Percer un trou dans un rail ?

[Nihil]

Voilà, je me présente avec un petit défi métallurgique...
Il s'agit, comme le titre l'indique, de percer un trou dans un rail. Pour être plus exact, six trous, 4 afin d'y passer des boulons, et deux pour y coincer des barres/tiges à 1200 degrés pour les plier/tordre plus facilement.

Je suis "un peu" bricoleur, mais j'ai du matériel TRES sommaire.
Une forge faite maison qui chauffe entre 1200 et 1400°C si j'en crois la couleur des tiges que j'y ai enfoncé jusqu'ici (mais c'est du fait maison par un amateur, en renforçant la sécurité j'ai sacrifié l'homogénéité de chauffe)
Une perceuse à main (pas de perceuse à colonne, pas fini le cadre pour adapter la perceuse à la colonne), un bidule acheté sur une brocante. Ca perce de l'inox et des lames d'amortisseurs, pas testé sur plus pénible encore.
Des forêts titane. J'y vais tellement fort que les forêts métaux classiques ne suffisaient pas, j'arrive à les casser.
Un marteau correct. 1kg7.
Des burins en "acier qualité outil" mais qui datent de Mathusalem.

J'ai dans l'idée de chauffer le rail, zone à percer par zone à percer, au minimum à l'orange tirant sur le jaune, de m'y attaquer au marteau et au burin et de fignoler ça à la perceuse en re-chauffant assez souvent. Ce qui va déjà être un sacré défi vu la résistance de l'acier d'un rail au frottement, et partant, à la châleur... En gros je suis parti pour faire de la casse, à mon sens. Mais l'autre option que je vois c'est de faire un arc électrique entre deux électrodes ou découper au chalumeau et... Dans un cas je PEUX fabriquer le matériel MAIS le courant nécessaire va poser problème (on va éviter de faire une bouteille de Leyde, c'est un dispositif dangereux mine de rien, ça génère une décharge non maitrisée, ça tue dans le pire des cas) et dans l'autre, je ne peux NI acheter le matériel (manque de sous) NI l'improviser (ceux qui ont déjà touché à du gaz en bouteille comprendront la réticence). Je n'envisage donc que la solution "chiante", celle mécanique.

Mes questions sont les suivantes :
- Quelqu'un a t'il une solide expérience de l'acier de rail de chemin de fer en particulier ? cette personne pourrait-elle avoir accès aux caractéristiques thermiques du matériau (ça serait une bonne base de travail, enfin ça me permettrait d'y voir un poil plus clair) ?
ou, mieux :
- Quelqu'un a-t'il déjà relevé le défi en question et est-il disposé à partager son expérience ? Parce que de la part de mon grand-père, mis à part un "on peut, j'l'ai fait, vas-y", sans la moindre piste technique, pas eu trop de pistes (déjà il méprise un peu ma forge, vu qu'elle tourne au charbon de bois, un charbon "pas sérieux" selon ses propres mots).

[bpc]

on m'a dit que le rail était perçable tel quel, avec des forets, mais je n'ai pas essayé.

avant d'avoir du matos, pour ce genre de chose j'allais le faire faire chez des gens équipés, en laissant "la piéce".

je ne sais pas les détails de ce à quoi tu veux arriver, mais je sais qu'autrefois pour percer des trous pas trop propre, les anciens chauffés le fer et déposés dessus du souffre:
le métal se ronge.

attention, je pense que ça doit produire de l'acide sulfurique, ou un trucs comme ça....

[moss]

tu peux faire découper les trous avec une torche plasma, ça marche bien.

sinon, ton besoin c'est juste une griffe pour plier des barres ? si c'est le cas, tu soudes 2 tiges rondes sur une plaque de métal et ça roule...  tu n'as même pas un étau pour faire les pliages ?

j'ai un peu de doute sur le fait que le soufre puisse creuser l'acier à chaud. il me semble bien que la réaction est S+O2 => SO2, donc ça ne devrait pas toucher l'acier

en tout cas, j'ai déjà vu faire des soudures de rail avec de la thermite...

[Nihil]

Piste intéressante le coup du soufre, merci, je viens de chercher l'effet du soufre sur l'acier, il rend le métal cassant à chaud, c'est peut-être ça qu'ils faisaient, en fait.
Bon je garde ça de côté, du soufre il ne m'en reste pas beaucoup donc faut que je trouve les quantités à utiliser avant. ^^

par contre, y a émanation de dioxyde de soufre, là, et dans les voies respiratoires c'est pas beau comme résultat. Ca devient de l'acide sulfureux.

Pour que ça fasse de l'acide sulfureux (c'est pas encore l'acide sulfurique) il faudrait que la gaz produit par la combustion du soufre (Dioxyde de soufre) passe dans de l'eau, c'est ce qui se passe dans les volcans. L'acide sulfurique c'est plus compliqué à obtenir, c'est l'huile de vitriol des alchimistes, y a des catalyseurs à employer.

Je garde ça sous le coude, ça reste une possibilité intéressante bien qu'un peu dangereuse, mais peut-être que ça peut servir comme argument pour pousser le grand-père à m'en dire un peu plus. 

Sinon, moss, non, le besoin c'est une enclume dans laquelle j'intègre l'option pliage. Et faut pouvoir la visser à la base en bois. Y a des solutions plus simples (l'attacher comme un rail de chemin de fer, justement), mais ça laisse le besoin de faire les deux trous pour la griffe. Que je peux faire en soudant, mais le défi derrière c'est d'apprendre... Le défi m'est plus ou moins posé par mon grand-père, sur le principe qu'il me pose un problème et que faut que je cherche une solution.
J'ai l'étau, mais il est petit, il y a perte de chaleur le temps que je resserre et ensuite il est censé se prendre des coups de marteau, quand même. 

Et oui, la réaction c'est S+O2 atmo = SO2 qui devient, avec la présence d'eau, SO2 + H2O = H2SO3 (acide sulfureux, le truc qui ronge les ramasseurs de soufre dans les volcans)

[azur]

en tout cas, j'ai déjà vu faire des soudures de rail avec de la thermite...

Actuellement (et depuis un petit moment), les rails sont soudés par "aluminothermie"

à priori, les rails ne sont pas trempés, donc perçable, mais vu l'épaisseur, je ne me lancerai pas dans cette entreprise en "mode dégradé".

Une partie de ma famille bosse dans l'usinage de pièce métallique, et le perçage de grosses épaisseurs nécessite de prendre quelques précautions pour faire ça proprement et surtout en sécurité: pièce et perceuse solidement fixées (i-e: pas tenues à la main), et foret refroidi par liquide autant que possible.
j'ai vu surtout utiliser des machines avec des vitesses lentes pour éviter les surchauffes, donc nécessairement, ça prend du temps.

Sinon, il y a la solution moins délicate: un cul de bouteille de champagne remplie d'explosif posé à 5cm au dessus de la zone à percer... perçage assuré mais gare aux oreilles!!! 

[Nihil]

Actuellement (et depuis un petit moment), les rails sont soudés par "aluminothermie"

à priori, les rails ne sont pas trempés, donc perçable, mais vu l'épaisseur, je ne me lancerai pas dans cette entreprise en "mode dégradé".

Une partie de ma famille bosse dans l'usinage de pièce métallique, et le perçage de grosses épaisseurs nécessite de prendre quelques précautions pour faire ça proprement et surtout en sécurité: pièce et perceuse solidement fixées (i-e: pas tenues à la main), et foret refroidi par liquide autant que possible.
j'ai vu surtout utiliser des machines avec des vitesses lentes pour éviter les surchauffes, donc nécessairement, ça prend du temps.

Sinon, il y a la solution moins délicate: un cul de bouteille de champagne remplie d'explosif posé à 5cm au dessus de la zone à percer... perçage assuré mais gare aux oreilles!!! 

Donc en gros ma meilleure solution serait SOIT de finir ma colonne avant, soit de ressortir la chignole (des heures mais si j'arrive à entrer, c'est juste du temps), bien ça ?

Sinon, les explosifs, on va éviter, j'ai promis aux voisins que j'arrêtais ce genre d'expérience. 

[moss]

nihil, tu devrais peut-être attendre un peu, la greffe de poumons est au point, pour les mains c'est pas encore gagné...

si c'est juste pour plier des barres, tu fais un trou dans un morceau de bois, tu rentres un tube d'acier dedans, et ça roule.

après si c'est pour un concours, il y a sûrement des moyens plus marrants...

[azur]

Donc en gros ma meilleure solution serait SOIT de finir ma colonne avant, soit de ressortir la chignole (des heures mais si j'arrive à entrer, c'est juste du temps), bien ça ?

Mon avis (pas une science absolue): si tu veux absolument le faire toi-même, oui, finir ta perceuse à colonne, en vérifiant que ta perceuse pourra percer lentement et avec un couple suffisant. Il faut aussi que tu aies un système d'étau efficace... Essaye de trouver du liquide de refroidissement pour usinage (un espèce de liquide blanchâtre un peu gras) ça permettra de faire durer le forêt.
Après, il existe la solution de s'adresser à un "pro": si tu es à la campagne, tu devrais trouver sans trop de problème un réparateur de tracteur ou même un agriculteur un peu bricoleur qui a le bon matériel (une grosse perceuse à colonne) et qui pourra te le faire proprement (moyennant une petite bouteille  )

NB: une bonne perceuse à colonne ne veut pas forcément dire récente, et si tu en as l'utilité dans le futur, tu peux trouver des modèles un peu ancien mais parfaitement fonctionnels et dotés de leurs accessoires dans des petites annonces, pour un tarif très modique. Et comme c'est de l'industriel, y a un standard, donc plus facile pour trouver des accessoires.

[bpc]

enfin, tout ça c'est du travail bien inutile:

pour fixer le rail il suffit de gros clous, et pour plier de petites sections, il suffit d'enfoncer dans le billot de bois, de court morceaux de gros rond de fer.

[Nihil]

Oui c'est une "forme" de concours. Mon grand-père est un forgeron issus d'une lignée de maréchaux-ferrants, qui a appris la forge tout gamin à coup de crâmage de pattes. EN gros, il est aussi pédagogue qu'un huitre morte, parle pas beaucoup, explique mal (ça doit être une tare familiale) et considère que si tu te fais mal en tentant un truc, c'est entièrement de ta faute.

Il a refusé pendant plus d'une décennie de m'apprendre quoi que ce soit ("Un forgeron, c'est un corps et un esprit. T'as pas l'esprit.") jusqu'à ce que je fabrique une forge ("Ah ben c'est pas trop tôt !"), m'a filé deux paires de pinces et un bon marteau et... m'a laissé me débrouiller, me passant à l'occasion un bout de métal sur le thème : "Tiens. Avec ça maintenant tu d'vrais arriver à faire quelque chose."
Je peux pas trop lui en vouloir, c'est sympa de me filer du métal et mes premiers outils, et lui il n'a pas appris autrement (mais je ne le recommande à personne en tant que professeur. Honnêtement).

Là il m'a demandé si j'avais une "bonne" enclume. Comme c'est pas le cas, il m'a montré ce qu'il avait réalisé à partir d'un rail (son enclume est juste superbe. Mais de toute façon tout ce qu'il fait est superbe. C'est agaçant. ^^ ), en me montrant bien les trous dans le "tas" pour le pliage et en insistant lourdement sur les fixations, avec comme seule question la suivante : "T'as de quoi percer ? T'es sûr ?", avant de me filer un bout de rail.

J'avais déjà un peu lu sur le sujet de l'acier au manganèse, qui a l'air d'être un acier TRES particulier, et là... Ben je fais connaissance avec, pour créer une enclume de coutellerie/serrurerie (donc une enclume assez légère somme toute. On doit être à peine à 10 kilos).

SI je réussis à la percer et à en faire quelque chose de présentable, il continuera à me filer des bouts de métal, voire des outils "qui ne lui servent plus" (sa forge en entier ne lui sert plus, mais il va pas la filer comme ça).

Si je choisis une solution de facilité sans résoudre le problème posé ou en le contournant, je peux m'acheter un billet pour la Grèce et aller m'y faire voir parce que y aura pas de seconde chance.

Voilà le "concours".

[Nihil]

enfin, tout ça c'est du travail bien inutile:

pour fixer le rail il suffit de gros clous, et pour plier de petites sections, il suffit d'enfoncer dans le billot de bois, de court morceaux de gros rond de fer.

Je sais, mais c'est JUSTEMENT le truc auquel j'ai pas le droit, la solution facile. 
(déjà en demandant des renseignements, limite je suis en train de tricher...)

[Nihil]

Ah mais ça, Pierrot, c'est ma revanche finale, ça... Ca fait 10 ans que je me la garde sous le coude...

Il ne connait pas le Damas et est persuadé que l'assemblage de plusieurs aciers de densité/solidité variables ne peut aboutir qu'à un résultat tout pourri...
10 ans que je stocke ça dans un coin de ma tête, j'ai peut-être quelqu'un qui peut m'apprendre à en faire (pas encore rencontré, c'est un ami d'ami)... Je compte bien lui en montrer une réalisation avant qu'il ne décède, un beau truc.
Vu le bonhomme, ça le rendra content en même temps que ça lui filera une des claques les plus monumentales de sa vie (et sans m'appesantir dessus, il l'a pas volée, celle-là).

Ta perceuse à manivelle, c'est ça ?


C'est ce qu'il a lui aussi (mais il ne la prêtera pas) et c'est ce que j'essaie de construire en parallèle.

[bpc]

Il a refusé pendant plus d'une décennie de m'apprendre quoi que ce soit ("Un forgeron, c'est un corps et un esprit. T'as pas l'esprit.") jusqu'à ce que je fabrique une forge ("Ah ben c'est pas trop tôt !"), m'a filé deux paires de pinces et un bon marteau et... m'a laissé me débrouiller, me passant à l'occasion un bout de métal sur le thème : "Tiens. Avec ça maintenant tu d'vrais arriver à faire quelque chose."

c'est compréhensible:
pour un gars du métier, être forgeron, c'est pas chauffer du métal et taper dessus.

c'est plutôt, une "intimité" avec ce matériau:
et ça , c'est difficile de savoir si le novice l'aura un jour.

s'il ne l'acquiet pas, il pourra toujours travailler, mais il lui manquera la rapidité et l'adaptabilité.
et ce manque à le don d'agacer certains anciens.

j'ai rencontré un ancien forgeron, qui avait fait son apprentissage chez un taillandier:
le gars avait mis un an à simplement lui dire bonjour, et un an de plus à lui parler !!!

c'était parfois un peu spécial autrefois, mais le niveau était extraordinaire élevé.

si tu es en contact avec un ancien, profites en....... mais attention, il y a aussi des "pénibles"  chez eux....

[azur]

Ta perceuse à manivelle, c'est ça ?

Vu ce qu'il en dit, ça serait plutôt ça:


Au passage, ta perceuse à colonne, c'est presque un truc d'amateur
D'occasion, tu trouveras pour beaucoup moins cher, et plus solide, des trucs dans ce genre:


Mon grand père avait un truc de ce genre, et ça fonctionne toujours:


La seule contrainte, c'est qu'il faut avoir de la place (et du triphasé!)

[moss]

La seule contrainte, c'est qu'il faut avoir de la place (et du triphasé!)

il vaut mieux aussi se raser le crâne, parce que les cheveux longs c'est un poil dangereux avec ce genre  de machines...

[Nihil]

il vaut mieux aussi se raser le crâne, parce que les cheveux longs c'est un poil dangereux avec ce genre  de machines...

Ca, dans les règles de sécurité quand tu manipules, en cas de cheveux longs, le port de la résille est obligatoire.
Surtout que quand une mèche se prend dedans, ça s'enroule TRES vite (et le cheveux est un matériau TRES résistant, n'en doutez pas une seule seconde).
Vaut mieux avoir l'air d'un crétin en portant une espèce de bonnet de bain moche que plus avoir l'air de rien en cas d'accident.

(pour mémoire, quand dans les usines d'extraction de sucre quelqu'un se prenait les doigts dans les engrenages, on coupait le bras sinon la personne finissait broyée. Là on parle de la tête...)

[Mezig]

Je ne connais pas bien le rail de chemin de fer mais je serrai toi, j'irai doucement
Perçage a un diamètre faible 4 mm pour commencer à la bonne vitesse et augmenter progressivement le diamètre tout en diminuent la vitesse.
utilise de l'huile de coupe si tu en a ou n'importe quel lubrifiant par défaut; le but étant d'empêcher le foret de chauffer.
En y allant avec douceur et prudence et avec de la patience, tu devrai y arriver et faire la nique a ton grand père.

[Nihil]

Oui, augmenter le diamètre au fur et à mesure pour limiter la friction, je vais faire ça pour les deux trous servant à tordre.
Pour les fixations, je suis en train de penser à mettre un coup de disqueuse à chaque fois, et élargir la fin de la fente avec la perceuse.

Photos et protocole à venir histoire de transformer le sujet en un DIY utilisable par tous.

[Draven]

Y'a pas 150 solutions pour percer proprement un gros truc hein, perceuse a colonne obligatoire si tu veux être bien droit... A la main c'est juste impossible et dangereux.
Tu arriveras peut être a percer avec une perceuse a main ( electrique ou vilebrequin ), mais ça sera jamais droit...

Trouve toi d'occasion une VRAI perceuse a colonne, et zou du plus petit foret au plus grand, avec une bonne dose de lubrifiant en permanence et en petite vitesse sur la fin...

Et quand ça couine c'est que tu va trop vite 

[Jérôme A]

Vers chez toi il y a surement un atelier de mécanique générale , tu vas les voir , tu fais percer et tu pourrais même demander à faire surfacer le rail pour avoir une table plane, bien plus pratique qu'un rail arrondi pour la coutellerie ...

Je suis sur que pour 20/30€ ils te font ça...

[Zecrow]

Spécial, le papy... 
A titre personnel, je ne pense pas que la méthode de laisser un arpète se dém*rder sans aucune transmission de connaissance soit valable, mais bon, on ne va pas le refaire à son âge je suppose. 

Je m'étais intéressé aux enclumes en rail à un moment, sans sauter le pas de forger pour le moment.
Trouvé ça sur un forum au sujet de l'acier, puisque tu te questionnais sur ses caractéristiques :
Le rail ferroviaire est en acier, avec un taux de carbone moyen, de l'ordre de 0.6% à 0,8%, mais un taux de manganèse et de silicium importants, de 0,7% à 1,2% et de 0.1% à 0.6% respectivement, qui le rendent dur et lui permettent de supporter des contraintes élevées. Les rails sont laminés à chaud (température de l'ordre de 1200 degrés)et subissent un corroyage (réduction de section depuis le bloom jusqu'au rail fini) d'au moins 7. Pour ces aciers au carbone on n'utilise pas la terminologie habituelle de la sidérurgie; on parlait de nuances 700, 800 ou 900A (MPa)jusqu'en 2002, de nuances comme par exemple R260 (dureté HBW sur la table de roulement) selon la norme européenne EN13674 de nos jours.

Au sujet de la qualité de l'enclume qu'il est possible d'obtenir, c'est vrai que ça peut être très joli...


Mais beaucoup de forgerons estiment qu'un rail horizontal ne procure pas assez de matière sous le marteau, et certains recommandent de le monter verticalement, ce qui donne une table de travail certes très petite mais une bien meilleure qualité de frappe. Comme ça    :


Bon, ça ne te fait pas beaucoup avancer pour tes perçages... 

[Nihil]

Ben il est comme ça. Il a étudié à l'école "marche ou crève"... Et je suis trop vieux pour refaire son éducation.
Tiens, c'est amusant cette idée que ce n'est pas assez imposant un bout de rail, c'est plus ou moins ce qu'il n'a pas arrêté de répéter aujourd'hui : "J't'ai donné un bout trop p'tit."
Un peu comme si il s'attendait à ce que je râle et refuse. ET bien non, ça fera une enclume fonctionnelle.

Parce que ça y est, le premier trou est percé. C'est une affaire qui avance.

Méthode utilisée pour les trous de fixation : saignée à la disqueuse, puis élargissement au foret.

1 le matériel pour la saignée


- Une veste protectrice (ici du jean.)
- Les lunettes de protection
- Des boules quiès (celles-ci atténuent Rammstein en concert, j'les aime bien. Mais si vous avez les casques de protection c'est encore mieux)
- Un masque (ça protège aussi un peu le visage. Mais ça ne vaudra pas la protection d'un casque)
- Des gants (je les porte, ils ne sont donc pas sur la photo en question. gants en cuir)
- La disqueuse avec un disque de coupe tout matériaux
- Et bien entendu le bout de rail

2 La saignée en elle-même.

C'est tout simplement du maniement de la disqueuse, avec les précautions idoines.
Pour un meilleur résultat que le mien, tracez un carré dans la base de l'enclume, tracez en les diagonales et coupez le long de la diagonale.

Voilà ce que ça donne si on ne trace pas au préalable la découpe (je suis allé un peu vite, un orage approche) :


Le grand perdant de l'histoire, c'est le disque de découpe. J'en ai utilisé un neuf. Après ces 4 petites saignées, il en reste ça (à droite):


3 Le perçage en lui même

On commence avec un petit foret puis trou après trou, on augmentera le diamètre, jusqu'à atteindre le diamètre désiré.
Pour percer, j'ai utilisé la technique de l'à-coup, un ajustement du foret au trou, une rotation qui démarre lentement, je donne un à-coup, j'arrête de percer, je plonge mon foret dans l'huile et je recommence.

Une photo du trou, de la perceuse et de tous les forets impliqués :


Attention : la technique de l'à-coup telle que décrite permet d'éviter de coincer le foret dans la saignée, mais le risque subsiste, et la tension latérale peut briser le foret. C'est donc dangereux avec une perceuse à main, ça nécessite un bon contrôle du geste, des vêtements de protection (ça fait un joli bleu, un foret cassé dans le ventre, et ça c'est quand on a de la chance). Privilégiez la perceuse à colonne !

Sur ce, pour des raisons de sécurité, je cesse de jouer avec l'électricité : orage en approche.

[moss]

c'est quoi l'intérêt de faire une coupe à la meuleuse ? pourquoi ne pas pointer et percer ?

[Nihil]

Rapidement avant que l'orage ne soit là :

Ca me fait un guide de forage pour le premier trou, ça réduit aussi la friction lors de la première percée, j'épargne les forets en évitant aussi de trop créer de tension latérale lors du premier trou, vu que je reste plus ou moins droit.

[Gros Calou]

Et pourquoi tu fais pas appel à un mec du coin qui a le matos, il y a des sites pour ça, tu as pas de perceuses, un mec t'en prête une, tu as pas etc...
Renseigne toi, sinon faire ça par ,un pro qui a le matos, percer 9/8/10 trous, il t'en fera pas un supplémentaire vu que l'a déjà 

A mon avis cela te coûtera plus cher de te gaver d'acide et autres saloperies, sans compter le risque de m*rde