Module 12 · Chapitre 5 · 14 min
Fabriquer les pièces
Un trou percé de travers d’un seul degré fait voiler une roue de 12 cm d’un millimètre. La précision commence à la perceuse.
Objectifs
- Choisir un matériau stable
- Fabriquer des roues à partir d’un gabarit
- Travailler en sécurité
Quelle matière ?
Le bois est fait de fibres, comme un faisceau de pailles collées entre elles. Il est très solide le long des fibres, et bien moins entre elles : c'est pour cela qu'une bûche se fend facilement dans le sens du fil. Sur une roue en bois massif, les dents dont l'axe est parallèle au fil ne tiennent que par la colle naturelle entre les fibres, et cassent. Le contreplaqué règle le problème en croisant des plis : chaque dent traverse des fibres dans les deux directions.
| Matière | Avantages | Points d’attention |
|---|---|---|
| Contreplaqué de bouleau (4–6 mm) | stable, solide dans toutes les directions, facile à trouver | choisir une qualité sans vides ; poncer les chants |
| Bois dur massif (érable, merisier, poirier, buis) | beau, se travaille finement | les dents parallèles au fil cassent : préférer le contreplaqué pour les petites roues |
| MDF (6 mm) | homogène, idéal à la découpe laser | craint l’humidité ; vernir |
| Acrylique / PLA (impression 3D) | précis, on voit le mécanisme | le PLA se déforme à la chaleur (pas près d’un radiateur) |
| Carton contrecollé | presque gratuit, parfait pour une première maquette avec des enfants | coller plusieurs couches en croisant les cannelures ; vernir à la colle vinylique |
Fabriquer une roue à la main
Avant de commencer, un calcul qui explique la moitié des consignes. Si le trou de l'axe est percé de travers d'un seul degré, la roue est inclinée d'autant sur son axe. Au bord d'une roue de 12 cm, à 6 cm de l'axe, l'écart est de 60 × tan 1° ≈ 1 mm : à chaque tour, le bord de la roue monte et descend d'un millimètre, et ses dents engrènent mal. D'où la perceuse à colonne. De même, un gabarit imprimé à 97 % au lieu de 100 % donne des roues 3 % trop petites : leurs entraxes ne correspondent plus aux trous du cadre.
Agrandir l’illustration ↗
- Imprime le gabarit à 100 % (désactive « ajuster à la page ») et vérifie le trait de 50 mm au pied à coulisse.
- Colle le gabarit sur la planche avec une colle repositionnable.
- Perce d’abord le trou central et les ajours, à la perceuse à colonne pour qu’ils soient bien perpendiculaires.
- Découpe à la scie à chantourner (ou à la scie bocfil), juste à côté du trait.
- Termine chaque dent à la lime fine et au papier de verre (grain 120 puis 240).
- Fais tourner chaque roue sur son axe : elle ne doit pas voiler ; retouche les dents qui accrochent.
Avec une machine
Le fichier SVG du générateur s'ouvre dans les logiciels de découpe laser, de CNC (après conversion en DXF, par exemple avec un logiciel de dessin libre) et d'impression 3D (extrusion de l'épaisseur voulue). Les fablabs et certains collèges sont équipés : c'est un excellent projet de technologie.
Les axes et les paliers
Les axes sont en laiton ou en acier poli (tige de 3 à 5 mm). Ils tournent dans des trous percés dans le cadre, garnis si possible d'une petite bague en laiton ou d'un roulement miniature. C'est le même raisonnement que pour les pierres d'une montre (module 2) : un axe qui tourne directement dans le bois finit par agrandir son trou, et l'entraxe s'en va. Les roues sont collées ou serrées sur leurs axes ; un pignon peut être une roue imprimée ou découpée, collée contre la roue de son mobile.
Un quiz corrigé valide ce chapitre (application interactive).