Les embouts de boutons sont résistants. C'est précisément pour cela que les gens les détruisent.
Le foret à plaquettes rondes est le foret le plus résistant aux chocs jamais conçu. Il est composé de plusieurs plaquettes en carbure réparties sur une surface en acier. Il ne comporte pas d'arête de coupe unique susceptible de s'ébrécher ni de brasures vulnérables à la surchauffe, contrairement aux forets à lames uniques. Sa conception répartit naturellement la force d'impact et résiste aux ruptures brutales.
Et c'est précisément cette robustesse qui pose problème. Car des opérateurs qui n'oseraient jamais utiliser un burin émoussé ou à sec vont pousser un foret à bouton bien au-delà de ses limites, en supposant qu'il puisse le supporter. Ce n'est pas le cas, du moins pas indéfiniment. Lorsqu'un foret à bouton casse, la panne est plus brutale et plus coûteuse qu'avec un burin, car les dégâts se propagent à travers plusieurs plaquettes et jusqu'au corps du foret.
Voici ce que signifie concrètement « "tough but not invincible" ».
Le piège de surveillance
Le foret à burin grince lorsqu'il s'émousse. La pénétration chute brutalement. La perceuse vibre. L'opérateur le ressent dans les commandes et change de foret, car continuer est manifestement inutile.
Le trépan murmure. Les plaquettes s'usent progressivement. La pénétration diminue si lentement que l'opérateur s'y habitue sans s'en apercevoir — la roche doit être plus dure dans cette zone. Le trépan continue de forer, de plus en plus lentement, générant davantage de chaleur, exerçant une pression accrue sur les arêtes des plaquettes restantes et amincissant le corps du trépan.
Deux signes percent le murmure :
Aspect peau de serpent ou microfissures sur les inserts.Aussi appelée fissuration en écaille de tortue — un réseau de fines lignes visibles sur la surface polie du carbure. Il s'agit d'une fatigue thermique. La surface de la plaquette a été chauffée et refroidie à plusieurs reprises, généralement à cause d'un rinçage intermittent ou insuffisant. Les fissures sont superficielles au départ, mais chaque cycle d'impact les approfondit. Une plaquette présentant ce phénomène n'est pas usée, elle est endommagée. Il faut la rectifier avant que les fissures ne se propagent à travers toute l'épaisseur et qu'elle ne s'écaille.
Le taux de pénétration diminue sensiblement.Non, je pense que c'est plus lent. En fait, c'est nettement plus lent. Lorsque le trépan fore aux deux tiers de sa vitesse normale sur la même roche et avec les mêmes réglages de forage, les plaquettes sont émoussées. N'attendez pas. Retirez-le. Réaffûter une plaquette émoussée rétablit immédiatement la pénétration et empêche l'usure accélérée du corps du trépan due à un affûtage insuffisant.
Le choc thermique que personne ne voit se produire
Il s'agit de la cause la plus fréquente de défaillance prématurée des trépans à boutons, et elle se produit dans les trente premières secondes de perçage.
Voici le déroulement des opérations : l’opérateur fixe le collier de serrage dans le trou. Pas d’eau pour l’instant — peut-être que la vanne est fermée, peut-être qu’ils attendent que le trépan se mette en place. La face du trépan chauffe. Le carbure étant un conducteur thermique rapide, les plaquettes chauffent. L’opérateur ouvre alors la vanne d’eau. L’eau froide — à la température de l’eau souterraine, environ 10 à 15 °C — entre en contact avec des plaquettes dont la température en surface atteint 200 à 300 °C. Choc thermique.
Le carbure est résistant à la compression, mais fragile en traction. Le refroidissement rapide soumet la surface de la plaquette à une tension. Des microfissures se forment. L'opérateur ne les voit pas : elles sont invisibles à l'œil nu. Pourtant, elles sont bien là, elles s'agrandissent à chaque impact, et après trois postes, une plaquette casse et la qualité du foret est pointée du doigt.
La solution est d'une simplicité déconcertante : ouvrez l'eau avant de percer. Le collier doit être mouillé. L'eau maintient le foret froid dès le premier impact. Pas de cycle thermique, pas de choc, pas de microfissures. Cela n'allonge pas le temps de perçage et prévient les défaillances qu'aucun foret, même de haute qualité, ne peut éviter.
L'idée fausse concernant la force d'alimentation
On croit souvent à tort que les mèches à boutons nécessitent une forte pression d'avance pour fonctionner. C'est faux. Elles ont besoin deassezIl faut alimenter le canon pour maintenir les inserts en contact avec la roche — pas de rebond, pas de tir à blanc — et c'est tout.
Une pression d'avance excessive entraîne trois conséquences néfastes : elle augmente le couple de rotation sans améliorer la pénétration ; elle accélère l'usure des plaquettes en comprimant davantage le carbure dans la roche abrasive pendant la rotation ; et elle soumet le corps du trépan à une flexion, notamment sur terrain accidenté ou fracturé où la face du trépan n'est pas en contact total avec la roche.
Un foret à plaquettes correctement alimenté perce rapidement, s'use uniformément et conserve toutes ses plaquettes intactes. Un foret à plaquettes forcé perce à peu près à la même vitesse, use sa garniture de perçage de manière irrégulière et finit par avoir des plaquettes ébréchées ou manquantes. Maîtriser la technique ne coûte rien et permet d'obtenir des résultats exceptionnels.
Le cycle de vie qui fonctionne
Un foret à boutons correctement affûté subit plusieurs cycles d'affûtage. À chaque cycle : les plaquettes sont rectifiées pour retrouver leur profil dôme d'origine, le corps du foret est redressé pour éliminer toute conicité inverse et les trous de rinçage sont nettoyés. Un foret de qualité peut supporter quatre, cinq, voire six cycles d'affûtage avant que les plaquettes ne soient trop courtes ou que le corps ne soit trop usé.
Pour obtenir ces cycles, il est essentiel d'intervenir avant que l'outil ne dépasse la plage de réaffûtage. Lorsqu'une surface d'usure de la plaquette est trop large, le réaffûtage enlève trop de carbure pour restaurer le dôme. Lorsque le corps de l'outil présente une conicité inversée importante, le dressage enlève trop d'acier. La plage de réaffûtage se réduit rapidement dès que l'usure s'accélère, et l'usure s'accélère rapidement lorsque l'outil est émoussé.
Inspectez régulièrement, et non lorsque le foret cesse de percer. Réaffûtez-le dès que le diamètre de la plaquette est ajusté (entre un tiers et la moitié de son diamètre pour la surface d'usure), en cas de fissure visible ou de conicité inverse mesurable, et non au feeling. La différence entre un foret réaffûté cinq fois et un autre deux fois tient surtout au moment où l'opérateur a décidé de le faire réaffûter.
En résumé
Les forets à plaquettes sont les plus tolérants du marché. Mais tolérant ne signifie pas invulnérable. Un foret à plaquettes usé à sec au niveau de la bague, forcé avec une avance excessive et négligé jusqu'à ce que les plaquettes soient planes, finira par casser. Non pas parce que le foret était mauvais, mais parce que l'opérateur a supposé que robustesse rimait avec invincibilité.
« Dur » signifie que vous recevez davantage d'avertissements avant la défaillance. Cela ne signifie pas pour autant que vous pouvez ignorer ces avertissements.
