Confection d’hélices

Pour un puriste, l’hélice est un organe magique, fascinant, mais terriblement complexe dans l’étude de sa conception et de son fonctionnement !

Transformer un mouvement rotatif, en un mouvement rectiligne translatoire de poussée, a demandé des années d’études, et de recherches par nos ancêtres. C’est à ce titre une pièce maitresse indispensable pour la propulsion d’un navire quel qu’il soit, sans l’hélice, le bateau n’est rien, et est totalement inerte.
L’hélice ne doit donc pas être négligée, même pour nos maquettes!

Fabrication d’une hélice

Les différentes étapes

Étude et dessin

    • Rechercher l’hélice que l’on veut faire, soit en prenant des photos ou sur de l’imagerie de document ou encore internet. Déterminer l’échelle, le diamètre et le nombre de pales de l’hélice que l’on va construire.
    • Dessiner l’hélice que l’on veut réaliser sur une feuille de papier calque, en traçant avec un compas le diamètres extérieur de l’hélice et le diamètre du moyeu.
      Avec des traces courbes de dessin, façonner les formes des pales, les arrondis des bords d’attaques et des bords de fuites.
    • Bien sur ! se rapprocher au mieux visuellement, entre son dessin et l’imagerie que l’on a choisis, afin d’obtenir des courbes de pâles les plus cohérentes et symétriques possibles ! (photo C.H.1).
    • Une fois l’hélice dessinée sur votre papier calque, faite une photocopie de votre hélice , puis découper au ciseau une pâle sur l’extérieur dû trait tracé, collée cette dernière avec de la cyanoacrylate ( super GLUE ) sur un morceau de fer plat et assez épais 10 mm, pas moins !

L’ébauche

    • Façonner votre fer plat au profil de la pale collée avec une grignoteuse en mandrin de perceuse, et le fer plat bien à plat sur la table de la perceuse, pour obtenir une bonne perpendicularité des bords usinés. (voir photos C.H.2 et C.H.3).
    • Une fois votre gabarit en fer plat usiné, coupé le en deux morceaux égale dans son épaisseur, vous obtenez donc deux gabarits strictement identiques. (voir photo C.H.4).
    • Les percer tous les deux d’un trou de diamètre 1 mm sur 5 mm de profondeur, au niveau du pied de pale avec une très bonne équipartition tant dans l’épaisseur du gabarit que dans la largeur du pied de pale. (voir photo C.H.4).
    • Placer les deux gabarits en parallèle sur les pions de centrage de la barrette support, afin de positionner entre ces deux gabarits des plaques de laiton de 2 ou 3 mm d’épaisseur.
    • Positionner un serre-joint pour liaisonner le tout, afin d’usiner à la lime les plaques de laiton au profil des deux gabarits.
    • L’idéal est qu’il y est un traitement de surface sur les gabarits (cémentation), afin de ne pas trop usiner à la lime les profil des gabarits. (photo C.H.5).
    • Percer les pâles en laiton d’un trou de diamètre 1 mm sur 5 mm de profondeur, au niveau du pied de pâle avec également une très bonne équipartition tant dans l’épaisseur de la pâle que dans la largeur du pied de pâle. (photos C.H.6 et C.H.7).

Usinage

    • Positionner les pâles en étau sur 2 mm de hauteur au pied de pâle et en butée, afin de les vriller tour à tour avec l’orientation du degré d’incidence sur la cambrure du pas à droite et pas à gauche, en fonction du nombre de pales et d’hélice désirée. (photos C.H.8 à C.H.15).
    • Nota, les photos C.H.8 à C.H.11, forme les pales pour hélice avec pas à droite; les photos C.H.12 à C.H.15, forme les pales pour hélices avec pas à gauche.
    • La photo C.H.16, définie bien la cambrure des pales avec pas à droite et pas à gauche.
    • Usiner un moyeu au tour, aux coques prédéfinies par votre dessin d’hélice, avec un taraudage bien concentrique de M4, M5, ou M6, suivants le diamètre de l’APH (arbre porte hélice) à recevoir. (photos C.H.17 et C.H.18, ici équipé en M4).

Confection de gabarit et assemblage

      • Percer quatre trous, de diamètre 1 mm et de profondeur 2 mm sur le moyeu avec un petit mandrin diviseur (fait maison). (photos C.H.19 et C.H.20).
      • Prépositionner quatre morceaux de corde à piano de diamètre 1 mm dans le moyeu, et placer quatre pâles de même cambrure pour concrétiser un montage à blanc.
      • Cette phase opératoire, donne déjà un très bel aperçu de l’assemblage et doit donner une grande satisfaction pour la suite des opérations ! (photos C.H.21-22-23).
      • Sur un bâti d’assemblage, caler le moyeu et le bloquer, positionner une première pâle bien à la verticale, placer des butées sur les bords d’attaque et bords de fuite de la pâle, placer également une butée verticale en bout de pâle afin que cette dernière ne bouge plus et soit donc bien bloquée ! La première liaison d’assemblage pâle-moyeu peut commencer ! Elle est réalisée par une brasure avec une baguette à 40% d’argent. (photos C.H.24 à C.H.30)
      • Une fois les quatre pâles brasées, ce n’est pas des plus jolies visuellement, je le reconnais les photos C.H.31-32-33 sont révélatrices ! Il faut avec un petit disque à tronçonner monté sur mini perceuse, gratter l’excédent de brasure et surtout de décapant. (photos C.H.34-35).
      • Façonner ensuite les chanfreins sur les deux faces des pâles (intrados-extrados) au niveau des bord d’attaque et bord de fuite, avec toujours une bonne équipartition dimensionnelle des chanfreins sur chaque bord, en traçant préalablement un trait de 2 mm du bord de pâle et sur l’épaisseur de pâle par moitié. (photos C.H.36-37).
      • Pour la finition des hélices, les poncer avec un disque papier de verre extra fin, monté sur tige et en mini perceuse, ou encore à la main, puis finir le ponçage avec une bosse en mini perceuse. (photos C.H.38 à C.H.41).

Réglage – équilibrage

    • Il convient de vérifier ensuite, que l’angle de calage de chaque pale soit identique entre 1 à 2 degrés près, mais pas plus, sinon un déséquilibre de portance des pales sera visible lors de la navigation !
    • Pour ce contrôle l’utilisation d’un calculateur-contrôleur de pas est très souhaitable suivant (photos C.H.42 à C.H.52).
    • Le contrôle se fait pâle par pâle, positionner l’aiguille sur le bord d’attaque de la face intrados, le cadran et l’index sont à afficher à 0°. (photo C.H.45).
    • Tourner l’hélice jusqu’à faire glisser l’aiguille sur le bord de fuite de la face intrados, le cadran et l’index indiquent la valeur du nombre de degrés de la pâle (photo C.H.48).
    • Répéter l’opération sur chaque pâle, et comparer les écarts entre pales en rectifiant délicatement avec une pince-ci besoin est.
      • Dans le cas où l’on ne dispose pas du contrôleur de pas, nous pouvons affiner notre contrôle avec un comparateur à palpeur, toujours avec la même procédure.
      • Placer le palpeur de la montre sur le bord d’attaque de la face intrados, tourner l’hélice jusqu’à ce que le palpeur du comparateur arrive au bord de fuite de la pâle, relever la valeur de côte puis comparer en lecture sur les autres pâles. (photos C.H.53 à 56).    Un  dernier contrôle non négligeable sur l’hélice est à effectuer et le tour sera joué !!!!

        Il s’agit de contrôler le balourd de l’hélice, afin que cette dernière tourne rond sans aucun déséquilibre lors de sa rotation sur deux lignes de roulement.

      • Dans le cas ou une pâle est déséquilibrée vers le bas, poncer ou limer régulièrement sur les deux faces de la pâle pour enlever un peux de métal jusqu’à ce que le défaut de déséquilibre disparaisse. (photos C.H.57 à C.H.63).  
      • Le résultat final, reste acceptable ou voire très satisfaisant, suivant la finesse et la dextérité manuelle de chacun, (photos C.H.64 à C.H.67).
      • *Certes, je reconnais ouvertement qu’il faut une très bonne dose de patience, d’opiniâtreté et d’exigence avec soi-même, pour arriver à faire ses propres hélices les plus belles et les plus justes possible!  C’est du travail !

        il est parfois impossible de trouver des hélices d’un profil type, d’une forme particulière et du diamètre à l’échelle voulue pour nos maquettes!

        Quand on aime on ne compte pas !  On fait les choses avec amour et passion en modélisme, c’est notre devise !!!

        En espérant  avoir été le plus clair possible dans ces explications !  Je vous dis à vos Hélices, et bonne construction !