Guide complet des forets pour le perçage – Bricolage

Découvrez les types de forets et leur utilisation pour des travaux précis. Percez le métal avec efficacité grâce à nos conseils.

Introduction

• Nous vous présentons ici les différents types de forets et leurs utilisations pour des travaux de perçage précis.
• Découvrez comment choisir les bons forets pour le perçage de métaux et comment les entretenir pour prolonger leur durée de vie.

1. Les différents types de forets pour le bricolage:

Ce sont des outils essentiels pour tout bricoleur, qu’il s’agisse d’un amateur ou d’un professionnel. On distingue 4 familles principales:

• Les forets à métaux sont des outils essentiels pour tout bricoleur, qu’il s’agisse d’un amateur ou d’un professionnel.

• Les forets à bois sont conçus pour percer des trous dans le bois avec une pointe centrale et des bords tranchants. A partir de certains diamètres ils sont plat puis lorsque le diamètre devient trop important on passe sur les scies cloche. Là, je m’égare car ne n’est pas le sujet de cet article.

• Les forets à béton sont utilisés pour percer des trous dans le béton, la brique et d’autres matériaux de maçonnerie. Il en existe différents de plusieurs types, les plus courant sont:
  • Les forets béton à queue lisse en acier trempé avec plaquette en carbure de tungstène brasée. Ils sont adaptés à une utilisation sur perceuse électroportative et compatible avec la fonction percussion pour augmenter leur efficacité. Certains forets à queue lisse de très basse qualité sont tout en acier, nous les déconseillons car c’est juste une perte d’argent.
  • Ceux à béton SDS+ et SDS Max sont spécialement conçus pour être utilisés avec des perforateurs et sont idéaux pour les travaux lourds de perçage dans le béton et la maçonnerie. Il faut alors faire attention à bien vérifier la compatibilité du système d’emmanchement (SDS+ ou SDS Max) avec son perforateur avec de finaliser son achat. Vous pourrez toutefois trouver un adaptateur pour adapter en emmanchement SDS+ sur un performateur SDS Max.

2. Le perçage des métaux

2.1 Les forets les plus courants sont

• Forets à métaux HSS (High Speed Steel) :
  • Ils sont fabriqués en acier rapide et sont les plus couramment utilisés pour percer des trous dans les métaux. Ils peuvent percer des trous dans l’acier doux, l’acier inoxydable, le titane, l’aluminium et d’autres métaux.
  • Certains vont bénéficier d’un traitement de surface qui va de la vaporisation au revêtement TiAlN. Ce dernier est un procédé de revêtement de surface utilisé pour améliorer les propriétés de la surface métallique, telles que la dureté, la résistance à l’usure, la résistance à la corrosion et la résistance à l’oxydation.
• Forets à métaux au cobalt HSS-Co :
  • Ils sont fabriqués à partir d’acier rapide avec 5% à 8% de cobalt. Ils sont plus résistants à la chaleur et à l’usure que les HSS standard et sont donc idéaux pour percer des trous dans les métaux plus durs tels que les aciers faiblement alliés et certains aciers inoxydable.
  • Ils peuvent aussi avoir un revêtement de type TiAlN.
• Forets à métaux au carbure :
  • Ils sont fabriqués en carbure de tungstène monobloc et sont les plus durs et les plus résistants à l’usure de tous les forets à métaux. Ils sont idéaux pour percer des trous dans les métaux durs et abrasifs tels que le titane, les aciers trempés et les alliages de métaux durs.
  • Attention car ils ne supportent pas les chocs et ils peuvent plus facilement se casser ou s’ébrécher. Il faut aussi faire attention à bien veiller à l’évacuation des copaux et au bon refroidissement des arêtes de coupe.
  • Certains sont dotés de trous pour un refroidissement interne, mais ils sont réservé à une utilisation sur centre d’usinage. Ils sont plus onéreux car plus complexe à produire.
  • Ils sont généralement revêtus pour augmenter leur durée de vie.
  • Le principal intérêt du carbure pour un bricoleur est de pouvoir percer des trous dans des cylindres en acier à haute dureté. Il n’y a alors pas de risque de ripper et on a l’impression de percer comme dans une motte de beurre avec une fourchette chaude.
  • Avec le carbure, l’utilisation d’une perceuse à main est à proscrire. On utilise soit avec un tour à métaux soit avec une perceuse à colonne. Et surtout on veille à bien lubrifier et à respecter les vitesses de coupe (je reviendrai plus tard sur ce paramètre). Il faut aussi constamment enlever de la matière pour ne pas avoir de vibration qui risque d’endommager les arêtes de coupe.

2.2 Les principales caractéristiques

• Pointe d’angle : Les forets à métaux ont un angle de pointe qui va de 90 degrés pour les pointes à centrer à 135 degrés. Mais les plus courants ont un angle de 118 degrés que ce soit dans un cadre aussi bien professionnel que pour du bricolage. L’angle de pointe est un élément crucial qui influence le centrage, la durée de perçage et la pression de contact requise.
  • Un angle de pointe plus petit facilite le centrage et réduit le risque de glissement, mais cela augmente la durée de perçage.
  • Un angle de pointe plus grand permet une durée de perçage plus courte, mais cela rend le centrage plus difficile et nécessite également une pression de contact plus élevée.
  • Le choix de l’angle de pointe dépend du matériau à percer et des exigences spécifiques de l’application.
  • Connaître cet angle est très important lorsque l’on doit affuter les arêtes de coupe.
• Revêtement : Ils peuvent être revêtus de différents matériaux, tels que le titane (TiAlN), le nitrure de titane… , pour améliorer leur durabilité et leur résistance à l’usure.
• La longueur : Plus ils sont courts, plus on aura de rigidité et moins on aura de déviation. Il peut être intéressant dans certaines applications d’utiliser différentes longueurs de forets de façon successive pour améliorer la qualité du résultat du perçage (par exemple, une série extra courte de 3xD, puis une série standard de 5xD, puis une série longue voire extra-longue si besoin). 3xD et 5xD signifient que la longueur de coupe correspond à environ 3 fois ou 5 fois le diamètre nominal.

2.3 Comment choisir les forets à métaux

Le choix des forets à métaux dépend du type de matériau à percer et de l’application. Voici quelques facteurs à prendre en compte lors du choix :

• Matériau :
  • Aciers standard, fonte, aluminium, laiton, bronze : HSS, HSS-Co, Carbure
  • Aciers à haute limite élastique, aciers inoxydable: Favoriser les HSS-Co et carbure
  • Titane, Inconel : Carbure
• Taille : Choisissez la taille (diamètre de coupe) en fonction de la taille du trou à percer.
  • 0.5mm – 10mm à que cylindrique: utilisable dans tous les mandrins de perceuse et possibilité d’avoir toute les tailles à 0.1mm près.
  • 10mm – 16mm à que cylindrique: vérifier que le mandrin de votre perceuse est compatible avec le diamètre
  • 5mm – 40mm à cône morse: vérifier la compatibilité avec la dimension du cône de votre machine. Si il faut utiliser un adaptateur.

• Revêtement : Choisissez un revêtement approprié pour améliorer la durabilité et la résistance à l’usure du foret.
• Qualité : Choisissez les de haute qualité pour garantir des résultats précis et prolonger la durée de vie de l’outil.
  • Un foret de mauvaise qualité va induire des difficultés à couper la matière, ce qui va faire chauffer le foret et conduire à un recuit. Un affûtage sur ce type d’outil n’aura pas de sens : il ne va pas se mettre à couper comme par magie.
  • Une bonne qualité va permettre d’augmenter sa durée de vie globale et permettre à chaque affûtage de lui redonner un peu de jeunesse.

2.3.1 Coffrets HSS 19 à 25 pièces

2.3.2 Coffret économique maxi format

Il existe différentes taille de set à des tarifs très différent. Un des format que j’aime bien pour débuter est un set de forets Parkside. Ils sont revêtu et ont une très bonne résistance. Leur rapport qualité prix est juste exceptionnel et saura satisfaire une grande majorité des bricoleurs.

2.4 La lubrification et le refroidissement

Lors du perçage de matériaux métalliques, le refroidissement et la lubrification sont des éléments cruciaux pour garantir une coupe précise et prolonger la durée de vie des outils.

2.4.1 Refroidissement par fluide de coupe

• Le refroidissement permet de réduire la chaleur générée par la friction entre l’outil de coupe et le matériau à découper, réduisant ainsi le risque de déformation ou de dommage et améliorant la qualité du processus.
• Les systèmes de refroidissement par air sont également utilisés pour certains types de forage, mais ils sont moins efficaces que le refroidissement par fluide de coupe.
• Il est important de choisir le bon type de fluide de coupe en fonction du matériau à découper et des exigences spécifiques de l’application. Les fluides de coupe sont couramment utilisés pour refroidir l’outil de coupe lors de l’usinage de métaux.
• Il est important de maintenir un débit de fluide de coupe adéquat pour garantir un refroidissement efficace de l’outil de coupe et éviter toute surchauffe.
• Pour des raisons sanitaires, il est conseillé de renouveler régulièrement le fluide de coupe pour éviter la propagation des bactéries. Il est également important de contrôler régulièrement la concentration en fluide de coupe à l’aide d’un réfractomètre.

Vous trouverez ci-dessous les éléments nécessaires pour utiliser un fluide de coupe refroidissant. Le réfractomètre permet de contrôler la concentration en huile lorsqu’il est nécessaire de rétablir les niveaux.

Astuce pas chère: si vous n’avez pas de pompe pour le fluide de coupe, une bouteille en plastique (type bouteille d’eau) avec 2 petits trous dans le bouchon fait très bien l’affaire.

2.4.2 Lubrification à l’aide d’huile non diluée

• La lubrification réduit également la friction entre l’outil et le matériau à percer, ce qui réduit l’usure et prolonge la durée de vie de l’outillage.
• Les huiles de coupe sont couramment utilisées pour lubrifier l’outil de coupe lors de la découpe de métaux. Elles peuvent être appliquées directement sur l’outil de coupe ou sur la surface à découper.
• Il est important de choisir le bon type d’huile de coupe en fonction du matériau à découper et des exigences spécifiques de l’application.
• Contrairement aux fluides de coupe, les huiles de coupe non diluées n’ont pas besoin d’être contrôlées en termes de concentration.

Vous pouvez trouver les huiles de coupe sous forme de bombe aérosol :

L’autre format d’huile de coupe est en bidon, à utiliser avec une burette :

En suivant ces étapes simples, vous pouvez garantir un refroidissement et une lubrification efficaces de l’outil de coupe lors du perçage de matériaux métalliques. Cela améliorera la qualité de la coupe et prolongera la durée de vie des outils.

2.5 Conseils d’utilisation et vitesse de coupe

• Réalisez un pré-trou à l’aide d’une pointe à centrer ou utilisez un pointeau pour marquer la pièce avant de commencer le perçage. Cela facilitera le reste de l’opération et vous permettra de conserver une bonne précision dimensionnelle.
• Si vous devez réaliser un trou d’un diamètre important, il est conseillé de commencer avec un premier foret d’un diamètre de 6 mm par exemple.
• Appliquez une pression constante et régulière sur le foret, mais ne forcez pas trop fort pour éviter de le casser et de vous blesser avec les éclats qui pourraient se détacher.
• Utilisez la vitesse de coupe recommandée pour le type de métal à percer afin d’éviter une surchauffe du foret et une usure prématurée. Une vitesse de coupe trop importante risque de provoquer des vibrations qui endommageront instantanément les arêtes de coupe.
  • Astuce: commencez avec une petite vitesse de coupe et augmentez progressivement jusqu’à trouver la vitesse idéale.
• Évitez de forcer de travers. Laissez faire les choses. En cas de difficultés, utilisez une perceuse à colonne. Vous trouverez ici notre guide complet sur les perceuses à colonne pour le bricolage.
• Utilisez un support stable et un bon bridage pour maintenir le matériau en place pendant l’opération. Cela permet d’éviter les vibrations et, pire encore, que la pièce se mette à tourner autour du foret. Les conséquences peuvent être douloureuses, assurez-vous donc de porter une paire de gants de travail.
• Lubrifiez régulièrement le foret et la surface à percer pour éviter une surchauffe et une usure prématurée. N’hésitez pas à débourrer souvent le foret pour mieux évacuer les copeaux et profitez-en pour rajouter un peu d’huile de coupe régulièrement.
• Ne soyez pas pressé. Vous ne pourrez pas aller plus vite que ce que le foret peut générer en termes de volume de copeaux. Le risque est d’endommager l’affûtage du foret et de perdre du temps en manipulation. Tout cela pour avoir tenté de gagner quelques secondes.
• N’oubliez pas que plus le foret est rigide, plus il a tendance à casser s’il est mal utilisé. Alors si vous utilisez une perceuse à main, évitez le carbure (à la rigueur un foret à plaquette de carbure brasé peut faire l’affaire dans certains cas).
• En suivant ces conseils simples, vous pouvez optimiser les performances de vos forets à métaux et obtenir des résultats précis et professionnels lors du perçage de différents types de métaux.

Dans les tableaux suivants, les vitesses de rotation sont données à titre indicatif. Elles sont basées sur les données fournies par les fabricants. Il faut les ajuster en fonction du matériau à percer, des traitements de surface appliqués, du système de bridage utilisé et de l’équipement qui entraîne l’outil.

D’expérience, mes vitesses de rotation sont toujours inférieures à celles conseillées par les fabricants.

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Voici quelques points clés à retenir lors de l’affûtage des outils de coupe pour métaux :

3. L’affutage

• Vérifiez régulièrement l’état des arêtes de coupe de l’outil. Si elles sont émoussées ou endommagées, il est temps de les affûter.
• Utilisez une meuleuse d’affûtage spécialement conçue pour les outils de coupe pour métaux. Les meuleuses d’affûtage standard peuvent endommager les arêtes de coupe de l’outil car leur grain est souvent trop grossier. De plus certaines meules ne sont pas capables d’affuter le carbure!!
• Assurez-vous que la meuleuse d’affûtage est bien alignée avec l’axe de l’outil pour éviter toute déformation ou dommage.
• Affûtez les arêtes de coupe principales à l’angle de pointe recommandé pour le matériau à découper.
• Affûtez également les arêtes de coupe secondaires pour assurer une coupe précise et réduire le risque de glissement. Ce sont les dégagements et le centrage, mais cela n’est pas nécessaire pour les petits diamètres.
• Utilisez une meule à eau ou refroidissez régulièrement le foret pour éviter tout recuit.
• II existe aussi des affûteuses pour être certain d’avoir un résultat parfait.
• Vous pouvez aussi faire appel à une entreprise qui affute les forets à métaux.

Si vous avez un petit budget ou que vous possédez déjà un touret à meuler, les solutions suivantes peuvent vous intéresser :

Si vous êtes intéressés, vous trouverez ici un guide complet sur les tourets à meuler.

Il existe d’autres solutions plus efficaces mais qui sont aussi plus cher:

En suivant ces étapes simples, vous pouvez maintenir vos outils de coupe pour métaux en bon état de fonctionnement et prolonger leur durée de vie.

4. Les équipements de sécurité

Lors de l’utilisation de forets, qu’il s’agisse de forets pour métaux, béton ou bois, il est important de prendre des précautions de sécurité pour éviter les blessures. Voici quelques équipements de sécurité à considérer :

• Des lunettes de sécurité pour protéger les yeux des éclats de matériaux et des étincelles.
  • Anecdote: Un de mes anciens collègues a fini aux urgences ophtalmiques car un petit élément métallique s’était infecté dans un de ses yeux.
• Des gants de travail pour protéger les mains des coupures et des éraflures. Attention, les copeaux d’acier sont extrêmement tranchants !
• Des protections auditives pour réduire le bruit élevé généré par l’utilisation des perforateurs (de toute façon, vous vous en rendrez compte tout seuls très rapidement).
• Des chaussures de sécurité pour protéger les pieds des chutes d’objets lourds et des débris.
• Un masque de protection respiratoire de type FFP3 pour éviter l’inhalation de poussière et de particules nocives (fumées de perçage ou poussières de béton).

Il est important de porter ces équipements de sécurité à tout moment lors de l’utilisation de forets pour minimiser les risques de blessures.