Quel acier (usinable et soudable) pour un axe de scie circulaire?

[nimda]

Bonjour,

Je cherche a construire un "swingblade sawmill" (scierie à lame basculante en français)

Un exemple en vidéo (dans mon cas le moteur sera déporté):

Je cherche avec quel acier faire l'axe qui portera la lame. Je pensais souder une galette Ø100mm sur un axe de Ø40mm dans une nuance d'acier dur: 42cd04T, mais apparemment cet acier n'est pas soudable.

Que me conseillez-vous? Une autre nuance d'acier, solide et soudable? Ou carrément une autre façon de fixer le flasque à l'axe?

Merci


edit: bon, il semble qu'on ne puisse pas éditer le titre, désolé pour la faute de frappe

 

[usidep]

bonsoir,
les liaisons: plusieurs cas sont possible.
l'axe du moteur sur le-quelle ont vient "empiler" différente pièces et autres sur palier le tout ajusté pour de pas crée de parasite, par exemple sur axe moteur conique... (pas de soudure à prévoir)
ensuite si ont veux déporté le moteur (par exemple pour avoir plus de place ou changer la vitesse de rotation...) dans ce cas l'axe est sur pallié et usiner sans soudure car il doit tourner rond... (pas de soudure à prévoir)
pour répondre bêtement à la question posé du XC 38 est soudable avec une mise en temps (- de 150°) car en ce moment il fait pas chaud
autrement ont peu souder beaucoup de nuance (XC48...) si ont à les matériels et la connaissance.
ce type de montage/matériels est fait en général sur une base de scie à ruban sur chariot ! (pour gagner du diam de grume) électrique ou thermique...

 

[el_toto]

tu peux aussi taper dans du 30NCD8 ou25CD4,
le plus simple serait de prendre du 42CD4 traité en h10 que tu trouves en barre de 3000.
En plus les barres sur la vidéo ne doivent pas être loin de 1500.
Je ne vois pas l'interet de souder, un taraudage en bout est bcp + simple et plus approprié pour le réglage.

 

[vax]

Il parles de l'axe porte lame, pas des glissières du chariot.
Cet axe nécessite une collerette coté lame car rien ne doit dépasser de la face de la lame. C'est 4 ou 5 vis tètes fraisées qui tiennent la lame sur cette collerette.

 

[el_toto]

ok, ok trop vite lu comme d'hab
Par contre c est pas poss de prendre un arbre au diametre et mettre une rondelle percee pour les trous
La rondelle sera tenue par une frette (qui doit pas couter bien cher)

 

[vax]

@el_toto : Désolé je ne vois pas ce que tu proposes... Je vais essayer de te trouver une image de l'arbre en question.
J'ai mis pas mal de temps à comprendre le principe de ces scies...


@nimda : Pose la question à @amatour 29 , Il est en train de finir la sienne, je crois qu'il est parti d'un axe existant qu'il a modifié....

 

[JeanYves]

Bjr ,

Il manque beaucoup de renseignement pour cet arbre !,
notamment , le type de fixation de la lame et comment il est monté sur le moteur ?

 

[nimda]

Bonjour,

Effectivement j'ai été un peu radin sur les détails... Vax a très bien décrit le principe: la lame est fixée par des boulons à tête fraisée encastrés dans le corps de la lame, celle-ci venant au raz du bois sur la face opposée à l'axe, rien ne peut dépasser de ce coté.

Le moteur sera déporté et relié à l'axe par des poulies/courroies, axe sur paliers donc, poulies coté opposé à la lame. L'axe fera au minimum 450mm de longueur, il y a un porte-à-faux de 150mm coté lame.
Pour le diamètre, là ça reste à voir: je pensais utiliser un acier très résistant (donc cher) d’où l'idée d'un axe de 40mm et d'y souder une collerette pour accueillir les boulons de la lame. Mais a priori je vais me rabattre sur du XC38...

Je pensais procéder comme ça:
- percer le centre d'une galette au diamètre de l'axe
- chanfreiner les bords du trou
- emmancher l'axe dans la galette
- souder dans les chanfreins des deux cotés
- passer le tout au tour pour que ça 'tourne rond'

Je vais essayer de retrouver une vidéo ou on voit un peu l'axe et la fixation de la lame...

edit: pour le principe de fixation de la lame et de l'axe (au début de la vidéo)

 

[JeanYves]

rien ne peut dépasser de ce coté.

Pourquoi ? , de toute maniere tu ne ne peux pas utiliser la lame dans sa totalité et tu auras au minimum un flasque d'un certain Ø et d'une certaine epaisseur .

Ensuite les lames du commerce sont en general avec 1 seul trou central , certaines comportent 2 autres petits trous .

Ensuite il faut eviter de souder ce genre de pièce , d'autant que ce n'est pas necessaire , il suffit de decolleter l'arbre pour monter un flasque .

 

[nimda]

Pourquoi ? , de toute maniere tu ne ne peux pas utiliser la lame dans sa totalité et tu auras au minimum un flasque d'un certain Ø et d'une certaine epaisseur .

Si justement, c'est la particularité de ce genre de scierie. Quand la lame est à l'horizontale, sur les gros morceaux de bois, elle est entièrement plaquée au bois sur une face.

Partir d'un rond de Ø80mm et le réduire? J'avais rejeté l'idée avec du 42cd04 à cause du prix, je vais voir combien ça couterait en xc38, ou même xc48 du coup...

 

[JeanYves]

Ben alors il faudra que tu expliques comment est fixée la lame !

 

[Albert le Belge]

Bonjour,
Personnellement, je partirait d'un arbre de scie circulaire existant dans le genre de celui-ci
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[/div][/div][/div][/div]
il peut bien sur s'agir d'un numéro différent en rapport avec la taille de la lame.
Au point de vue adaptation, je penses au même principe qu'un faux plateau de tour:
je remplacerait tout simplement l'écrou par un flasque tourné au même filet (mais borgne ou plus long que le filet de l'arbre) avec une bonne portée cylindrique sur l'axe et présentant une face adaptée à la fixation de lame choisie.

C'est à dire idéalement avec un bout de centrage de la lame et des trous taraudés correspondant à ceux fraisés dans la lame comme on les vois sur la deuxième vidéo. Rien ne dépassera, la lame sera parfaitement centrée et l'arbre sera guidé on ne peut mieux.
Dis toi bien que l'ensemble moteur arbre à basculer sera nettement moins confortable à manipuler que le renvoi d'angle prévu dans cette deuxième vidéo

 

[JeanYves]

Et elle fait quelle épaisseur la lame ??

 

[vax]

@JeanYves : tu as la même difficulté que moi lorsque Amatour29 m'a parlé de son projet la première fois !

Oui la lame ne peut pas couper sur tout son diamètre, mais il faut que la face "extérieure" soit totalement libre.

L'épaisseur n'est pas énorme, c'est une "simple" lame de 700 ou 800mm de diamètre.

Amatour29 à utilisé l'alésage de la lame pour le centrage et à ajouter sur le flanc de la lame 5 trous coniques pour la fixation.

 

[JeanYves]

Oui , enfin ce qui m'etonne c'est de faire des trous dans une lame de scie circulaire !!

Generalement les lames de scie circulaire comportent les trous adequats , d'origine et elle est montée entre flasques .

C'est sans doutes un modele de lame specifique , reste à savoir si le metal est trempé , c à d si on peut y faire des trous fraisés ? .

 

[Albert le Belge]

Bonjour,
J'aimerai attirer votre attention sur un détail: sur les machines existantes, il ne s'agit pas d'une lame de scie circulaire "ordinaire" regardez bien la deuxième vidéo cette lame est nettement plus épaisse et ne présente que quelques dents (un peu comme un plateau à rainurer de toupie) en voici un autre exemple :

 

[nimda]

Effectivement, ce sont des lames de délignage (coupe dans le sens du fil) de bois vert. Ici c'est une grande lame prévue pour fonctionner avec une puissance relativement importante (30chx ou plus...) donc assez épaisse.

Pour ma part, je vise plus modeste: lame de 25 ou 30cm et moteur de 5chx maximum. Je prévois d'utiliser cette lame, alésage 30, épaisseur du corps 2.2mm. Je pense mettre 6 boulons pour la fixer.
Par contre je ne sais pas si la lame est trempée, c'est une bonne question...

edit: visiblement Amatour 29 a eu à peu près la même idée que moi (collerette soudée sur l'axe). les grands esprits se rencontrent! :D
https://www.usinages.com/threads/fabrication-scie-a-grume-oscillante.37762/#post-507815
Vax, a-t'il terminé sa machine?

 

[JeanYves]

Pour ma part, je vise plus modeste: lame de 25 ou 30cm et moteur de 5chx maximum. Je prévois d'utiliser cette lame, alésage 30, épaisseur du corps 2.2mm. Je pense mettre 6 boulons pour la fixer.

C'est une epaisseur courante , pas bien epais ! , et difficile d'y loger les tetes fraisées des vis ! .

Par contre je ne sais pas si la lame est trempée, c'est une bonne question...

Si elle a des dents rapportés ( carbure ) elle n'est sans doutes pas trempée .

Les lames de scie circulaire " classiques " sont en acier au carbone trempée , en materiel pro en acier au chrome + vanadium ,
et dans ce cas le perçage est autrement plus difficile .

 

[kiki86]

bonjour
le 42cd4 est soudable sous ATAL

 

[vax]

Je n'ai pas encore vu Amatour ce mois ci (va falloir les voeux sont de mise !)...
Aux dernières nouvelles la scie n'était pas encore tout à fait finie.

Mais tu ne vas pas faire grand chose avec une lame de 300... Tu perds 70 à 80 mm de moyeu cela te laisse (300-80)/2 = 110mm de largeur de coupe...

Si tu ne veux faire que des poteaux, ça peux encore le faire, si tu veux faire de la planche avivée c'est un peu juste...

Une lame de 500 pour faire des planches de 210 de large c'est un peu un minimum je trouve... (Vu le travaille cela demande....).

@jean-yves, de ce que j'en sais Amatour n'a pas eu de mal à percer sa lame achetée en Allemagne si mes souvenirs sont bons...

 

[nimda]

J'ai un poste à souder de bricoleur du dimanche, un mig au fil fourré, qui me dépanne sacrément mais pas équipé pour le gaz malheureusement :(

@JeanYves: oui, soit je rabote la tête des vis, soit je fraise dans la collerette pour qu'elles rentre entièrement. D'ailleurs vous me conseillez quoi? J'aurai plutôt tendance à raboter les têtes, ça me semble plus simple si jamais je dois changer de lame...

Sinon pour en revenir à l'axe, du XC38 (aka C35) en Ø40mm, ça vous semble suffisant vu la machine, la puissance, et les contraintes (5Kw, porte-à-faux 15cm)?

edit: @vax: oui, c'est pour un usage très spécifique et exclusif, je peux pas en dire beaucoup plus pour le moment, c'est pour un projet professionnel en cours...

 

[vax]

Pas de soucis pour la discrétion de l'application, je sais très bien ce que c'est !

Précisions sur la vidéo posée par Albert,
Moteur de 5cv et lame de 20 pouces soit environ 500mm de diamètre.
ET LA LAME EST EN DIRECT SUR LE MOTEUR...
Directement un axes de 70 ou 80mm de diamètre alésé pour l'axe du moteur et l'accueil de la lame. ATTENTION à la qualité des vis que tu vas choisir pour bloquer la lame...

Pour ceux qui ne connaissent pas bien le principe (et c'est un des trucs que j'ai eu le plus de mal à comprendre au début) il faut bien voir que tout réside dans le calage de l'axe de basculement du moteur. Le point de bas de lame en position verticale doit être commun avec le point le plus à droite (sur cette vidéo) de la lame en position horizontale.

 

[usidep]

bonsoir,
comme la dit vax:

110mm de largeur de coupe...

c'est pas bien lourd ce principe !
vous avez c'est principes qui pouvent aller de légé à lourd:
et plus lourd:
j'ai fait cette version en plus lège (roues de mobylette, lame autour des 40mm)
la lame ce centre toute seul...

 

[Albert le Belge]

Pour moi la scie à ruban serait la meilleure solution en y regardant bien, il n'y a pas tellement de travail en plus pour la réaliser, le compromis avec tronçonneuse n'est pas mal, mais génère énormément de perte, il restera le plus simple à concevoir.

 

[JeanYves]

soit je rabote la tête des vis, soit je fraise dans la collerette pour qu'elles rentre entièrement. D'ailleurs vous me conseillez quoi? J'aurai plutôt tendance à raboter les têtes, ça me semble plus simple si jamais je dois changer de lame...

Avec des tetes fraisée à 90 ° (courantes ) tu n'as pas beaucoup de portée dans cette épaisseur de lame , il eut éte mieux de faire des fraisures à 120 ° et des vis adhoc .

de ce que j'en sais Amatour n'a pas eu de mal à percer sa lame achetée en Allemagne si mes souvenirs sont bons...

Quel type de lame ??

C'est encore parti pour faire dans l'à peu pres , en negligeant la securité !! .
alors que c'est une lame qui est très sollicitée
A mediter : Sunstel recommande des flasques de Ø 120 pour une lame de Ø 500 ...

 

[moissan]

les scierie en afrique ne sont pas les meme qu'en France ! des scie circulaire taillent des billes très grosse par plusieur passage ! il est bien utile de monter la lame sans rien qui depasse donc montage par vis a tête fraisé et ça suffit !

il n'y a pas a chercher un acier a haute resistance pour l'arbre : il faut surtout une grande rigidité donc un diametre suffisant ... il n'y a aucune diference de rigidité entre de l'acier a ferrer les ânes et de l'acier dur : la deformation elastique avec des efforts raisonnable est exactement la même , c'est pour les grands effort qu'un acier a haute resistance est meilleur ... mais quand le lame est fixé par des vis a tête fraisé les effort sont limité par les vis , un arbre de resistance moyenne suffit

le 25CD4 est l'acier le plus solide facilement soudable , sans etre rendu cassant par la soudure : un acier trop resistant non soudable pourrait etre plus nuisible qu'utile

la rigidité est determiné par le module d'elasticité qui est presque le même pour tous les acier

si la resistance du 42CD4 est utile a un autre bout de l'arbre le plateau qui fixe la lame ne doit surtout pas etre soudé mais monté par un moyen mecanique : ajustement serré ou cone

 

[stanloc]

Pourquoi vouloir faire de la soudure pour unir un flasque sur un arbre ? Vous n'avez jamais entendu parler du Frettage ?
J'ai réalisé un réducteur à courroie crantée pour un moteur à essence de 100 cv pour mon avion. L'hélice était vissée sur un flasque en alliage d'aluminium 7075 et l'axe était un tube très épais en acier AISI 4130 très courant aux USA de 40 mm de diamètre extérieur et 28-30 mm de diamètre intérieur. Le flasque était fretté sur l'axe et une vis de 6 mm de diamètre assurait l'assemblage au cas où. Cette vis traversait selon un diamètre la partie arrière du flasque et l'axe.
Percer un voile de scie circulaire ne doit poser aucun problème même s'il faut utiliser des forets carbure, NON ?
Certains intervenants sur ce forum ont l'art de faire compliqué lorsqu'on peut faire simple. Est ce par manque de connaissances ?
Stan

 

[JeanYves]

A mon avis , il y a un pb de securité sur la fixation de la lame , ce qui est annoncé me semble trop fragile .

Car ces grandes lames circulaires , de faible épaisseur , après une durée variable de coupe chauffent , des tensions se crées et elles se mettent à voiler , parfois de manière importante .
Il faut arreter la coupe du bois et attendre quelques minutes pour que cela cesse .

Plusieurs solutions sont possibles pour monter un moyeu .
Et je suis plutot partisan des assemblages qui se démontent .

 

[vax]

Les scieries avec lames circulaires basculantes sont issues de la culture américaine je pense, ELLES SONT DÉDIÉES AU DÉBIT AVIVÈ (planche et poteaux directement sciés sur les 4 faces et chaque morceau peut quasiment avoir des dimensions différentes).
Notre culture européenne nous a habitué au débit sur plot (planches de la largeur du tronc qui conserve l'obier).

N'étant pas dans le projet d'Amatour29 je ne sais pas dire, je peux juste affirmer qu'il sait de quoi il parle quand il est matière de travail du bois. Je ne pense donc pas qu'il soit de mise de mettre en doute ses choix surtout sans les connaitre.

Il faut bien imaginer la lame en fonctionnement, il n'y a que des efforts dans le plan de la lame, les vis ne sont là que pour transmettre l'effort de coupe dans la rotation. L'effort de "cisaillement" en bout d'arbre est repris non par les vis, mais par un téton usiné en bout d'arbre et ajusté sur l'alésage de la lame.

Merci à Moissan qui a parfaitement répondu à la question posée sur ce sujet. Le 42CD4 est une star sur le forum (tout le monde le cite régulièrement), preuve en est qu'il y a d'autres solutions !

Stan, j'aime bien ta première partie...

Jean-Yves, ce type de scieries mobile (généralement) existent depuis des décennies, auto-construites ou industrielles... Je partage ton avis, elles me foutent la frousse, mais on entend pas parler d'accidents plus que ça... Donc si je devais faire je ferai comme ça.

 

[JeanYves]

L'effort de "cisaillement" en bout d'arbre est repris non par les vis, mais par un téton usiné en bout d'arbre et ajusté sur l'alésage de la lame.

Ben non , ce sont les vis qui encaissent l'effort de cisaillement , l'effort de coupe .