Des fils de cuivre et de laiton….
Posté : 03 sept. 2025 12:09
Dans son fil consacré à la construction de la 150 E de JCR, Robert Goyvaert a posé la question de savoir où se procurer du fil de cuivre de petit diamètre (150 E de JCR)
Plutôt que de répondre dans ce fil, il m’a semblé plus intéressant de porter cette réponse dans la section construction du forum, car pouvant être généralisé à toutes échelles et écartements
On trouve assez facilement du fil de cuivre recuit dans les diamètres de 0,5 à 1 mm dans les grandes surfaces de bricolage, voire dans les jardineries (car ils sont utilisés pour faire des bouquets ou des bonsaïs). Pour les diamètres plus fins on en trouve sur internet, ne serait-ce que chez un grand vendeur américain que je ne nommerais pas. Il faut cependant faire attention qu’il s’agit bien de fil nu, et non du fil vernis utilisé en électronique pour faire les bobinages. Attention également à bien lire la description car il s’agit parfois non de fil de cuivre, mais de fil de fer cuivré, inapte à notre emploi.
On trouve également assez facilement des fils de laiton recuit dans les mêmes diamètres.
Pour le cuivre, il est effectivement possible d’utiliser les fils d’un câble électrique souple qui est constitué de plusieurs brins fins. Malheureusement, très souvent, ces fils sont étamés et ont une couleur blanche. Quant aux fils rigides (1,5 mm2 et au-dessus), j’en ai récupéré pas mal en refaisant l’électricité de ma maison, mais je me suis aperçu dans la pratique que souvent leur section n’est pas parfaitement circulaire !
Cependant, nul n’est besoin d’avoir en stock tous les diamètres possibles et imaginables de fil, car il est très facile, même pour un amateur peu équipé, de transformer par exemple un fil de cuivre de 8/10 en fil de 5/10, voire plus fin.
En avant-propos, juste un petit rappel de métallurgie car on a pu lire de grosses âneries à ce sujet dans certain magazine de modélisme ferroviaire consacré aux voies étroites et métriques…
Le comportement du cuivre est complètement différent de celui des aciers. Lorsqu’on porte du cuivre à une température de l’ordre de 650 à 800 °C (température correspondant au rouge), il devient ductile et perd une partie de ses propriétés mécaniques. On dit que le cuivre est recuit. Il reste mou après refroidissement et ce quel que soit la vitesse du refroidissement, contrairement à de nombreux aciers qui deviennent durs et cassant si on leur fait subir un refroidissement rapide (phénomène de trempe).
La seule méthode pour que le cuivre retrouve des propriétés de dureté et de rigidité est de lui faire subir un écrouissage en lui faisant subirer des contraintes mécaniques tel qu’un martelage, un étirage, etc.
Le comportement des laitons est similaire à celui du cuivre. La seule différence est que la température de fusion du cuivre est de 1083°C alors que celle des laitons tourne entre 900 et 940 °C. Aussi, lorsqu’on effectue un recuit de laiton (surtout avec des moyens amateur), on a vite fait de s’approcher de la température de fusion, voire de la dépasser, avec toutes les conséquences qui en résultent…
Après ces tergiversations, voyons comment pratiquement diminuer le diamètre d’un fil de cuivre (ou de laiton).
La première méthode, la plus adaptée et donnant les meilleurs résultats, consiste à utiliser une filière à étirer. Une filière à étirer est une plaque d’acier, voire de carbure de tungstène, comportant une série de trous de diamètres de plus en petit. C’était il y a quelques années des outils très onéreux mais qu’on trouve maintenant à des prix tout à fait abordables (de l’ordre de 15 à 20 euros) en provenance de Chine. Celle que j’ai achetée il y a de très nombreuses années permet d’étirer des fils de 3 à 0,5 mm. Mais on trouve aujourd’hui sur Aliexpress des filières qui descendent à 0,26 mm ; je n’ai pas eu l’occasion de les tester.
Pour utiliser une filière, on fait passer le fil progressivement dans les trous en diminuant le diamètre à chaque passe.
Comme l’étirage écrouit le fil qui devient de plus en plus dur, il est indispensable de lui redonner régulièrement de la ductilité en le recuisant.
L’opération de recuit est très rapide. Le recuit peut se faire très simplement sur le feu d’une gazinière à gaz. N’en ayant pas à ma disposition, j’utilise un chalumeau. Point besoin de sortir le chalumeau oxy-gaz, un simple micro-chalumeau crayon alimenté au gaz de briquet, appareil qu’on trouve pour moins de 5 à 10 euros suffit ! Le fil, enroulé et posé sur une plaque de céramique ou de brique réfractaire, est chauffé avec l’extrémité de la flamme jusqu’à ce qu’il soit porté au rouge. La température de flamme de ce type de chalumeau aéro-gaz est largement supérieure à celle requise pour le recuit. Comme de plus la masse du fil est assez faible, il ne faut chauffer qu’en maintenant la flamme assez loin du fil pour limiter le risque de surchauffe. En procédant à l’opération dans la pénombre, on perçoit mieux la couleur prise par le fil qui doit être régulière.
A titre d’exemple j’ai étiré un fil de cuivre de diamètre 0,8 pour en faire un fil de 0,5 mm, diamètre minimal de ma filière.
Maintenant, pour ceux qui ne souhaitent pas acheter de filière, tout n’est pas perdu !
On peut effectivement se passer de filière et étirer simplement le fil dont une extrémité est tenue dans un étau, alors qu'on tire sur l’autre extrémité avec une pince. En étirant, il va arriver un moment où on va sentir que la force nécessaire augmente notablement. C’est le signe que le cuivre s’est écroui et qu’il est nécessaire de procéder à un nouveau recuit avant de poursuivre l’étirage. La réduction du diamètre à chaque passe dépend du diamètre initial. Lors des photos, Il m’a fallu trois recuits intermédiaires pour passer le diamètre du fil de 0,4 à 0,3 mm, mais l’ensemble des opérations prend moins de 5 à 10 minutes.
Le résultat est sans doute moins régulier qu’en utilisant une filière et le diamètre n’est pas forcément parfaitement régulier sur toute la longueur du fil. Mais cela reste grandement suffisant pour notre usage. Si le fil casse, pas de perte, il suffit de poursuivre l’opération avec les deux morceaux… L’expérience m’a montré que l’opération devient plus délicate lorsque le diamètre devient plus petit que 0,3 mm ; sans savoir si cela provient de l’étirage ou du recuit, le fil a tendance à casser très facilement et le diamètre est encore moins régulier.
Après étirage, le fil sort écroui. Cependant, comme il est difficile de tirer parfaitement droit lors de l’opération, il présente souvent une certaine courbure. On peut souhaiter avoir un fil dressé. Certains auteurs proposent pour se faire de rouler le fil entre deux planches de bois. L’expérience m’a montré qu’il est impossible de dresser parfaitement du fil par cette méthode car le fil conserve une certain effet ressort, même s’il est convenablement recuit.
Je vous invite plutôt à essayer la méthode suivante : On commence par recuire le fil pour le rendre ductile. On en fixe une extrémité dans un étau alors que l’autre extrémité est prise dans les mors d’une visseuse. Tout en étirant très légèrement le fil (il ne s'agit pas dans ce cas de réduire le diamètre), on fait tourner de quelques tours la visseuse dans un sens, puis dans le sens opposé, et ceci à plusieurs reprises. Les contraintes mécaniques dues à la rotation écrouissent le métal et on se retrouve finalement avec un fil écroui et surtout parfaitement dressé.
Il fut un temps où, fil pris dans l’étau, je suspendais un autre étau à son autre extrémité et imprimais à la main des rotations alternées à l’étau inférieur. Le fil était ainsi parfaitement dressé. Jusqu’au jour où, le fil cassant, l’étau est tombé à quelque millimètres de mon pied qui était en-dessous. J’ai alors abandonné cette méthode par sécurité…
Plutôt que de répondre dans ce fil, il m’a semblé plus intéressant de porter cette réponse dans la section construction du forum, car pouvant être généralisé à toutes échelles et écartements
On trouve assez facilement du fil de cuivre recuit dans les diamètres de 0,5 à 1 mm dans les grandes surfaces de bricolage, voire dans les jardineries (car ils sont utilisés pour faire des bouquets ou des bonsaïs). Pour les diamètres plus fins on en trouve sur internet, ne serait-ce que chez un grand vendeur américain que je ne nommerais pas. Il faut cependant faire attention qu’il s’agit bien de fil nu, et non du fil vernis utilisé en électronique pour faire les bobinages. Attention également à bien lire la description car il s’agit parfois non de fil de cuivre, mais de fil de fer cuivré, inapte à notre emploi.
On trouve également assez facilement des fils de laiton recuit dans les mêmes diamètres.
Pour le cuivre, il est effectivement possible d’utiliser les fils d’un câble électrique souple qui est constitué de plusieurs brins fins. Malheureusement, très souvent, ces fils sont étamés et ont une couleur blanche. Quant aux fils rigides (1,5 mm2 et au-dessus), j’en ai récupéré pas mal en refaisant l’électricité de ma maison, mais je me suis aperçu dans la pratique que souvent leur section n’est pas parfaitement circulaire !
Cependant, nul n’est besoin d’avoir en stock tous les diamètres possibles et imaginables de fil, car il est très facile, même pour un amateur peu équipé, de transformer par exemple un fil de cuivre de 8/10 en fil de 5/10, voire plus fin.
En avant-propos, juste un petit rappel de métallurgie car on a pu lire de grosses âneries à ce sujet dans certain magazine de modélisme ferroviaire consacré aux voies étroites et métriques…
Le comportement du cuivre est complètement différent de celui des aciers. Lorsqu’on porte du cuivre à une température de l’ordre de 650 à 800 °C (température correspondant au rouge), il devient ductile et perd une partie de ses propriétés mécaniques. On dit que le cuivre est recuit. Il reste mou après refroidissement et ce quel que soit la vitesse du refroidissement, contrairement à de nombreux aciers qui deviennent durs et cassant si on leur fait subir un refroidissement rapide (phénomène de trempe).
La seule méthode pour que le cuivre retrouve des propriétés de dureté et de rigidité est de lui faire subir un écrouissage en lui faisant subirer des contraintes mécaniques tel qu’un martelage, un étirage, etc.
Le comportement des laitons est similaire à celui du cuivre. La seule différence est que la température de fusion du cuivre est de 1083°C alors que celle des laitons tourne entre 900 et 940 °C. Aussi, lorsqu’on effectue un recuit de laiton (surtout avec des moyens amateur), on a vite fait de s’approcher de la température de fusion, voire de la dépasser, avec toutes les conséquences qui en résultent…
Après ces tergiversations, voyons comment pratiquement diminuer le diamètre d’un fil de cuivre (ou de laiton).
La première méthode, la plus adaptée et donnant les meilleurs résultats, consiste à utiliser une filière à étirer. Une filière à étirer est une plaque d’acier, voire de carbure de tungstène, comportant une série de trous de diamètres de plus en petit. C’était il y a quelques années des outils très onéreux mais qu’on trouve maintenant à des prix tout à fait abordables (de l’ordre de 15 à 20 euros) en provenance de Chine. Celle que j’ai achetée il y a de très nombreuses années permet d’étirer des fils de 3 à 0,5 mm. Mais on trouve aujourd’hui sur Aliexpress des filières qui descendent à 0,26 mm ; je n’ai pas eu l’occasion de les tester.
Pour utiliser une filière, on fait passer le fil progressivement dans les trous en diminuant le diamètre à chaque passe.
Comme l’étirage écrouit le fil qui devient de plus en plus dur, il est indispensable de lui redonner régulièrement de la ductilité en le recuisant.
L’opération de recuit est très rapide. Le recuit peut se faire très simplement sur le feu d’une gazinière à gaz. N’en ayant pas à ma disposition, j’utilise un chalumeau. Point besoin de sortir le chalumeau oxy-gaz, un simple micro-chalumeau crayon alimenté au gaz de briquet, appareil qu’on trouve pour moins de 5 à 10 euros suffit ! Le fil, enroulé et posé sur une plaque de céramique ou de brique réfractaire, est chauffé avec l’extrémité de la flamme jusqu’à ce qu’il soit porté au rouge. La température de flamme de ce type de chalumeau aéro-gaz est largement supérieure à celle requise pour le recuit. Comme de plus la masse du fil est assez faible, il ne faut chauffer qu’en maintenant la flamme assez loin du fil pour limiter le risque de surchauffe. En procédant à l’opération dans la pénombre, on perçoit mieux la couleur prise par le fil qui doit être régulière.
A titre d’exemple j’ai étiré un fil de cuivre de diamètre 0,8 pour en faire un fil de 0,5 mm, diamètre minimal de ma filière.
Maintenant, pour ceux qui ne souhaitent pas acheter de filière, tout n’est pas perdu !
On peut effectivement se passer de filière et étirer simplement le fil dont une extrémité est tenue dans un étau, alors qu'on tire sur l’autre extrémité avec une pince. En étirant, il va arriver un moment où on va sentir que la force nécessaire augmente notablement. C’est le signe que le cuivre s’est écroui et qu’il est nécessaire de procéder à un nouveau recuit avant de poursuivre l’étirage. La réduction du diamètre à chaque passe dépend du diamètre initial. Lors des photos, Il m’a fallu trois recuits intermédiaires pour passer le diamètre du fil de 0,4 à 0,3 mm, mais l’ensemble des opérations prend moins de 5 à 10 minutes.
Le résultat est sans doute moins régulier qu’en utilisant une filière et le diamètre n’est pas forcément parfaitement régulier sur toute la longueur du fil. Mais cela reste grandement suffisant pour notre usage. Si le fil casse, pas de perte, il suffit de poursuivre l’opération avec les deux morceaux… L’expérience m’a montré que l’opération devient plus délicate lorsque le diamètre devient plus petit que 0,3 mm ; sans savoir si cela provient de l’étirage ou du recuit, le fil a tendance à casser très facilement et le diamètre est encore moins régulier.
Après étirage, le fil sort écroui. Cependant, comme il est difficile de tirer parfaitement droit lors de l’opération, il présente souvent une certaine courbure. On peut souhaiter avoir un fil dressé. Certains auteurs proposent pour se faire de rouler le fil entre deux planches de bois. L’expérience m’a montré qu’il est impossible de dresser parfaitement du fil par cette méthode car le fil conserve une certain effet ressort, même s’il est convenablement recuit.
Je vous invite plutôt à essayer la méthode suivante : On commence par recuire le fil pour le rendre ductile. On en fixe une extrémité dans un étau alors que l’autre extrémité est prise dans les mors d’une visseuse. Tout en étirant très légèrement le fil (il ne s'agit pas dans ce cas de réduire le diamètre), on fait tourner de quelques tours la visseuse dans un sens, puis dans le sens opposé, et ceci à plusieurs reprises. Les contraintes mécaniques dues à la rotation écrouissent le métal et on se retrouve finalement avec un fil écroui et surtout parfaitement dressé.
Il fut un temps où, fil pris dans l’étau, je suspendais un autre étau à son autre extrémité et imprimais à la main des rotations alternées à l’étau inférieur. Le fil était ainsi parfaitement dressé. Jusqu’au jour où, le fil cassant, l’étau est tombé à quelque millimètres de mon pied qui était en-dessous. J’ai alors abandonné cette méthode par sécurité…
. A moins que tu n’aies eu besoin d'un telle longueur d'un seul tenant...
