Atelier / Mécanique
La petite mécanique du radioamateur
Monter une carte sur un fond de boîtier, fixer un dissipateur, poser une embase SO-239 ou refermer un coffret alu : tout cela suppose des trous propres et des filetages qui tiennent. Voici la méthode, les tableaux et les tours de main utiles à l’atelier.
En radioamateur, la mécanique ne demande ni tour ni fraiseuse. Une perceuse, un jeu de forets, trois tarauds et un peu d’huile de coupe couvrent 95 % des besoins : boîtiers Hammond ou Retex, plaques de façade, équerres d’antenne, supports de relais, radiateurs. Le reste est affaire de méthode, et surtout de choix du bon diamètre de foret avant de tarauder.
Le principe : filet mâle, filet femelle
Une vis porte un filet mâle. Le taraudage crée le filet femelle correspondant dans la pièce. Le taraud n’enlève pas beaucoup de matière : il forme et coupe un profil en V dans un trou légèrement plus petit que le diamètre nominal de la vis. Ce trou s’appelle le trou d’avant-trou, ou trou de taraudage.
La règle du foret
Ø foret ≈ Ø nominal − pas
Cette règle donne un taux de filet d’environ 75 %, le compromis retenu par l’industrie : la résistance à l’arrachement est déjà à plus de 90 % du maximum, mais le couple de taraudage reste raisonnable et le taraud ne casse pas.
Vouloir un filet à 100 % en perçant plus petit est une fausse bonne idée : on gagne quelques pourcents de tenue et on multiplie par deux ou trois l’effort sur le taraud. Dans l’aluminium tendre ou le laiton, on peut même monter d’un dixième au-dessus de la valeur théorique pour se faciliter la vie.
Filetage métrique ISO à pas gros
| Filetage | Pas (mm) | Foret de taraudage | Trou de passage (normal) | Clé six pans |
|---|---|---|---|---|
| M2 | 0,40 | 1,60 mm | 2,4 mm | 1,5 mm |
| M2,5 | 0,45 | 2,05 mm | 2,9 mm | 2,0 mm |
| M3 | 0,50 | 2,50 mm | 3,4 mm | 2,5 mm |
| M4 | 0,70 | 3,30 mm | 4,5 mm | 3,0 mm |
| M5 | 0,80 | 4,20 mm | 5,5 mm | 4,0 mm |
| M6 | 1,00 | 5,00 mm | 6,6 mm | 5,0 mm |
| M8 | 1,25 | 6,80 mm | 9,0 mm | 6,0 mm |
| M10 | 1,50 | 8,50 mm | 11,0 mm | 8,0 mm |
| M12 | 1,75 | 10,20 mm | 13,5 mm | 10,0 mm |
| M14 | 2,00 | 12,00 mm | 15,5 mm | 12,0 mm |
| M16 | 2,00 | 14,00 mm | 17,5 mm | 14,0 mm |
| M18 | 2,50 | 15,50 mm | 20,0 mm | 14,0 mm |
| M20 | 2,50 | 17,50 mm | 22,0 mm | 17,0 mm |
| M22 | 2,50 | 19,50 mm | 24,0 mm | 17,0 mm |
| M24 | 3,00 | 21,00 mm | 26,0 mm | 19,0 mm |
Le trou de passage est celui de la pièce traversée par la vis, celle qui n’est pas taraudée. Une plaque de façade percée à 3,4 mm laisse passer une M3 sans forcer et autorise un léger rattrapage d’alignement. En série de plusieurs fixations, ce jeu vous sauvera plus d’une fois.
Filetage métrique à pas fin
Le pas fin apparaît sur certains connecteurs, réducteurs et supports d’antenne. Il tient mieux au desserrage sous vibration et convient aux parois minces, mais tolère mal les manipulations répétées dans l’aluminium.
| Filetage | Pas fin (mm) | Foret de taraudage |
|---|---|---|
| M4 × 0,5 | 0,50 | 3,50 mm |
| M5 × 0,5 | 0,50 | 4,50 mm |
| M6 × 0,75 | 0,75 | 5,25 mm |
| M8 × 1,0 | 1,00 | 7,00 mm |
| M10 × 1,0 | 1,00 | 9,00 mm |
| M10 × 1,25 | 1,25 | 8,80 mm |
| M12 × 1,25 | 1,25 | 10,80 mm |
Percer proprement
Un taraudage raté commence presque toujours par un trou raté : décalé, ovalisé, ou incliné. L’ordre des opérations compte plus que le matériel.
Le pointage
Sans coup de pointeau, le foret patine et dérive sur la tôle. Marquez le centre, vérifiez la position, puis percez. Sur une façade visible, protégez la surface avec un morceau d’adhésif de masquage : le pointeau ne rayera pas la peinture et le foret mordra moins violemment.
Le perçage en deux temps
Au-delà de 5 mm environ, percez d’abord un avant-trou pilote de 3 mm. L’âme du gros foret ne coupe pas, elle écrase ; le pilote lui donne un dégagement et le trou reste centré. En dessous de 5 mm, percez directement.
Vitesse de rotation
La vitesse se calcule à partir de la vitesse de coupe Vc propre au matériau :
N (tr/min) = (1000 × Vc) / (π × D)
| Matériau | Vc indicative (m/min) | Foret 3 mm | Foret 6 mm | Foret 10 mm |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium | 60 – 80 | ~6 000 tr/min | ~3 500 tr/min | ~2 000 tr/min |
| Laiton | 50 – 70 | ~5 500 tr/min | ~3 000 tr/min | ~1 800 tr/min |
| Acier doux | 20 – 30 | ~2 500 tr/min | ~1 300 tr/min | ~800 tr/min |
| Inox | 8 – 12 | ~1 000 tr/min | ~500 tr/min | ~300 tr/min |
| Plastique, ABS | 40 – 60 | ~4 000 tr/min | ~2 500 tr/min | ~1 500 tr/min |
Retenez la logique plutôt que les chiffres : plus le foret est gros, plus on ralentit ; plus le matériau est dur, plus on ralentit. Une perceuse qui hurle et un foret qui bleuit annoncent la même chose : trop vite, pas assez d’avance, pas de lubrifiant.
Les cas particuliers du boîtier
- Tôle fine (moins de 1,5 mm) : le foret hélicoïdal accroche et fait un trou triangulaire. Utilisez un foret étagé (foret conique à paliers), qui perce et ébavure d’un même geste, de 4 à 20 mm ou 6 à 32 mm selon le modèle. C’est probablement l’outil le plus rentable de l’atelier radio.
- Gros diamètres de façade : scie-cloche pour le plastique et l’alu, ou emporte-pièce à vis de traction (type Greenlee) pour les découpes propres de connecteurs. L’emporte-pièce ne vibre pas et ne raye pas la face avant.
- Plexiglas et polycarbonate : foret à angle de pointe rectifié, vitesse modérée, avance lente. Un foret standard fend le matériau à la sortie. Placez toujours une chute de bois derrière la pièce.
- Radiateurs : l’aluminium extrudé colle au foret. Une goutte de pétrole désaromatisé ou d’alcool à brûler suffit à empêcher le collage.
Diamètres de découpe des embases courantes
| Élément | Perçage / découpe | Remarque |
|---|---|---|
| Embase SO-239 (UHF) | 16,0 mm | 4 trous de 3,4 mm à 90° sur entraxe carré |
| Embase N à embase carrée | 16,0 mm | 4 trous de 3,4 mm |
| Embase BNC châssis | 12,7 mm | modèle isolé : prévoir le méplat anti-rotation |
| Traversée SMA | 6,4 mm | écrou de blocage à clé de 8 |
| Interrupteur à bascule miniature | 6,0 mm | méplat côté cosse |
| LED 5 mm sur support | 8,0 mm | 7,9 mm pour un support à clips |
| Fiche banane isolée | 6,0 mm | épaisseur de paroi maximale à vérifier |
| Passe-fil caoutchouc 6 mm | 10,0 mm | ébavurer soigneusement des deux côtés |
Ces valeurs restent indicatives. Un connecteur chinois et un connecteur Amphenol ne partagent pas toujours la même tolérance. Percez un trou d’essai dans une chute avant d’attaquer la face avant du coffret.
L’intrus impérial : l’embase d’antenne 3/8-24 UNF
Dès qu’on touche au mobile HF, le système métrique s’arrête. Le pas de vis universel des fouets et des selfs de charge est le 3/8-24 UNF : diamètre nominal 3/8 de pouce, soit 9,525 mm, avec 24 filets par pouce, soit un pas de 1,058 mm. C’est un héritage direct du marché américain, où sont nés Hustler, Hi-Q, Texas Bugcatcher, MFJ ou Diamond pour l’export, et il s’est imposé partout : un fouet acheté au Japon, en Chine ou en Allemagne se visse sur une embase 3/8 sans difficulté.
On le rencontre sur les supports de hayon et de gouttière, les rotules de pare-chocs, les selfs de charge amovibles, les fouets télescopiques portables et la plupart des embases magnétiques de qualité. Le connecteur coaxial associé reste au choix du fabricant : SO-239 côté câble, parfois N.
| Filetage | Ø nominal | Pas | Foret de taraudage | Trou de passage |
|---|---|---|---|---|
| 3/8-24 UNF | 9,525 mm | 1,058 mm (24 tpi) | 8,5 mm (foret Q, 8,43 mm) | 10,0 mm |
| 1/4-20 UNC | 6,350 mm | 1,270 mm (20 tpi) | 5,1 mm | 6,8 mm |
| 5/16-24 UNF | 7,938 mm | 1,058 mm (24 tpi) | 6,9 mm | 8,4 mm |
Le piège à connaître. Le 3/8 existe aussi en pas gros, le 3/8-16 UNC, qui est le filetage des trépieds photo et de beaucoup de quincaillerie américaine. Même diamètre, pas presque double. Une self de charge 3/8-24 vissée en force sur un support 3/8-16 s’engage sur deux tours, semble tenir, puis arrache tout le filetage au premier coup de vent sur l’autoroute. Comptez les filets sur 10 mm avant de forcer, ou utilisez un peigne à filetage.
Pas d’équivalent métrique. Le M10 × 1,0 est proche du 3/8-24 mais ne s’y substitue pas : le diamètre diffère d’un demi-millimètre et l’angle de flanc du filet UNF est identique à l’ISO (60°), ce qui rend l’engagement trompeusement facile sur quelques tours. Ne mélangez jamais les deux. Si vous fabriquez une embase, procurez-vous le taraud 3/8-24 UNF, on le trouve aisément, et percez à 8,5 mm.
Et le NMO ? L’autre standard américain, très présent sur les véhicules d’exploitation et le VHF/UHF mobile, n’est pas un filetage de fouet mais une base à sertir dans un trou lisse de 3/4 de pouce, soit 19,0 mm. Le fouet s’y visse sur un filetage interne propriétaire. Un emporte-pièce 19 mm est ici l’outil de rigueur : sur une tôle de carrosserie, une scie-cloche vibre et la peinture s’écaille.
Enfin, pour une embase montée en extérieur permanent, revenez à ce qui a été dit sur la corrosion galvanique. Un fouet inox 3/8-24 vissé directement dans une embase aluminium et laissé deux hivers face à la mer ne se démonte plus. Une trace de graisse cuivrée ou de silicone sur le filetage lors du montage résout définitivement la question.
Tarauder
Le jeu de trois tarauds
Un jeu manuel comporte trois outils identiques par le profil, différents par l’entrée conique.
Le geste
- Serrez la pièce dans un étau. Un taraudage tenu à la main part de travers.
- Engagez le taraud rigoureusement perpendiculaire. Vérifiez à l’équerre sur deux plans à 90°, ou utilisez un guide de taraudage. Les trois premiers tours décident de tout : un taraud engagé de travers ne se rattrape jamais.
- Lubrifiez. Huile de coupe entière pour l’acier, pétrole désaromatisé ou huile de coupe pour l’aluminium, à sec pour la fonte et le laiton.
- Tournez d’un demi-tour dans le sens du taraudage, puis d’un quart de tour en arrière pour casser le copeau. Répétez. Ce va-et-vient est la seule protection contre la casse.
- Ressortez régulièrement pour évacuer les copeaux, surtout dans un trou borgne.
- Soufflez, dégraissez, essayez la vis à la main.
Un taraud cassé dans un trou est une catastrophe
L’acier rapide d’un taraud est trop dur pour être percé. Sur une carte ou une façade terminée, la casse d’un M3 signifie souvent recommencer la pièce. Le va-et-vient toutes les demi-rotations, la lubrification et un tourne-à-gauche adapté au diamètre coûtent moins cher qu’une deuxième face avant.
Profondeur de filetage utile
Inutile de tarauder profond : au-delà d’une certaine longueur, c’est la vis qui casse avant que le filet ne s’arrache. Comptez :
- Acier dans acier : 1 × le diamètre nominal ;
- Acier dans aluminium ou laiton : 1,5 à 2 × le diamètre ;
- Acier dans plastique ou zamak : 2 à 2,5 × le diamètre.
Pour un trou borgne, ajoutez encore deux à trois pas de dégagement au fond, sinon le taraud talonne. Une M4 dans une équerre alu demande donc un trou de 3,3 mm sur environ 11 mm de profondeur pour 8 mm de filet utile.
Quand la pièce est trop mince
C’est la situation la plus fréquente en radioamateur : une tôle de coffret de 1,2 mm ne peut pas porter un filetage M4. Deux filets et demi ne tiennent rien, et le premier serrage arrache tout. Trois solutions.
L’écrou à sertir
Aussi appelé rivet fileté ou insert à sertir. Il se pose dans un trou lisse et se déforme en tonneau derrière la tôle, apportant un filetage complet. Idéal pour les fonds de coffret, les fixations d’antenne sur mât tubulaire, les capots démontables.
| Écrou à sertir | Ø du trou | Épaisseur de tôle admissible |
|---|---|---|
| M3 | 4,9 mm | 0,5 – 2,0 mm |
| M4 | 6,0 mm | 0,5 – 3,0 mm |
| M5 | 7,0 mm | 0,5 – 3,0 mm |
| M6 | 9,0 mm | 0,5 – 3,5 mm |
| M8 | 11,0 mm | 0,5 – 4,0 mm |
L’entretoise filetée
Pour fixer une carte, rien ne vaut l’entretoise mâle-femelle en laiton, M3 le plus souvent. On perce simplement le fond du boîtier à 3,4 mm, une vis traverse par le dessous, l’entretoise reçoit la carte. Aucun taraudage, aucun risque, et le démontage reste propre après vingt cycles.
La réparation : insert hélicoïdal
Quand un filetage est foiré, on n’essaie pas de le rattraper à la vis suivante. On perce au diamètre du kit, on taraude au taraud spécial fourni, et on visse un insert hélicoïdal en fil d’inox qui restitue le filetage d’origine. Un filetage réparé ainsi est souvent plus résistant que le filetage d’origine dans l’aluminium.
Serrage et tenue dans le temps
Une visserie de boîtier ne demande pas de clé dynamométrique, mais les ordres de grandeur évitent d’arracher un filet dans l’alu. Valeurs pour vis acier classe 8.8, filetage propre et légèrement huilé :
| Vis | Couple dans l’acier | Couple dans l’aluminium |
|---|---|---|
| M3 | 1,3 N·m | 0,7 N·m |
| M4 | 2,9 N·m | 1,6 N·m |
| M5 | 5,8 N·m | 3,2 N·m |
| M6 | 10 N·m | 5,5 N·m |
| M8 | 25 N·m | 13 N·m |
Pour les fixations soumises aux vibrations, mât d’antenne, rotor, support mobile, préférez un frein filet moyen, une rondelle Nordlock ou un écrou frein Nylstop. Le simple serrage énergique ne suffit pas.
Corrosion galvanique : le piège des installations extérieures
Une vis inox dans un profilé aluminium, à l’air marin de la Côte d’Azur, forme une pile. L’aluminium se sacrifie, le filetage se transforme en poudre blanche et l’ensemble se grippe. Interposez une rondelle nylon ou une graisse de contact, ou choisissez une visserie aluminium. Sur une antenne, cela fait la différence entre un démontage en dix minutes et une découpe à la meuleuse.
La trousse minimale
- Un jeu de forets HSS 1 à 10 mm par 0,5 mm, plus un 3,3 et un 4,2 mm supplémentaires : ce sont les deux qui s’usent en premier.
- Un foret étagé 4 à 20 mm.
- Un jeu de tarauds M3, M4, M5, M6 avec le tourne-à-gauche correspondant.
- Une burette d’huile de coupe.
- Un pointeau, un étau, une équerre, un ébavureur.
- Un assortiment de vis M3 six pans creux et d’entretoises laiton M3.
Avec cet équipement, tenant dans une caisse à outils, vous équipez un coffret complet : embases coaxiales, interrupteurs, LED, cartes sur entretoises, dissipateur boulonné. Le reste est une affaire de patience, et de ce quart de tour en arrière qu’on n’oublie jamais deux fois.
73 de F4HXN
