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Aux origines

Ce thread est une reprise/continuation/amélioration des deux threads suivants:

https://ckzone.org/showthread.php?tid=12232

https://ckzone.org/showthread.php?tid=15423

Les becs concernés

Lorsque je me suis lancé dans la fabrication et la reproduction de becs acétylène, j'ai tout d'abord étudié les becs qui pouvaient être intéressant à reproduire. S'il est clair qu'un bec à flamme tubulaire en 14 ou 21L n'a que peu d'intérêt au vu de sa disponibilité et de son prix actuel, certains becs spéciaux ou plus rares m'ont poussé à me lancer dans ce projet. La liste des becs suivante, bien que n'étant pas exhaustive, vous donne un aperçu des becs que je considère comme intéressants à reproduire (si vous avez en tête des becs avec leur photo que j'aurais oublié et que vous pensez intéressants, n'hésitez pas à m'en faire part):
Bec bray luta, elta et sansair : ces becs conjugués ont pour principales caractéristiques des buses démontables et surtout très fragile! Ils sont actuellement assez chers et il peut être très intéressant de pouvoir reproduire leurs buses afin de ne pas être dépendant de notre taux d'alcoolémie sous terre. La première partie de ce thread concernera la réalisation des parties en pierre de ces becs.
Becs à flammes papillon, manchester, plus de flammes : Ces becs, bien que disponibles, peuvent parfois être un peu plus chers ou juste casser et il peut être intéressant de pouvoir les réparer ou même de les fabriquer
Becs originaux : L'idée de ce thread est aussi de pouvoir à la fin fabriquer soi même n'importe quel bec avec un design original.

Matériaux

Nos becs actuels sont le plus souvent fabriqués en plusieurs parties:
- Une partie filetage conique (M6-M8x1.0) en général en aluminium ou en laiton
- Une partie en céramique ou en stéatite ou en enstatite
- Un liant : souvent juste reliées en force, ces deux parties sont parfois reliées par un liant résistant à la chaleur (si vous avez des informations je suis preneur)

Calcul de débit de bec

Avant de pouvoir partir sur l'usinage des becs, une petite partie calcul s'impose concernant le débit d'un bec en fonction du diamètre du minuscule trou.
D'après le catalogue Butin de 1950, on peut savoir que la pression dans la lampe utilisée pour les calculs de débits est de 7cm d'eau. La pression atmosphérique étant de 1,013 bars, cela nous donne une pression de 1,020 bars dans la cuve.
En prenant comme hypothèse que l'acetylene est comparable à l'air et que le gaz est à 40°C en sortie de réservoir, cela nous donne les valeurs de débits suivantes (calculs pouvant être reproduits sur le site http://www.tlv.com/global/FR/calculator/air-flow-rate-through-orifice.html) :
0,3mm <-> 8L/h
0,4mm <-> 14L/h
0,5mm <-> 22L/h
Ces valeurs devront dans tous les cas être testées pour vérifier la théorie

Stéatite et ses transformations

La stéatite est actuellement le minéral le plus tendre connu (dureté Mohs = 1) ce qui en fait un minéral très facile à modifier (c'est d'ailleurs le matériau utilisé pour débuter dans la sculpture). Aussi appelé pierre à savon, il peut être découpé, limé, poncé, percé... (la texture est entre celle du savon et celle de la craie)
Voici la forme sous laquelle il se présente à l'état brut ainsi que les outils que j'ai utilisés:
　





La stéatite étant fragile, il est intéressant de la cuire. Une cuisson de la stéatite permet de l'assécher et, au dessus de 1050°C, de la transformer en enstatite, qui lui donnent une dureté aux alentour de 7 sur l'échelle de Mohs. (partie prévue pour plus tard)
Les premiers becs que j'ai reproduits sont les buses luta et elta.
　
　







Prochaines étapes

- perçage avec forets < 1.0mm
- Usinage au tour cnc du laiton et de la steatite
- cuisson des becs
　

Remerciements

Je remercie Samos et Kop pour m'avoir menés sur la voie avec leurs threads respectifs.

Attention lors de la "cuisson" de ta céramique tu auras un retrait dimensionnel. N'oublie pas de le prendre en compte lors de tes petits calculs.
Où comptes-tu trouver un four qui monte à cette température? (Je ne suis pas en IDF mais je remonte régulièrement, j'ai ce genre de four sous la main tous les jours, si ça t'intéresse MP).

Merci de la remarque. Je ne sais plus dans quel parie j'ai lu ca mais le retrait serait de 1% donc assez faible pour etre negligé.
Ca m'interesse carrement sinon merci!

pour le liant
rayon echappement dans n'importe quel centre auto , pate d'étanchéité pour echappement , c'est pas chere , assez liquide , ca durci a la chaleur et resiste a la pression

Great !!! félicitations !

(Ven. 10 Mars 2017, 09:54)Zachariah a écrit : Calcul de débit de bec
Avant de pouvoir partir sur l'usinage des becs, une petite partie calcul s'impose concernant le débit d'un bec en fonction du diamètre du minuscule trou.
0,3mm <-> 8L/h
0,4mm <-> 14L/h
0,5mm <-> 22L/h

J'ai quelques questions :
Tes valeurs tiennent compte que les becs ont deux trous ?
Est-ce qu'au perçage tu arrives à garantir que ton trou ne soit pas plus large du fait de la vibration ou parce que le forêt n'est pas dans l'axe au 10ème de millimètre près ça décale vite ?

(Ven. 10 Mars 2017, 09:54)Zachariah a écrit : Stéatite et ses transformations
La stéatite étant fragile, il est intéressant de la cuire. Une cuisson de la stéatite permet de l'assécher et, au dessus de 1050°C, de la transformer en enstatite, qui lui donnent une dureté aux alentour de 7 sur l'échelle de Mohs. (partie prévue pour plus tard)
Les premiers becs que j'ai reproduits sont les buses luta et elta.

A mon sens la cuisson est même indispensable. D'ailleurs ne tarde pas, sans ça, si t'as une reproduction d'Elta qui fait une chute, tu verseras ta larme

Il faut monter haut en température (en réalité pour nos besoins, la stéatite durcit suffisamment à une température inférieure à ce que tu indiques) mais il faut aussi la maintenir durant un temps relativement long.
Les cheminées de démarrage de barbecue peuvent suffire, pas besoin d'en acheter, une grosse boite de conserve percée suffit.
Sinon, dans une micro fonderie de ce type : Micro Four
Néanmoins, vu la durée de cuisson, une fonderie un peu plus grosse au charbon atteint sensiblement les mêmes température. C'est le même montage en plus gros, à la place du gaz tu fais un apport d'air avec un simple sèche cheveux ou un aspirateur (inversé). L'avantage du charbon est évidement le coût mais également que ça monte plus doucement en température (tu ne balances pas la stéatite de 20° à 1000° brutalement hein).


Pour le reste, ton bec peut-être étanche sans adjonction de quoique ce soit (ce qui permet ensuite de récupérer la base).
Le retrait ne pose pas de problème, il est quasiment nul sur ce matériau et les dimensions utilisées en font un epsilon hors de propos.


Bonne continuation ... et essaye de poster des photos en fonctionnement.

(Ven. 10 Mars 2017, 16:09)KOP a écrit : Great !!! félicitations !

Merci! Même si ton elta semblait d'une encore meilleure précision. L'avais-tu usiné avec un tour? (j'ai l'impression de voir des marques d'usinage).
Avec quels outils travaillais-tu la stéatite?

(Ven. 10 Mars 2017, 16:09)KOP a écrit :

(Ven. 10 Mars 2017, 09:54)Zachariah a écrit : Calcul de débit de bec
Avant de pouvoir partir sur l'usinage des becs, une petite partie calcul s'impose concernant le débit d'un bec en fonction du diamètre du minuscule trou.
0,3mm <-> 8L/h
0,4mm <-> 14L/h
0,5mm <-> 22L/h

J'ai quelques questions :
Tes valeurs tiennent compte que les becs ont deux trous ?
Est-ce qu'au perçage tu arrives à garantir que ton trou ne soit pas plus large du fait de la vibration ou parce que le forêt n'est pas dans l'axe au 10ème de millimètre près ça décale vite ?

Alors ces valeurs sont calculées par trou (si on a 2 trous cela double le débit total)
Je réalise à l'heure actuelle mes perçage directement en tournant le foret avec mes doigts. Ce que j'ai constaté c'est qu'il fallait souvent retirer le foret sinon le talc qui se tasse dans le foret augmente la taille du trou. Dans tous les cas, les tolérances sont plutôt mauvaises et il faudra percer plus fin pour avoir le bon débit final. Dans tous les cas, il faudra que je réalise des tests de débit pour valider ces calculs théoriques. Avec quels diamètres de foret perçais-tu à l'époque et pour quel débit recherché? Avais-tu fait des tests?

(Ven. 10 Mars 2017, 16:09)KOP a écrit : A mon sens la cuisson est même indispensable. D'ailleurs ne tarde pas, sans ça, si t'as une reproduction d'Elta qui fait une chute, tu verseras ta larme

Il faut monter haut en température (en réalité pour nos besoins, la stéatite durcit suffisamment à une température inférieure à ce que tu indiques) mais il faut aussi la maintenir durant un temps relativement long.
Les cheminées de démarrage de barbecue peuvent suffire, pas besoin d'en acheter, une grosse boite de conserve percée suffit.
Sinon, dans une micro fonderie de ce type : Micro Four
Néanmoins, vu la durée de cuisson, une fonderie un peu plus grosse au charbon atteint sensiblement les mêmes température. C'est le même montage en plus gros, à la place du gaz tu fais un apport d'air avec un simple sèche cheveux ou un aspirateur (inversé). L'avantage du charbon est évidement le coût mais également que ça monte plus doucement en température (tu ne balances pas la stéatite de 20° à 1000° brutalement hein).


Pour le reste, ton bec peut-être étanche sans adjonction de quoique ce soit (ce qui permet ensuite de récupérer la base).
Le retrait ne pose pas de problème, il est quasiment nul sur ce matériau et les dimensions utilisées en font un epsilon hors de propos.

Alors pour la cuisson, en effet, une cuisson en dessous permet déjà de durcir en théorie mais la cuisson à 1050°C permet une recristalistation de la stéatite en enstatite. J'avoue ne pas connaitre les bénéfices supplémentaires mais je vais sûrement faire des tests rapides de différentes cuissons.

(Ven. 10 Mars 2017, 16:09)KOP a écrit : Bonne continuation ... et essaye de poster des photos en fonctionnement.

Dès que je reçois mes micros forets, je poste les photos de mes embouts en fonctionnement. Ah la chine... enfin à 2€50 les 10 microforets je ne peux pas trop me plaindre

Merci encore!

Suite du sujet!!!

Que s'est-il passé depuis la dernière fois?
Beaucoup! Tout d'abord l'usinage de la partie en laiton (filetage et tube afin de réaliser la liaison avec la lampe) et ensuite le perçage de la stéatite avec des microforets. La partie cuisson suivra prochainement.

Tube fileté en laiton

La partie en laiton filetée a été réalisée à partir d'une barre de laiton cylindrique de diamètre 8mm
Devant la difficulté de réaliser un filetage conique (due au modèle de tour utilisé), je suis finalement parti sur un filetage cylindrique M8x1. En y ajoutant un peu de ruban téflon, on se rend compte que l'étanchéité ne pose au final aucun soucis.

Perçage de la stéatite

La stéatite a au final été percée à l'aide de forets de 0.2mm à 0.5 mm
Le foret 0.1mm est beaucoup trop fin et fragile pour pouvoir réaliser quoi que ce soit avec (je réaliserai toutefois qlq essais par la suite.)
Il semble, en faisant des tests avec des becs standards, que un trou de 0.3 mm corresponde à environ 7L/h (+/- 4L/h)

Tests et photos

Voici le moment que tout le monde attend en lisant un tel sujet!!!!
Les becs réalisés en fonctionnement pour justifier le proof of concept:
bec Bullier le coq reproduit et justifiant de l'utilisation possible d'un filetage cylindrique (source http://exploration.urban.free.fr/acethylene/bec15.jpg)




becs réalisés en plus des buses elta et luta





becs en fonctionnement

pour contourner le probleme du filetage conique lorsque j'ai fait un adaptateur pour bec petzl , j'ai utiliser le filetage du protege bec....

(Sam. 25 Mars 2017, 13:45)BRTeam a écrit : pour contourner le probleme du filetage conique lorsque j'ai fait un adaptateur pour bec petzl , j'ai utiliser le filetage du protege bec....

On peut en effet utiliser le filetage du porte bec qui est en M11x1.5
J'ai préféré opter pour le M8 parce que les tiges de diametre 8 en laiton sont moins cheres et plus facilement trouvable.

Suite et fin

Que s'est-il passé depuis la dernière fois?
Plusieurs choses au programme de ce rendez-vous! J'ai pu réaliser un filetage conique pour la partie laiton du bec et grâce à BiBi et Beach, j'ai pu réaliser la cuisson des têtes déjà produites.

Filetage conique

L'explication de cette partie vient du tour utilisé pour réaliser la partie en laiton du bec.
En effet, sur un tour numérique proxxon, il n'est possible de réaliser que des filetages cylindriques. Afin de réaliser le filetage conique tant voulu, j'ai en fait "découpé" le filetage conique en plusieurs filetages cylindriques le long d'un cône avec un pas constant mais des diamètres différents.
Le résultat est tout à fait correct et il est très difficile de discerner l'astuce utilisée.

Cuisson

Cette partie est surtout pour remercier chaleureusement BiBi et Beach pour leur aide apportée concernant la cuisson des becs!
Merci beaucoup à eux deux!!! (et à l'inconnu à qui appartient le matériel)
Fait intéressant, la cuisson change totalement la couleur de la stéatite (du vert on passe à un beige)

Quelques photos pour montrer l'état des réalisations (avec notamment la comparaison du changement de couleur dû à la cuisson, un double conjugué à partir d'une base de bec luta et le fameux filetage conique)

Petite précision : la cuisson a consisté en 3h dans un four à 1020°C

Mon four de cuisine est bridé à 250°C.
T'as une astuce ?

4 fours de cuisine en série ?

ou ça http://www.instructables.com/id/Homemade-Electric-Kiln/

Ou le four "dragon", ou poele "rocket", faut manier un peu la ferraille et avoir la place mais il parait que c'est méchamment efficace et faisable quasi tout en récup.

(Sam. 22 Avr. 2017, 10:31)Gastrik a écrit : Ou le four "dragon", ou poele "rocket", faut manier un peu la ferraille et avoir la place mais il parait que c'est méchamment efficace et faisable quasi tout en récup.

Par contre, chauffage chimique implique circulation des gaz, donc grosses pertes de chaleur, donc grosse consommation de combustible s'il faut maintenir la température pendant 3h. Mais du coup la régulation de température n'est peut-être pas nécessaire.