EMPORTE-PIÈCE POUR MATERIAUX FIN
Cette page donne des idées sur la façon de construire un emporte-pièce (ou perforateur ou poinçon ou trouilloteuse) adapté à des matériaux très fins, dans le cas présent, du Kapton ou Polyimide de 0,05mm. L'objectif n'est pas tant de faire un trou que de récupérer des rondelles de ce matériau.
Il y a deux modèles :
- Un de type « trouilloteuse », genre perforation de feuilles pour mettre en classeur.
- Un de type « guide pour emporte-pièce », plus général à l'usage et aussi, finalement, plus facile à fabriquer que le précédent.
Mais si vous ne l'avez pas déjà fait, je vous conseille de lire d'abord l'exposé de la problématique juste après.
PROBLEMATIQUE
Les mouvements de montres électroniques ou électriques de bonne qualité peuvent avoir une ébauche tout en métal. Il est donc nécessaire d’isoler le moins de la pile par rapport aux plus (en général, l’ébauche) en mettant une rondelle d’un matériau isolant, en général très fine. Et de temps en temps, on perd cette rondelle...
Le cas que j’ai eu est encore plus particulier. Mon horloger à en sa possession plusieurs mouvements LIP R148 neufs (mais vieux !). Lorsqu’il a voulu mettre une pile pour les tester, la pile a chauffé et évidemment, il ne s’est rien passé. Pourtant, la rondelle isolante était bien présente mais le corps de la pile (pôle +) faisait contact avec le pôle moins, d’où court-circuit.
La raison est que voulant trop bien faire, LIP a fait une ébauche qui épouse le corps de la pile et en particulier, son contact moins. Sauf que… La forme de ces piles a changé. Le pôle – des piles actuelles a un diamètre de 6mm alors qu’à l’origine, il était de l’ordre de 4mm.
Il est donc nécessaire d’agrandir la rondelle isolante d’origine pour qu’elle isole le pôle moins en excès ou de mettre un isolant sur la pile en laissant un trou de 3 à 4mm.
La seconde solution est celle qui est souvent mise en œuvre. On prend un œillet de renfort de trous de feuilles pour classeur et on le colle sur la face où il y a le pôle moins. Ca fonctionne mais il y a quelques inconvénients potentiels :
- Ces œillets sont assez épais.
- Ils sont souvent fibreux ce qui peut introduire des poussières dans la montre.
- Le trou intérieur fait normalement 5mm ce qui est un poil trop grand.
J’ai donc adopté la première solution mais elle est un peu plus complexe à mettre en œuvre. On créé une rondelle de 9mm avec en son centre ou légèrement excentré, un trou de 3 mm pour le passage du contact du pôle moins.
Avec cette solution, il n’y a pas de danger de créer un court-circuit et la rondelle n’est pas à changer lorsqu’on change la pile.
Comme matériau, j’ai pris du Kapton de 0,05mm. C’est très très fin ! La question qui suit est de savoir comment faire des rondelles propres avec un trou de 3mm en son centre.
FAIRE DES RONDELLES
La solution la plus simple serait d’avoir une « trouilloteuse » comme celles servant à faire des trous dans les feuilles de papier pour les mettre dans un classeur a anneaux. On trouve de telles trouilloteuses en différents diamètre, sauf que… le diamètre 9mm est plutôt rare. J’ai trouvé ce genre de trouilloteuse sur Aliexpress.
Passez votre chemin. C’est bien pour du papier ou du carton mais ça ne fonctionne pas ou très mal sur les matériaux comme le plastique ou le Kapton. De plus, la partie qui effectue le perçage est en aluminium. Autant dire qu’elle va s’user très vite. Et de toute façon, lors des test, la mienne s’est cassée !
Par contre, pour le diamètre 3mm, la trouilloteuse pas chère mais tout en métal que j’ai trouvé fonctionne a peu près correctement moyennant quelques précautions, en particulier, l’insertion d’une feuille de papier sous la feuille de Kapton. Lors du perçage, appuyez fermement et d'un coup sec sur les branches de la trouilloteuse.
Une autre solution consiste à utiliser des emporte-pièces en métal. Ce point est abordé dans le chapitre suivant.
PROBLÉMATIQUE
La raison pour laquelle la solution à base de trouilloteuse ne fonctionne pas pour des diamètres important (dans mon cas, supérieurs à 3mm) vient du fait que la feuille de Kapton n’étant pas maintenue lors du perçage, elle a tendance à se plier, entrer dans le trou de l’emporte-pièce et à se déchirer. Accessoirement ce phénomène bloque le mécanisme.
La réalisation ci-après vise à régler ce problème.
TROUILLOTEUSE ADAPTÉE
La trouilloteuse décrite dans ce chapitre a été faite en impression 3D plus quelques pièces en métal.
Elle se compose pour l’essentiel d’une base, d’un presseur et d’un poinçon biseauté.
La base
Elle comporte :
- Un évidemment pour une rondelle de découpe métallique à travers laquelle passe le poinçon. Son diamètre doit être très proche de celui du poinçon. Mais ne rêvons pas, le jeu sera supérieur au 0,05mm de la feuille de Kapton.
- Un guide pour le bon positionnement de la feuille.
- Deux guides permettant au presseur de coulisser verticalement tout en restant bien positionné par rapport à la rondelle métallique.
- Une vis et un écrou à oreille permettant de bloquer le presseur pour qu’il bloque la feuille à percer et évite qu’elle se déforme durant le perçage.
- Éventuellement, un ressort de rappel afin de faire remonter le presseur lorsqu’on dévisse l’écrou à oreille.
Le presseur
Il comporte :
- Un évidemment pour une rondelle en caoutchouc (un joint) qui viendra appuyer la feuille à percer sur la rondelle de découpe. La force d’appuie est déterminée par l’écrou à oreille.
- Un trou pour le passage du poinçon.
Le poinçon
J’ai pris la partie non filetée d’une vis de 9mm (le corps fait 9,5mm) que j’ai biseautée.
Mode d’emploi
- On met la feuille à percer entre la base et le presseur. Elle vient s’appuyer sur le guide de positionnement de la feuille.
- On descend le presseur afin de maintenir la feuille et on visse l’écrou à œillet.
- On introduit le poinçon dans le presseur.
- On donne un coup de maillet.
- Le résultat donne, une rondelle.
Précaution : je conseille de mettre une feuille de plastique (style feuille pour rétroprojection) ou une feuille de papier sous la feuille en Kapton.
Le résultat est satisfaisant. La forme circulaire de la rondelle dépendra en grande partie de la réussite du biseautage du poinçon et surtout, de la forme du trou de la rondelle métallique.
L’appareil n’est pas adapté au perçage de matériaux épais (je n’ai pas fait d’essais mais je pense que 0,5mm est un maximum).
GUIDE POUR EMPORTE-PIÈCE
L’objectif est de disposer d’un guide pour emporte-pièce de différents diamètres avec la possibilité de bloquer le matériau à trouer (celui dont on veut récupérer la rondelle) de façon à éviter qu’il ne se déforme mais surtout, afin de permettre d’utiliser 2 emporte-pièces différents pour la même rondelle : typiquement dans l’exemple présenté au début, un emporte-pièce de 3 puis un de 9mm afin d’avoir une rondelle de 9mm avec un trou de 3mm au centre. Ou plus généralement, pouvoir faire des rondelles (donc avec un trou au centre).
La précision de l’usinage n’a pas besoin d’être aussi grande que dans le cas précédent où il était indispensable que le trou de la rondelle de découpe soit bien en face du poinçon. Ici, il s’agit seulement d’un simple guide permettant à l’emporte-pièce d’être bien vertical et bien positionné lors de la frappe.
Par contre, il faut que ce guide puisse accepter un matériau servant d’enclume qui peut être plus ou moins épais. Ce matériau devra se trouver entre le socle et le presseur et devra supporter une partie de l’impact de l’emporte-pièce. Pour le socle, je préconise une plaque de métal (chez moi, en aluminium) ou éventuellement, un socle en bois.
L’appareil se compose d’assez peu de pièces. le socle mis à part et les vis de blocage ou de fixation, tout est en impression 3D.
On trouve donc
- Une potence.
- Un presseur pour bloquer le papier.
- Un guide pour l’emporte-pièce solidaire d’une vis qui sert à faire monter ou descendre le presseur.
- Une bague de blocage pour empêcher que le mécanisme à vis puisse sortir de la potence.
Les autres parties sont :
- Le socle, ici en aluminium.
- Les vis et écrous permettant de fixer le socle à la potence.
- Deux vis sans tête permettant de bloquer la bague sur le mécanisme à vis.
Et bien sûr, on doit mettre un matériau servant d’enclume (c’est du consommable), dans mon cas, un morceau de sol synthétique de 3mm d’épaisseur.
Mon modèle est conçu pour des emportes pièces de la marque Yato YT-3590 (emporte-pièces bon marché).
Il accepte un emporte pièce de 9mm (diamètre extérieur 12mm) jusqu’à un emporte pièce de 2,5mm. Pour accepter les emporte-pièces de diamètre extérieur inférieur à 12mm, on imprime un guide de diamètre extérieur de 12mm avec un trou de diamètre intérieur correspondant à l’emporte pièce qu’on veut utiliser. Celui qui est présenté en photo est conçu pour un emporte-pièce de 3mm (diamètre extérieur de 5mm).
Utilisation
- Mettez le matériau qui servira d’enclume sur le support.
- Mettez le matériau pour lequel vous voulez faire une rondelle.
- Faite descendre le presseur jusqu’à ce que le matériau soit bloqué.
- Mettez l’emporte-pièce (avec éventuellement son réducteur de diamètre) dans le guide.
- Donnez un coup de maillet sur l’emporte-pièce. Éventuellement, tourner légèrement l’emporte-pièce sur lui-même et donnez un nouveau coup de maillet (ça dépend de l’état de votre emporte-pièce).
- Sortez l’emporte-pièce. La rondelle se trouve normalement à l’intérieur.
- Remontez le presseur si vous voulez dégager le matériau que vous venez de percer.
Ci-dessous, une version précédente qui reprend le mécanisme de presseur de la trouilloteuse. Pour le reste, le principe est le même que ce qui vient d'être présenté.
Août-septembre 2025
