Fabrication d'un ressort

[ndesprez]

Je vous fait part de ma méthode de fabrication d'un ressort hélicoïdal basique.
L'outillage :
- 1 mandrin percé d'un trou radial destiné à recevoir le fil (corde à piano ou fil genre C85).
- 1 frein comprenant deux plaques de matière plastique (blanc sur la photo). Une très légère rainure sert de guide au fil. Ce frein est monté à la place de la tourelle porte outils.
Le mode opératoire :
- s'assurer des réglages du tour (très petite vitesse de rotation du mandrin et sens de rotation, sens de rotation de la vis mère, choix de l'avance (le pas du ressort).
- abloquer le mandrin du ressort (ablocage mixte).
- glisser le fil dans le perçage du mandrin du ressort.
- placer le fil sur le frein.
- tourner 2 à 3 spires jointives à la main sans avance et repérer la longueur souhaitée du ressort (l'adhésif rouge).
- enclencher l'avance et lancer le tour, le stopper à la longueur voulue.
- enlever l'avance et réaliser 2 à 3 spires jointives.
- déposer le montage et détacher le ressort à la meule.
- achever le ressort en meulant plan les extrémités du ressort.
Voilà, voilà : c'est plus long à décrire qu'à réaliser (pas la première fois )

 

[fred 69]

Hello,
Bien joué !
Quelle différence as tu entre le Ø du mandrin et le Ø intérieur du ressort fini?
Tu as été un peu avare en photos . Est il possible d'avoir des photos du "frein" et / ou une vidéo globale qui serait top?
Merci d'avance

 

[jungo1]

Bonjour et en complément le diamètre de la corde à piano
Merci

 

[gégé62]

n'oublie pas le traitement de détensionnement, pour l'acier 300°C (environ) pendant 30 mn pour du petit comme ça. Je pense que si tu n'as qu'un four de cuisine à 250°C, ça serait possible en le laissant >> plus longtemps. Pour l'inox, jusque 400°C, mais sans dépasser.

 

[pc07]

à quoi sert le traitement de détensionnement et quelles conséquences si on ne l'applique pas?

 

[thierry74]

Bonsoir,

Il faut faire ce traitement, j'avais vu sur internet, qu'il fallait le faire à 270° , 300°, c'est presque la même chose.
Cela fonctionne super bien, j'ai fait ça avec un chalumeau.
Mon ressort fait 2 mm et est pour le quill que j'ai fabriqué.
J'en avais loupé 2 pour faire les essais.
Mais il ne faut pas le laisser longtemps dessus avec le chalumeau, ça crame vite fait.

 

[thierry74]

J'ai oublié de dire pourquoi cette chauffe, l'élasticité en est que meilleure.

 

[ramses76]

Quelle différence as tu entre le Ø du mandrin et le Ø intérieur du ressort fini?

l'usage est de partir sur un diamètre d'enroulement de 0.8 x diamètre théorique final. ( je cite un post de ce forum). Je me souviens d'avoir tâtonné un moment avant de trouver le bon diamètre d'enroulement mais je n'ai conservé aucune trace de ce travail..
Pour les plus gros diamètre de corde, je portais la corde au rouge pour réduire presque totalement son élasticité puis je trempais le ressort et je jouais sur le revenu pour obtenir la raideur souhaitée. La difficulté est de bien contrôler le revenu pour ne pas obtenir un ressort cassant. L'avantage est que l'enroulement ne demande que peu de couple et de traction de corde et que le diamètre d'enroulement est très voisin du diamètre du ressort.

 

[crapulatos]

l'usage est de partir sur un diamètre d'enroulement de 0.8 x diamètre théorique final. ( je cite un post de ce forum).

øintérieur ou øextérieur du ressort?

E.T.

 

[crapulatos]

J'en avais loupé 2 pour faire les essais.

Va falloir que tu m'organises un stage
Voilà les rebuts pour fabriquer 3 ressorts
Bon OK ... c'était la première et unique fois

E.T.

 

[fertun]

l'usage est de partir sur un diamètre d'enroulement de 0.8 x diamètre théorique final. ( je cite un post de ce forum). Je me souviens d'avoir tâtonné un moment avant de trouver le bon diamètre d'enroulement mais je n'ai conservé aucune trace de ce travail..
Pour les plus gros diamètre de corde, je portais la corde au rouge pour réduire presque totalement son élasticité puis je trempais le ressort et je jouais sur le revenu pour obtenir la raideur souhaitée. La difficulté est de bien contrôler le revenu pour ne pas obtenir un ressort cassant. L'avantage est que l'enroulement ne demande que peu de couple et de traction de corde et que le diamètre d'enroulement est très voisin du diamètre du ressort.

Donc trempe et revenu. Cà me parle mieux çà, mais le parcours est plus difficile.

 

[thierry74]

Bonjour,

Pour les plus gros diamètre de corde, je portais la corde au rouge pour réduire presque totalement son élasticité puis je trempais le ressort et je jouais sur le revenu pour obtenir la raideur souhaitée. La difficulté est de bien contrôler le revenu pour ne pas obtenir un ressort cassant. L'avantage est que l'enroulement ne demande que peu de couple et de traction de corde et que le diamètre d'enroulement est très voisin du diamètre du ressort.

Pour la 1ère fois que je faisais un ressort, j'ai regardé sur internet la procédure , j'ai vu qu'il fallait chauffer à environ 270° pour que l'élasticité soit parfaite comme le vrai.
Celui que j'avais à refaire fait quand même 2 mm, j'ai pris de la corde à piano.
A aucun moment j'ai trempé , le seul problème justement c'est que je ne savais pas comment ça allait réagir et j'ai laissé un peu trop longtemps le chalumeau sans mettre la flamme dessus bien sûr et ça a fondu.
J'ai fait un autre essai, c'était un peu mieux et le 3ème a été parfait.
L'élasticité est au rendez vous et je me sers de mon quill , aucun problème de jeu.

Va falloir que tu m'organises un stage
Voilà les rebuts pour fabriquer 3 ressorts
Bon OK ... c'était la première et unique fois

Les tiens sont un peu plus faible @crapulatos, donc la chaleur doit être vraiment maîtrisée. Dans un four , c'est pas mal.

J'avais fait un post sur la fabrication de ce quill => https://www.usinages.com/threads/quill-pour-schaublin-70.161285/

L'original fait 2 mm.

Je n'avais pas plus grand comme pas , les spires sont un peu plus nombreuses.

L'original est en haut à droite, celui qui est bon est juste en dessous.
Celui qui est en haut à gauche est un essai pas cramé, celui qui est en dessous à gauche , on voit qu'il a chauffé un peu trop.

Le mien est en dessous, je lui ai fait un brunissage.
Le mien a un peu plus de spires mais ce n'est pas un problème pour la suite.

Le mien à gauche.
Ne pas se fier à la photo , il ont le même Ø à quelque chose près.

J'avais fait un essai après la chauffe pour voir comment il allait réagir après un serrage dans l'étau , je l'ai laissé pendant plus de 2 jours.
J'avais pris soin de le mesurer avant bien sûr , il est revenu à sa forme initiale.

Maintenant je m'en sers de ce quill et je n'ai aucun jeu dans les roulements en latéral, il ne chauffe pas plus qu'un vrai, il est comme l'original Suisse.

 

[thierry74]

Je vais en avoir un autre à faire bientôt pour mon centreur coaxial, il doit faire 0.5 mm , le mien fera 0.6 mm, j'ai ça en corde à piano et il aura une longueur de 27 mm environ.

 

[ndesprez]

Avec un fil de 2 mm, il s'agit de quelques 1/10 pour un diamètre intérieur fini de 16 mm. Je fais toujours un essai. Pour les photos, je m'en occupe.

 

[Dodore]

Donc trempe et revenu. Cà me parle mieux çà, mais le parcours est plus difficile.

Attention
Pour des ressorts , sauf fabrication professionnelle ( et je ne suis pas sûr ). On utilise un acier spécial qui s’appelle « corde à piano » il est déjà traitė et prêt pour faire des ressorts
Je n’ai jamais fait de traitement après fabrication et ça change pas grand chose … mais si on y tien je rappelle que 300° c’est la couleur bleu sur une pièce non colorée d,origine

 

[gégé62]

à quoi sert le traitement de détensionnement et quelles conséquences si on ne l'applique pas?

Ce n'est pas compliqué mais c'est vaste....

A la fin du formage, lorsqu'on cesse d'appliquer l'effort qui maintient le ressort contre le mandrin, il se produit une certaine reprise élastique de la matière. C'est inhérent aux caractéristiques de l'acier, et sans doute aussi pour la plupart des alliages, et c'est bien décrit par l'essai de traction sur éprouvette, qui permet de déterminer entre autres le module de Young, la limite élastique et la reprise élastique.

Si on considère la section de fil du ressort une fois libéré du mandrin, cette reprise élastique crée des contraintes internes de compression et de tension qui globalement se compensent, puisque on n'exerce plus d'effort extérieur, mais elles sont bien là. A cause de cela, quand on va charger le ressort, la contrainte supplémentaire (utile) s'ajoute dans chaque fibre (algébriquement) à la contrainte résiduelle, donc la limite élastique sera atteinte plus tôt dans certaines parties de la section et le ressort va s'avachir pour un effort plus faible.
Le détensionnement permet la relaxation des contraintes internes, il faut bien entendu que le ressort soit au repos. D'expérience je n'ai pas observé de déformation du fait de ce traitement. J'ai bricolé un four de cuisine sans valeur en lui permettant de monter plus haut en température.

 

[pc07]

merci Gégé, jusqu'à présent je faisais des ressorts juste avec de la corde à piano sans savoir qu'l fallait un traitement!
On en apprend tous les jours! Le site sers à ça!

 

[gégé62]

(suite)
je disais plus haut

Le détensionnement permet la relaxation des contraintes internes, il faut bien entendu que le ressort soit au repos.

à bien y réfléchir, je me demande si ça ne pourrait pas être intéressant de mettre le ressort sous contrainte inverse de ce qu'il subira en service, de façon à créer des contraintes résiduelles qui soient "dans le bon sens". C'est un peu le principe du béton précontraint, on le met en compression par des câbles internes tendus. En service, les contraintes de tension, pour lesquelles il n'est pas très performant, seront donc plus faibles pour un cas de charge identique, et il pourra supporter une charge supérieure.
Si je trouve le temps et la motivation de faire un essai je dirai le résultat sur un fil dédié. Les spécialistes en ressorts vont peut-être dire que cela existe et est utilisé...???

Je dois quand même signaler la grosse approximation que j'ai faite: quand on forme un ressort hélicoidal, le fil subit autour du mandrin une déformation en flexion. Par contre en utilisation il subit une torsion (aussi bizarre que ça paraisse au premier abord). On le comprend en considérant une section du fil, l'effort étant axial, le fil est soumis à un couple de torsion de moment égal à F*R (force*rayon du ressort). Pas de moment de flexion....

Donc parler de contraintes qui s'ajoutent ou se retranchent est un peu simpliste, il faudrait considérer la somme vectorielle de contraintes normales entre elles. Mais le principe, je pense, est correct.

édit: mon texte me semblait un peu confus, j'ai repris un peu, pour dire la même chose.

 

[pc07]

Le site sert à ça! Pardon pour la faute!

 

[ndesprez]

Le détail du frein :

Le bloc alu empêche le montage de pivoter. Il est visé sur la moitié inférieure du frein.
Voilà, voilà ...