut préparer le tube en formant un petit entonnoir en haut du tube avec du
papier et de l'adhésif. Ensuite, il faut placer les inserts dans le tube. La résine
est coulée par le haut dans l'entonnoir.
Avantages : Facilité de mise en oeuvre. Peu de consommables, de surcroit faciles
à trouver.
Inconvénients : La résine peut avoir du mal à couler dans les petits
interstices. Des bulles ou même des sections remplies d'air peuvent rester vers le bas du
rivet.
(4) Remplissage préalable du tube :
Il faut préparer le tube en formant un petit entonnoir en haut du tube avec du
papier et de l'adhésif. Le fond du tube sera bouché avec de l'adhésif. Le tube
sera partiellement rempli de résine. Les inserts (maintenus ensemble par des élastiques
ou du ruban adhésif) seront glissés doucement dans le tube. A la fin, la résine
débordera dans l'entonnoir.
Avantages : Facilité de mise en oeuvre. Peu de consommables, de surcroit faciles à
trouver. Bons résultats en termes de qualité.
Inconvénients : Pas toujours facile de maintenir les inserts ensemble et en bonne position
pendant l'insertion dans le tube. La pratique et l'habitude permettent de contourner ce petit
inconvénient.
C'est la méthode que j'utilise et que je décris en détail ci-dessous.
Une méthode en pratique
Voici quelques détails pratiques et photos pour la mise en oeuvre de la méthode par
Remplissage préalable du tube.
Coté matériel, se procurer :
> Du papier et de l'adhésif.
> Une planche avec des trous borgnes du diamètre extérieur du tube. Ce sera le support
des tubes pendant l'assemblage.
> Un pot pour préparer la résine (pot à yaourt ou gobelet en plastique) et
une spatule (bâton de glace) pour faire le mélange.
Ensuite, procéder comme suit :
 > Couper les inserts et le tube à la longueur
désirée. En général, je coupe le tube 1 cm plus court que les inserts.
Sur la photo ci-contre : Les éléments.
- A gauche et au centre les inserts
- A droite le tube.
> Grouper les inserts. Le tube (ou une courte section) peut être utilisé comme guide.
Préparer le tube en fabricant l'entonnoir et en bouchant le bas avec de l'adhésif.
 
> Préparer la résine en la mélangeant avec le durcisseur. Procéder avec
douceur pour ne pas créer de bulles.
(A) résine (B) On ajoue le colorant (C) On ajoute le durcisseur (D) on mélange
délicatement.
 
 
> Verser la résine dans le tube.
> Tapoter légèrement le tube pour faire remonter d'éventuelles bulles.
> Glisser lentement les inserts dans le tube, en coupant les élastiques au fur et à
mesure.
> Idéalement, un petit passage dans une chambre à vide permet d'enlever les bulles et
de remplir les zones où la résine a du mal à pénétrer (petits
interstices). Ce n'est pas obligatoire, mais cela permet d'éviter les mauvaises surprises !
> Attendre le temps de prise pour la résine.
> Enlever l'entonnoir et l'adhésif. Couper les extrémités. C'est prêt !
Quelques réalisations
De gauche à droite : Modèle n°6 - Modèle n°3 avec insert en tube de 2mm -
Modèle n°2 - Modèle n°4
| | |