[Tutorial] Fabrication de potards en aluminium

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sha4096
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[Tutorial] Fabrication de potards en aluminium

Message par sha4096 »

Je voulais vous faire part d'une expérimentation qui a eu lieu aujourd'hui, à savoir la fabrication de potards en métal (aluminium). Ne disposant pas d'un tour à métal et étant du genre "do it yourself", j'ai opté pour une autre méthode : la fonte des pièces. Tout ceci s'inscrit dans le cadre de mon projet de guitare (http://lutherie-amateur.com/Forum/viewtopic.php?t=8548).

Pour être clair : c'est surtout pour essayer mais je suis surpris en bien par la résultat qui permet d'avoir un rendu un peu grossier. L'opération reste un peu dangereuse et il faut prendre des précautions lors de la fonte.

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L'aluminium se prête bien à cette opération : il fond à une température moyennement élevée (660°C), il ne coûte pas cher et on en trouve facilement. Le plomb a un point de fusion plus bas mais c'est un métal toxique. Le zinc est une alternative mais sa fonte peut produire des vapeurs toxiques (qui produisent la "fièvre du zinc"). Il existe aussi des alliages Zinc/Alu qui peuvent être intéressants (utilisés notamment dans les pièces de monnaie).

1. Préparation du moule
De la qualité du moule va dépendre la qualité de la pièce. Et là il y a plein d'options possibles, des plus économiques au plus pro. Il y a d'innombrables méthodes pour couleur du métal. Il faut aussi faire attention que le moule supporte la température du métal en fusion. Pour le "projet potard", le choix s'est porté sur du plâtre à prise rapide même s'il y avait le risque que le moule éclate à cause de la chaleur (il existe différents types de plâtres qui peuvent être plus ou moins résistants). En général pour la fonderie, c'est du sable spécial qu'on utilise (du sable de fonderie, en anglais "green sand"), plus d'infos dans les liens à la fin du topic.

L'avantage du plâtre, c'est qu'il est relativement lisse, rend bien les détails et qu'on en trouve facilement. Le désavantage, c'est qu'il est justement trop lisse car en fondant du métal, il faut que les vapeurs puissent s'échapper facilement (ce que permet le sable par diffusion, en contrepartie, le sable perd en précision). Créer des "tunnels" pour l'échappement des gaz est un moyen couramment pratiqué en fonderie mais vu la taille des pièces.. En pratique cela n'a pas trop été un problème.

J'ai donc pris mon potard en plastique de Strat et je l'ai plongé dans du plâtre à prise rapide (le mélange doit être assez liquide). Celui-ci prend tellement rapidement qu'il faut retirer le bouton après quelques minutes. La première erreur fut de laisser le bouton à fleur de la surface du plâtre, on verra ça plus loin dans les images. J'ai préparé un autre moule avec le potard fixé au bout d'un cylindre afin d'avoir une sorte de tunnel. Cela permettra d'avoir un cylindre d'alu que je pourrais couper net et propre à la scie.

Dans tous les cas, il faut bien laisser sécher le plâtre car du métal en fusion + de l'eau = danger potentiel (c'est comme jeter de l'huile bouillante dans de l'eau...en pire)

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2. Fabrication du fourneau
Matériel nécessaire : un bidon métallique en fer ou en acier (pas en alu ! :wink: ), genre bidon de peinture, un tube en fer/acier d'une longueur de plus de 50 centimètres, du charbon ou du bois, quelques pierres, une boîte de conserve (le creuset improvisé). Le fourneau nécessite un apport en air important, plusieurs méthodes existent comme on va le voir. Finalement, des protections surtout pour la fonte du métal : gros gants bien épais, veste, lunette, etc. En deux mots : faites attention ! Et bien sûr, faites cela en plein air, avec suffisamment de place autour.

La première chose à faire, c'est de trouer le bidon près de sa base afin d'y introduire le tube métallique qui apportera de l'air sous pression.

On met ensuite quelques grosses pierres au fond du bidon (cela rend l'ensemble plus stable et permet d'éviter du charbon vienne obstruer le tube). Pour entretenir le foyer et obtenir une température élevée, il faut injecter de l'air dans le dispositif. Le plus simple, mais pas le plus efficace car le volume d'air envoyé est faible, consiste à utiliser un sèche-cheveux que l'on fixe à l'extrémité du tube. Étant en possession d'un compresseur, j'ai simplement placé le pistolet à l'extrémité du tube et j'ai utilisé un serre-joint pour la poignée reste enfoncée. Finalement, on remplit généreusement le reste du bidon avec du charbon ou du bois avant d'allumer le tout.

Le creuset qui contiendra le métal est une simple boîte de conserve avec deux trous et une tige métallique en travers que l'on posera dans le bidon.

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3. Fonte du métal
On trouve de l'alu un peu partout. J'ai essayé divers objets contenant de l'alu. Les pièces massives en alu sans peinture ou pigments sont le top. Le pire, c'est le papier d'alu avec de l'encre ou coloré, c'est plein d'impuretés et l'alu produit est poreux, friable, bref c'est vraiment pas terrible mais pour faire des essais, c'est ok. La peinture sur les canettes par exemple résiste à la chaleur et dégage des vapeurs qui doivent pas être très saines... (nb. évitez de trop respirer les alentours du fourneau lorsque le métal est en train de fondre..)

L'alu est simplement déposé au fond de la boîte qui est placée au centre du foyer. Quand le fond de la boîte devient rouge, on s'approche de la température de fusion de l'aluminium. C'est un bon indicateur. L'aspect de l'alu en train de fondre est assez bizarre, on dirait qu'il s'effrite. Avec une tige métallique, on peut mélanger un peu le métal pour le séparer des impuretés. Après avoir allumé le bidon, il m'a fallu environ 20 minutes pour obtenir la température de fusion avec du bois. Avec du charbon, je pense que ça irait encore plus vite car on peut vraiment bien entourer la boîte de conserve.

Boîte de conserve rouge :

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4. Création de la pièce
Une fois que l'alu est bien fondu, vous pouvez essayer de retirer les impuretés avec une tige métallique (pas facile et attention à ne pas se brûler). Verser le métal dans le moule est tout un art, il faut aller suffisamment vite pour ne pas lui laisser le temps de faire des "couches" et faire très attention à ne pas se blesser. Autre chose très importante, il faut avoir fondu suffisamment de métal. Si le moule est à moitié rempli, cela ne sert à rien d'en rajouter par la suite, ça fera une pièce mal soudée qui se cassera.

Donc voilà la photo de mon tout premier essai :

Image

Il est difficile de verser la bonne quantité, donc la moitié de l'alu dépasse et c'est pour ça que j'ai fait un nouveau moule avec un tunnel cylindrique. Il y a aussi un autre phénomène : l'alu a tendance à se bomber (je pense que c'est une histoire de tension superficielle associée au refroidissement du métal) et si vous avez une pièce cylindrique, eh bien il ne va pas "jusqu'au bord".

Laisser bien refroidre, l'alu reste très chaud pendant plusieurs minutes. Après 5 minutes vous pouvez renverser le moule et taper légèrement derrière pour que la pièce tombe, celle-ci reste bouillante. Il se peut que votre creuset commence à faiblir, l'alu a tendance à oxyder l'enveloppe de la boîte, avec un trou à la clé (ça m'est arrivé après la troisième pièce).

J'ai essayé plusieurs fois, avec le même moule, et des résultats très variables. Certaines pièces sont vraiment pourries : mauvais métal (papier d'alu doré de boîtes pour chat + température insuffisante = pièce poreuse et moche). Le dernier exemplaire à droite est le meilleur, j'avais pris une pièce en alu massif de bonne qualité et le fourneau chauffait vraiment bien (le tube en laiton qui tenait la boîte de conserve a en partie fondu). On voit que le moule a bien résisté aux contraintes thermiques. Une chose est sûre avec l'alu "fait maison" : les pièces doivent être retravaillées.

Image

5. Retouche de la pièce
On peut utiliser une ponceuse à bande pour dégrossir la pièce et essayer d'arrondir la base du potard. Une brosse métallique permet de dégager les petites impuretés à la surface. Finalement, un dremel avec un disque de polissage a permit d'obtenir un résultat assez satisfaisant pour un premier essai, avec un potard qui brille bien, pas toujours très régulier et propre (difficile d'avoir une base plate) mais avec un peu plus d'expérience, il y a sûrement de quoi faire de belles choses.

Image

Il faut encore percer un trou à la base pour l'enfiler sur la tige du potentiomètre.

Je donne ici quelques liens qui m'ont bien aidé :

http://www.backyardmetalcasting.com/book_fp.html <- inspiration pour le fourneau
http://homepage.ntlworld.com/v.ford/furnace.htm <- autre inspiration
http://www.cowtown.net/mikefirth/meltmetl.htm
http://wapics.free.fr/fonderie/sable.htm <- recette de sable de moulage (en français)
http://www.gizmology.net/stovetop.htm
http://www3.telus.net/public/aschoepp/sand.html
http://www.youtube.com/results?search=r ... 9uLoR8ecb8
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Ptitmarseillais
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Message par Ptitmarseillais »

:shock: :shock: :shock: Waouw, t'as la foi toi, surtout quand on sait combien ça coûte.

Sans vouloir être blessant, tu penses qu'il est possible d'obtenir un résultats plus net ?

On ne pourra te reprocher d'aller au bout des choses ... :wink:
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Message par Gaelle »

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Message par sha4096 »

Ptitmarseillais : oui je pense qu'on peut obtenir quelquechose de plus net si le métal est encore plus chaud (il reste liquide plus longtemps dans le moule -> meilleur rendu des détails) et que la phase de versage du métal est mieux maîtrisée. Je sais que les potards ne coûtent pas très chers mais des potards en alu massif, je n'en ai encore jamais vu :) Surtout on pourrait faire n'importe quelle forme. Pas sûr toutefois que je les utilise pour ma gratte finale si la précision n'est pas meilleure (j'ai regardé les prix sur Stewmac après coup :)
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Message par zakros »

salut!

Il me semble que le coulage se fait sous pression en industrie ce qui permet d'éviter les petites bulles dans la pièce en alu. j'avais déjà vu ca quelque part mais je sais plus où...
a+
zakros
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Message par zakros »

voila ce que j'ai trouvé :
Le moulage sous pression est un procédé de coulée mécanique qui permet la production rationnelle de pièces en grandes séries. Il a l'avantage d'être très précis et convient aux pièces de faibles tolérances, de surface lisse et aux contours nets.
source : http://www.alu-laufen.ch/index.php?lang=fr&id=10


donc il semblerait bien que je disais pas de conneries maintenant ca doit pas être le seul procédé non plus!
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Message par Beren »

la démarche est interessante, bravo à toi.

quand j'aurais 5 min, je rajouterais ca en FAQ :wink: .
"ça rentre tout seul, pas besoin d'appuyer, faut la laisser faire, juste la balader "
blaireau : 02 Sep 10, 18:46
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Message par farev »

Excellents ces essais !!! Il doit y avoir un moyen de faire ça super propre mais lequel (une histoire de moule ?)... enfin bon vraiment bien. :yes:

Y'a vraiment des fondus sur ce forum !!! :lol: ... oui bon :arrow:
Bon alors y'a ça et ça en attendant mieux !
"Fender est à la lutherie ce que Ikéa est à l'ébenisterie"

Vous aimez les blagues, M. Martino ?
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Spartacus
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Message par Spartacus »

pour bien faire il faudrait mettre des masselotes qui prendraient les bulles, et le mieux serait de le faire sous pression, et puis peut être essayer avec un moule en terre...
Just Testing......

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sha4096
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Message par sha4096 »

J'ai essayé à nouveau ajdh et c'est pas très concluant :roll: -- mais il fallait que je retente :). Avec cette méthode, l'aluminium a une sale tendance à devenir granuleux et à ne pas bien rendre les détails. Je crois effectivement que le problème vient de l'absence de pression qui "plaque" l'alu contre le moule. Je suppose que la pièce se rétracte légèrement dans le moule, que les impuretés et les bulles font le reste d'où le résultat pas très précis (possible que des tunnels d'évacuation améliorent un peu la finition). En cherchant un peu sur le net, on voit facilement la différence entre les pièces faites avec du sable bon marché et les pièces sorties par un amateur avec du sable de fonderie. Bref il y a pas mal de paramètres qui entrent en jeu.

Enfin voilà, je vais acheter mes potards :)
Dino_10
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Message par Dino_10 »

salut,

alors dans l'industrie, pour les pieces en alu, on utilise plutôt des moules metallique que l'on chauffe avant la coulée. Sinon y'a aussi les moules en sable mais vu la taille de la piece, l'etat de surface va etre dégueux.

a mon avis, avec un moule en platre, tu auras du mal à faire mieux au niveau des détails. faudrait que je me renseigne auprès d'un ami qui se fait des pièces de train miniature en alu. Autant les pieces d'industries je connais bien (ma formation...) mais les petites pieces comme ça, je ne sais pas exactement.
et puis y'a aussi le type d'alu, la propreté du bain, la T°C, le type de coulée, y'a tellement de parametre...
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caribou
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Message par caribou »

Si c'est pour faire un bouton de potentiomètre, dont les propriétés mécaniques n'entrent que moyennement en ligne de compte, il vaut peut-être mieux faire ça en régule (étain+plomb+antimoine), c'est bien plus facile à fondre et à mouler et ça ne pèse pas trop lourd.
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sha4096
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Message par sha4096 »

Mais est-ce qu'un alliage comportant du plomb est acceptable pour une pièce que l'on est amené à toucher assez souvent ?
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caribou
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Message par caribou »

Faut pas non plus s'inquieter pour tout...
D'abord ça n'est pas du plomb pur, ensuite on ne le touche quand même pas si souvent que ça, et puis on ne se met pas non plus les doigts à la bouche juste après, enfin en général...
J'ai des copains qui font des vitraux, toute la journée ils manipulent du plomb. Ils doivent faire régulièrement des prises de sang mais jusqu'à présent ça ne leur a jamais causé de soucis de santé et ils n'ont pas plus de plomb dans le sang que n'importe qui.
Ce qui est dangereux ce sont les canalisations en plomb, qui chargent l'eau potable, pour le reste... :roll:
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Message par béchonnet »

une de mes cornemuses que j'utilise le plus est couverte de plomb (avec un peu d'étain)... je suis pas encore mort...


le problème quand je fabrique ce type de cornemuses sont les "vapeurs" quand je fais fondre le plomb pour le couler...

Image
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Message par Kralizec »

La première chose à faire comme le dit Spartacus, c'est de travailler sur les cheminées et les masselottes. La méthode de la cire perdue est adaptée.

Pour améliorer encore, je sais qu'on peut faire une coulée par dépression, c'est accessible à l'amateur, mais ça demande un peu de matos tout de même (compresseur de frigo utilisé comme pompe à vide, etc...). Le principe c'est de plaquer le métal en fusion aux parois du moule en "l'aspirant" au travers de la porosité du plâtre. C'est utilisé notamment en joaillerie (bijoux, boîtiers de montres...).
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Message par Dellving »

Il y peut être une voie à exploiter dans le dommaine de la centrifugeuse : http://www.creafigs.com/page.php?id=232. Je ne sais pas, un montage à base de perceuse ou de centrifugeuse de cuisine pourrait éventuellement faire l'affaire
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sha4096
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Message par sha4096 »

J'avoue que je ferais moyennement confiance à un truc "homemade" qui centrifuge du métal en fusion :) J'ai discuté avec quelqu'un qui m'a suggéré de voir si l'époxy ne pouvait pas remplir le même rôle. Est-ce que quelqu'un a déjà essayé ce genre de manip ? Sinon c'est le prochain truc à tenter :)
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raoul®
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Message par raoul® »

La semaine derniere, histoire d'attendre que ça soit l'heure de se barrer, j'ai fait des plombs pour les souffleurs de verre, en gros quand ils font des courbes au chalumeau, il faut maintenir le tube pour pas qu'il bouge, j'ai fait un moule en alu et fondu le lingot de plomb au chalumeau, c'etait un veritable festivale de météorites miniature, mon futal ressemble a du birdseyes.

Voila, c'etait pour la petit histoire.
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Message par béchonnet »

j'y pense subitement, ton père n'a pas un tour à Bois, étant donné qu'il est menuisier????
Si c'est le cas, tu peux tourner tes boutons de potards sans problèmes...
il vaut mieux boire le vin d'ici que l'eau de là.
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