L’avion en feuilles de métal

Je vais commencer par une brève étude de la découpe de l’aluminium. De nombreux outils sont disponibles pour couper le métal. La manière la plus simple et la plus efficace est d’utiliser une grande cisaille. Comme beaucoup d’entre nous ne peuvent pas se permettre d’acheter cet outil, d’autres dispositifs de coupe existent. Les plus courants sont les cisailles, disponibles en trois types : coupe à droite (poignées vertes), coupe à gauche (poignées rouges) et coupe droite (poignées jaunes). Des cisailles pneumatiques et des grignoteuses sont également accessibles. Inutile de dire qu’il est important de mesurer soigneusement avant de couper. La plupart des experts s’accordent à dire que vous devriez utiliser un marqueur fin type Sharpie pour tracer, puis effectuer votre coupe environ 1/4 à 1/2 pouce à l’extérieur de cette marque. Cela vous permettra de faire une seconde coupe plus proche et ensuite de limer ou polir jusqu’à la dimension finale. Les erreurs de coupe sont coûteuses. Le vieil adage, «mesurer deux fois et couper une fois», s’applique ici. Après avoir coupé, vous voudrez lisser les bords de la pièce à l’aide d’un outil d’ébavurage et arrondir les coins afin d’éviter de vous couper la main.

Le pliage de l’aluminium peut poser un problème, toutefois la plupart des pièces fournies dans un avion en kit sont partiellement pliées ou pré-pliées. Tout pliage requis par la majorité des fabricants de kits peut être réalisé à l’aide d’une petite plieuse que l’on peut fabriquer en bois. Le fabricant du kit montrera généralement un plan de cette plieuse dans le manuel. Une plieuse à tôle simplifie le processus de pliage et est très utile, bien que non indispensable. Si vous ne pouvez pas vous offrir une grande plieuse, plusieurs versions plus petites sont disponibles. Une discussion détaillée sur les techniques de pliage sort du cadre de cet article. Il suffit de dire que vous rencontrerez très peu de pliage si vous construisez un avion en kit métallique. Un avion construit à partir de plans pourrait être une toute autre affaire.

La tâche suivante est le perçage des trous pour les rivets. La taille des rivets à utiliser ainsi que l’espacement requis seront indiqués dans votre manuel ou vos plans. (Rappelez-vous que les rivets structurels comportent une empreinte en creux sur la tête.) Une perceuse pneumatique est le meilleur outil pour ce travail. Là encore, vous voudrez une perceuse de bonne qualité. Vous aurez besoin de contrôler la vitesse du moteur, ce qui n’est possible qu’avec des perceuses de meilleure qualité. La plupart des gens recommandent d’utiliser un foret de centrage pour le trou initial, suivi du perçage avec un foret de taille supérieure avant le rivetage. Par exemple, un rivet de 3/32″ ne rentrera pas dans un trou percé avec un foret de 3/32″. Les forets sont désignés par des numéros, un foret numéro 40 étant la taille immédiatement supérieure à 3/32″. Ainsi, un foret numéro 40 sera utilisé pour percer le trou final destiné à recevoir un rivet de 3/32″. Si vous utilisez des rivets fraisés, le processus de fraisage/emboutissage, qui sera abordé plus tard, agrandira souvent le trou pour accepter le rivet sans perçage supplémentaire. Soutenez la pièce que vous percez avec du bois ou de l’aggloméré. Le perçage de l’aluminium provoque la formation d’une bavure de chaque côté de la pièce. Ces bavures doivent être retirées par un processus appelé «ébavurage». L’absence d’ébavurage peut provoquer un espace entre les deux pièces rivetées ensemble ou empêcher le rivet de s’adapter correctement. Un outil spécial est utilisé pour ce processus. Une bonne technique consiste à percer les avant-trous dans les deux pièces, à les maintenir ensemble avec des clecos, puis à retirer les clecos et à ébavurer les deux côtés. Les clecos sont codés par couleur en fonction de leur taille et s’installent à l’aide d’une pince spéciale.

L’étape suivante consiste à fraiser ou à emboutir si vous utilisez des rivets fraisés. Les rivets AN426 nécessitent un fraisage à 100°. L’emboutissage est préféré au fraisage, mais il ne peut être effectué que sur des métaux plus fins, d’une épaisseur de 0,040 ou moins. Des outils spéciaux d’emboutissage sont disponibles, consistant essentiellement en un jeu de matrices (mâle en forme de tête de rivet et femelle correspondant à l’angle de fraisage) qui sont pressées ensemble avec l’aluminium entre elles. Cela permet de déformer le métal entourant un trou de rivet pour lui donner la forme correcte afin d’accueillir un rivet affleurant. Il est impératif que le rivet s’adapte parfaitement afin d’obtenir une résistance maximale. Le métal est légèrement étiré durant ce processus, ce qui agrandit généralement le trou à la dimension correcte sans perçage supplémentaire. Le fraisage est effectué avec une fraise spéciale montée sur une perceuse pour les métaux plus épais — 0,040 et plus.

Nous sommes maintenant prêts à riveter. Cela se fait généralement à l’aide d’un pistolet à riveter ou d’une pince à riveter. La pince est préférable, mais son utilisation est souvent limitée par sa conception (profondeur des mâchoires). La «tête de formage» (tête résultant du rivetage par martelage ou serrage) est beaucoup plus uniforme et équilibrée lorsqu’elle est réalisée avec une pince. Des pinces manuelles et pneumatiques sont disponibles. Riveter avec un marteau nécessite souvent une deuxième paire de mains. C’est l’occasion de réunir la famille pour passer un «bon moment ensemble». Le rivetage demande de la pratique pour atteindre une bonne maîtrise. Entraînez-vous sur des chutes avant de travailler sur la vraie pièce. La tête de formage qui résulte du rivetage doit respecter certains critères. Un rivet correctement posé doit avoir une tête de formage d’au moins 1,5 fois le diamètre de la tige du rivet en largeur et environ 2/3 du diamètre en hauteur. Des outils spéciaux existent pour vérifier rapidement la pose correcte du rivet.

Le retrait des rivets est une compétence que vous apprendrez et pratiquerez plus que vous ne le souhaiteriez. Nous faisons des erreurs. Lorsqu’un rivet est mal posé, il doit être retiré. Lorsque vous retirez le rivet, assurez-vous de ne pas agrandir le trou. De plus, si un rivet est mal retiré, la résistance de l’assemblage peut être affaiblie. Comme mentionné, les têtes de rivets comportent une petite empreinte. Utilisez votre perceuse et placez un foret de la bonne taille dans l’empreinte. Il est préférable d’utiliser un foret d’une taille inférieure à celle de la tige du rivet. Démarrez la perceuse et retirez simplement la tête du rivet. La tige du rivet peut ensuite être extraite en la chassant avec un chasse-goupille ou en la tirant avec une pince coupante diagonale.

La question de la protection anticorrosion de l’aluminium se pose toujours. L’aluminium ne rouille pas mais il corrode. La couche d’alclad sur l’aluminium agit comme un écran pour prévenir la corrosion. Cependant, je recommande d’apprêter toutes les surfaces pour une protection maximale. Certains constructeurs vont jusqu’à apprêter leurs feuilles d’aluminium avant la découpe. Cela sert à protéger l’aluminium contre les rayures et les entailles pendant la construction. Il est certainement souhaitable d’apprêter toutes les pièces en aluminium 6061 ou 3003. Aucun de ces alliages n’a de revêtement alclad, ce qui les rend plus sensibles à la corrosion. La protection anticorrosion des nouvelles surfaces en aluminium est relativement simple. Nettoyez soigneusement la surface à l’aide d’un nettoyant et d’un tampon Scotch Brite™, puis appliquez un revêtement de conversion tel que Poly-Fiber E2300 ou alodine. Ce revêtement est nécessaire pour assurer l’adhérence de l’apprêt. Le mordançage n’est pas nécessaire sur l’aluminium neuf. Ensuite, appliquez un apprêt époxy bi-composant — une couche légère sera suffisante. Si la surface doit recevoir une peinture ultérieurement, il est souhaitable d’appliquer une couche un peu plus épaisse qui servira de support au ponçage des couches de finition. À tout le moins, appliquez un revêtement de conversion pour assurer la protection contre la corrosion.

L’étape suivante dans notre processus de construction est l’assemblage, le réglage et l’installation des systèmes. Plusieurs kits nécessitent une certaine quantité d’assemblage et de réglage avant la finalisation d’un composant. Par exemple, les ailes sont souvent ajustées au fuselage et les ailerons réglés avant la fermeture définitive des revêtements d’ailes. Essayez d’installer autant de systèmes que possible avant d’assembler l’avion. Les conduites de carburant, conduites hydrauliques, instruments, etc., peuvent généralement être installés. L’empennage est souvent assemblé et réglé en premier. Ensuite, bien sûr, les ailes complètes sont installées. À ce moment-là, le moteur, les capots, la verrière, etc., seront mis en place sur l’avion.

Vient ensuite la quatrième phase : inspection, certification et vol d’essai. Cette phase a été entièrement couverte dans un article précédent. La dernière phase est la peinture finale de l’avion. Comme mentionné précédemment, certains constructeurs choisissent de peindre l’avion avant l’assemblage, d’autres avant le vol d’essai, et d’autres encore après le vol d’essai. Chacune de ces méthodes est acceptable et dépend de votre choix.

Vous constaterez que la construction d’un avion en tôle est une expérience très stimulante et gratifiante. Mal Harper de Griffin, en Géorgie, est photographié dans cet article. Mal construit un RV-6 et en est à environ 2/3 de l’avancement du projet. C’est un pilote de ligne à la retraite qui a désormais beaucoup de temps à consacrer à ce projet. Sa femme, Mary, apporte également beaucoup d’aide. Mal a actuellement 1700 heures sur son projet. Il a la chance de vivre sur une piste communautaire où il dispose d’un hangar et d’un atelier. Avoir beaucoup d’espace et de bons outils facilite grandement le travail.

J’ai présenté un aperçu de la construction d’un avion en tôle. Ce n’est certainement pas un article technique sur la construction métallique, mais plutôt un résumé des compétences les plus courantes nécessaires. J’espère que ce contenu vous sera utile si vous hésitez sur le type d’avion à construire ou même si vous hésitez à construire tout court. Je vous encourage à entreprendre le processus de construction. Je ne pense pas que vous trouverez un projet plus enrichissant. Le taux d’achèvement des projets d’avions en tôle semble élevé. Un grand nombre sont terminés et volent. Les performances de la majorité de ces avions sont assurément impressionnantes et le coût reste raisonnable.

Alors, qu’attendez-vous ?