La forge

Bonjour,

Voici un modèle de forge épurée et transportable (pratique pour la déplacer à l’extérieur ou à l’intérieur, ou encore sur le terrain de votre choix) construite à partir de matériel de récup.




Le corps est constitué d’une roue de voiture (jante), reposant sur quatre pieds (barres acier) ; le tout soudé ensemble. Vous pouvez vous contenter de la seule jante (posée sur un muret par exemple), à condition de bien la fixer…sinon gare aux accidents.

Le « bidule » avec une manivelle est un ventilateur (récupéré sur une très vieille forge mobile de même type que celle ci-dessus décrite, mais au corps carré), qui peut être, à mon avis, facilement remplacé par un soufflet.




On voit bien, ici, le principe : un tuyau draine l'air vers le dessous de la forge.




Le support de l’enclume, quand à lui, est constitué d’une simple section de tronc d’arbre et est arrimée à celui-ci grâce à 4 gros boulons.



Bonne forge

Ce qui montre bien que techniquement on peut se faire "facilement" une forge si on a une bonne enclume (j'en ai déjà repérée une qui sert de déco pour le moment, une jante ça sera très facile à trouver post-crash, pour remplacer le "bidule" je peux piquer le soufflet à cheminée, et pour faire le charbon de bois j'ai la forêt à côté (même si je ne maîtrise pas encore la fabrication de charbon)). Reste plus qu'à trouver quelques outils et c'est parti ! Merci Kraveunn !

Moi, le sujet me passionne, je travaille de temps à autre, chez un vieux forgeron de mon village.
Sa forge est faite main, un peu comme la tienne, mais avec un moteur électrique.

C'est en forgant qu'on devient forgeron, les plus dur étant le geste, et "l'oeil" pour reconnaitre quand le métal est prét...

Il faut que l'on parle de la TREMPE....plus tard.

Bon je vous envoie quelques docs sur les bases de la forge (lien)

A. Etirage et roulage Les outils L'enclume du forgeron est un bloc d'acier qui pèse quelques centaines de kilogrammes. De gros clous la maintiennent sur une bille de bois, laquelle est ancrée dans un sol dur. Elle comprend à gauche la « bigorne ronde », au centre « la table », à droite la « bigorne carrée ». Deux trous carrés permettent d'immobiliser grossièrement des outillages accessoires sur la table. Sur la figure, on a représenté un « couperet » ou tranchet. Le forgeron tient la pièce chaude de la main gauche à l'aide d'une « tenaille » Un anneau ovale, qu'il a forcé sur les branches, maintient les « mors » de cette tenaille serrés sur la pièce, ce qui évite d'avoir à exercer un effort de serrage continu avec la main. Le chauffage est souvent effectué dans une « forge ». C'est une auge en tôle épaisse que l'on emplit de charbon gras. La combustion a lieu au centre. On l'active en soufflant de l'air par une tuyère T. L'air fourni par un soufflet ou par un ventilateur centrifuge traverse un Venturi V. Les gaz qui proviennent de la distillation du charbon lorsque le soufflage est arrêté pourraient, sans le Venturi, gagner l'appareil de soufflage, s'y enflammer et en provoquer l'explosion. Un carré C, qu'on peut faire tourner de l'extérieur, permet de libérer la tuyère des mâchefers et un opercule O permet leur évacuation. La technique Un barreau posé sur la bigorne ronde et sur lequel on frappe en le faisant tourner d'un quart de tour à chaque coup, s'étrangle localement et par conséquent s'allonge. car: - le martelage ne change pas la densité du métal; - le volume reste constant en cours de travail. Seuls les chauffages successifs font perdre du métal par oxydation (le métal oxydé forme le mâchefer que l'on trouve mélangé au charbon dans le feu de forge, et les battitures qui se détachent du barreau au cours du martelage). De tels étranglements effectués côte à côte sur la longueur du barreau constituent « l'étirage ». On régularise les parties étirées en martelant les saillies sur la table de l'enclume. Pour « parer » son travail, le forgeron se fait aider. Il abandonne son marteau et le remplace par un petit bloc d'acier C, porté au bout d'un manche. Il pose ce bloc sur la pièce. L'aide, muni d'un lourd marteau M, que l'on manie à deux mains frappe sur le bloc, ce qui fait disparaître les aspérités. Le petit bloc C porté au bout d'un manche s'appelle « chasse à parer »; le lourd marteau est un « marteau à devant »; l'aide est le « frappeur ». Ce travail donne un rayon R très grand. C'est approximativement le rayon de la bigorne. Pour obtenir un rayon plus petit le forgeron doit commencer son travail autrement. Muni d'un « dégorgeoir » D, sorte de coin porté au bout d'un manche, il le pose à l'endroit voulu sur le barreau. Le frappeur l'enfonce à l'aide du marteau à devant. Le « dégorgeage » sur les quatre faces du barreau est suivi d'un épanouissement à l'aide de la chasse... ...puis de l'étirage sur la bigorne ronde... ...et du parage sur la table de l'enclume. Si, partant d'un barreau à section carrée, on enfonce le dégorgeoir de la même quantité sur les quatre faces, on obtient une partie étirée à section carrée. Si le dégorgeoir est enfoncé plus profondément sur deux faces opposées que sur les deux autres, on obtient une partie étirée rectangulaire. Le dégorgeoir n'étant enfoncé que d'un côté, on obtient un étirage déporté. C'est par ce moyen qu'on fabrique la masse d'un marteau. Pour le paysan, un morceau de champ est un lopin de terre. Pour le forgeron, un morceau d'acier est un lopin d'acier plus brièvement « un lopin ». Partant d'un lopin [1], de section rectangulaire, nous savons obtenir la forme [2]. En dégorgeant à nouveau en ABCD et EFGH, puis en étirant entre ces deux sections, on obtient une partie étirée à section carrée. Pour parer la partie nouvellement étirée, si la cote L est plus faible que la largeur de la table de l'enclume, on appuie la pièce sur la bigorne carrée. Une « tranche » est une sorte de burin fixé à l'extrémité d'un manche. Elle permet de couper le métal. Appliquée par le forgeron à l'endroit voulu, et enfoncée au marteau à devant par le frappeur, elle permet de faire sauter les coins de la pièce [3] qui devient la pièce [4]. C'est ainsi que l'on obtient un levier ou une bielle. Partant d'un lopin de section ronde on peut le dégorger et l'étirer, de la même façon que pour les sections envisagées précédemment, et obtenir une section carrée. Pour transformer cette section carrée en section ronde on martèle d'abord les arêtes pour obtenir un octogone. Puis on pose sur l'enclume des « étampes à rouler ». Il s'agit de deux blocs d'acier creusés chacun d'une gorge semi-circulaire évasée. La demi-étampe supérieure porte un manche. Le forgeron le tient de la main droite, fait tourner la pièce sur elle-même de la main gauche, tandis que le frappeur frappe à devant sur l'étampe supérieure. Le prisme octogonal se transforme progressivement en cylindre. B. Cambrage « Cambrer » un barreau c'est le plier pour que les extrémités forment un certain angle. Le cambrage d'un barreau provoque son amincissement. La figure montre que la cote a est plus faible que la cote b. La coupe montre que la section AB n'est plus un rectangle mais un trapèze. Pour tenir compte de ces déformations le forgeron part d'un barreau plus gros. Après cambrage il étire les branches aux cotes demandées. Voyons maintenant comment procéder pour fabriquer une équerre à angle vif. Si l'équerre était redressée elle prendrait la forme [1]. C'est cette forme qu'on s'efforce de réaliser. On part d'un barreau [2] de hauteur h. On dégorge de part et d'autre de M, futur sommet de l'équerre, en respectant la cote I égale à CD. On étire ensuite les branches et on obtient la forme [4]. Il ne reste plus qu'à cambrer cette ébauche. Il est facile de préparer une ébauche de section carrée conforme à la figure suivante en appliquant deux fois le principe précédent. Il n'y a ensuite aucune difficulté à tourner puis à fileter les extrémités de l'ébauche. Après double cambrage, on obtient la pièce finie, qui est un étrier pour fixation des ressorts à lames. C'est en appliquant deux fois le principe de fabrication d'une équerre à angle vif qu'on obtient les deux pièces suivantes. Poinçonnage et bigornage Un poinçon est un outil tronconique porté au bout d'un manche. Présenté par le forgeron au centre d'un galet, il est enfoncé à l'aide du marteau à devant par le frappeur. Des poinçons de plus en plus gros sont passés successivement les uns derrière les autres, jusqu'à ce qu'on obtienne une ouverture circulaire assez grande pour qu'on puisse enfiler la rondelle obtenue sur la pointe de la bigorne ronde. En martelant le champ de la rondelle on allonge la circonférence . Les derniers coups de marteau sont donnés doucement. Ils sont suivis d'un parage à la chasse et d'une régularisation de la forme générale.

Voila un acier qui me fait réver.
[size=12] Le damas est un acier composite, c'est à dire qu'il est compose d'au moins 2 aciers aux propriétés différentes ( les compositions de chacun sont variables)
En combinant les propriétés différentes de ces aciers on peut créer un nouvel acier ayant des propriétés nouvelles et des motifs variables pouvant être revélés pour en montrer la structure.



Comment le fait-on ?


Premièrement on empile plusieurs barres d'aciers différents que l'on fixe ensemble pour réaliser la trousse de départ.
Ensuite le forgeron amène cette trousse a très haute température(+1000°C ) dans la forge pour être en mesure de les souder ensemble, le barreau ainsi constitué est étiré au marteau ou au marteau pilon puis replié sur lui-même. Cette opération est renouvelée autant de fois que nécessaire pour obtenir le nombre de couches désirées.
L'expérience et le talent du forgeron lui permettra de créer différents motifs par torsion, déformation etc... la diversité dans les motifs est presque infinie et se limite au savoir-faire du forgeron.
Faire du damas et une opération longue et difficile et qui demande beaucoup de pratique. Une fraction de seconde d'inattention et le travail de plusieurs heures peut être anéantis par le feu ou par "inclusion" de matière entre les couches de métal ou encore par une mauvaise température de soudure.


La forge


Le bloc de damas est né, le forgeron peut à présent lui donner sa forme par suite de chauffes et martelages successifs.
Les traitements thermiques (normalisation, trempe, revenu ) adéquats seront ensuite appliqués au couteau pour tirer profit au maximum des propriétés de l'acier


Par l'abrasion, le forgeron enlève la "croûte" de surface qui s'est formé pendant le processus de forge, le métal est alors mis a nu. Le profil du tranchant est réalisé également par abrasion. Le moment est venu pour pousser le polissage du métal par des abrasifs de plus en plus fins.

La révélation


C'est un moment assez important pour le forgeron car c'est à ce moment précis qu'il verra apparaître de façon évidente la structure du dessin de l'acier damas qu'il a forgé. La révélation est obtenue par immersion de la lame dans un bain composé de différents produits de révélation. La lame est pour ainsi dire terminée.
De nombreuses autres étapes plus ou moins complexes restent accomplir pour finaliser la réalisation votre couteau.

Lien Couteau et acier Damas

car son explication est trés clair et ingénieuse.)
Voila comment fabriquer du charbon de bois pour la forge.

photos de 1 à 4 : Choisir un emplacement parfaitement droit.

photo 5 : Construire un plancher sur les rondins pour éviter que le bois se retrouve au contact du sol et empêche ainsi les mouvements d'air et de fumée de circuler correctement. Les restes de bois qui n'ont pas été entièrement transformés lors de la cuisson précédente sont mis au centre, là ou le départ du feu va avoir lieu.
photo 6 : Autour du piquet qui a été planté au centre de la cuve, on commence a ériger une cheminée avec de petites branches sèches
photo 7 et 8 : On monte ainsi de suite en essayant de faire le moins de vide possible, c'est comme le Gruyère, plus il y a de trous moins il y a….. Au fur et à mesure que la cuve se remplit, le bois devient plus gros.
photo 9 : Il faut penser au couvercle et veiller à ne pas déborder
photo 10 : Le piquet qui a servi de guide est ôté. A partir de cet instant il faut veiller à ne pas faire tomber de bois dans la cheminée. Mettre le couvercle.

c'est fait pour être plutôt décoratif, ou bien on peut obtenir un mélange des propriétés particulières des aciers ?
En tout cas c'est une belle technique qui me semble réservée aux pros de chez pro...
As-tu déjà utilisé une forge, Sempervirens ?

Oui, une forge artisanal.
Confection de fer forgé pour fenestrou. et fabrication d'une machette.

Les couteaux en Damas sont magnifiques, l'acier est trés solide, un peu comme les lames des Katanas.

Merci Sempervirens ; c'est vraiment passionnant. ça donne envie d'essayer et ça n'a pas l'air compliqué expliqué aussi clairement.

Je parlais du charbon de bois...pas du couteau Damas... Pour le couteau faut être un pro

Pdf (à télécharger) en anglais sur la forge :')

Télécharger (dl.free.fr)

Pour la forge , il vaut mieux utiliser du charbon de haute qualité, pas du charbon pour faire cuire les saussices.

Il existe du charbon minéral, pour la forge qui tient trés longtemps au feu.
Houille 3/4 grasse, calibrée 10/20 mm ou 20/30 mm :

POUVOIR CALORIFIQUE EXCEPTIONNEL :
Charbon très flambant dégageant une forte chaleur pour chauffer sans difficulté des sections importantes et réaliser des soudures de forge et notamment du Damas. Excellente tenue au feu.

PEU D'IMPURETÉ ET DE DÉCHETS :
Charbon épuré, lavé et dépoussiéré. Génère très peu de mâchefer et seulement 2% de cendres. Laisse les pièces en chauffe parfaitement propres. Faible teneur en soufre et en phosphore pour ne pas brûler et fragiliser l'acier.

TENDANCE À L'AGGLOMÉRATION ET AU GONFLEMENT :
Idéal pour former une barrière thermique qui détermine la zone de chauffe et réverbère la chaleur vers le centre du foyer.

Pour ceux que la forge intéresse:

Je compléte la doc, avec un résumé de la technique de la TREMPE:


Principe:

La trempe consiste à chauffer le métal à une température ou le carbone se dissout dans la matière (au dessus de A de la figure ci-dessous ), puis, à refroidir rapidement pour garder cette structure a température ambiante.


En fait il existe deux états cristallins différents de l'acier selon l'organisation des atomes entre eux.
Le système cubiques centrés (comme l'Atomium) et cubique à faces centrées où on a un atome au centre de chaque face.
Tout le jeu de la trempe consiste a obtenir un mélange des deux types de cristaux dans le métal et de garder cette structure à température normale.

Refroidissons DOUCEMENT
En A le métal se décompose et, au milieu de la solution solide, des grains de système cristallin dit cubique centré apparaissent car la solubilité du carbone diminue.
En B on a un mélange de cristaux cubiques à face centrées et cubiques centrés.
En C mélange de fer et de carbure de fer (Fe3C).

L'acier qui a été chauffé au dessus de A puis refroidi lentement est dit recuit
car il a eu le temps de revenir à son état normal d'équilibre , ETAT le plus mou.

Refroidissons RAPIDEMENT
Si maintenant, on refroidit rapidement à partir de 900°C en trempant dans l'eau,
en B on a un mélange de cristaux cubiques à face centrées et cubiques centrés.
Ces cristaux n'ont pas la même densité.
La création de de grains de volumes différents dans un métal qui n'est plus très chaud, s'accompagne de distorsions des cristaux et d'efforts internes très grands.

Le métal durcit par écrouissage et ce durcissement est d'autant plus grand que la température de la transformation est basse et rapide.

Il en résulte une suite de glissements de certains plans d'atomes les uns par rapport aux autres de façon très brutale.
Dans cet état( dit martensite ), le métal a une dureté très élevée à cause des efforts internes qui sont produits. Le métal est dit TREMPE.
Le métal est fragile, et si on le laisse tomber, il donne un son très cristallin caractéristique.
En ramenant la température au dessus de 200°C ( REVENU) on peut atténuer les efforts internes et réduire la fragilité de l'acier.
Si on augmente la température et la durée du REVENU, la martensite se décompose lentement pour redonner les phases normales, le métal redevient mou.( perte de l'effet de la trempe).

A retenir : en réchauffant l'acier on peut revenir à un état initial.. et si nécessaire, recommencer la trempe. (voir recuit ci dessous).

Si on chauffe trop longtemps, ou trop fort,
les grains ont tendance à grossir.
On perd alors la "qualité de coupe" de la lame.

Remarque :
Pour que pour le grains restent petit, il faut dépasser la ligne 'changement d'état' de très peu et peu de temps.
Malheureusement cette linge change de positon (hauteur) en fonction de la teneur en acier et atteint un minimum pour une teneur de 0,8% de carbone.
Donc il faut atteindre entre environ 750 et 900° suivant les aciers... et comme en général, l'amateur ne connaît pas les caractéristiques de son acier, ... le mieux est d' ESSAYER.

Couleur de revenu	Température .°C	usages approximatifs des revenus
jaune	210	outils de tours (très durs)
Jaune paille	220	mèches, outils de réalésage
Jaune foncé	230	couteaux (trempe dure)
ambre	240	tarauds filières / matrices
george de pigeon	250	ciseaux de coupe / tondeuses
lilas	260	haches ciseaux à bois
brun rouge	270	couteaux ( plus souples)
pourpre	280	tournevis
pourpre foncé	290
bleu	300	lame de scies à bois
bleu nuit	310
noir	> 310	plus de trempe

Comment tremper ?
Rappel :
Si on a forgé une lame, des tensions internes très importantes subsistent dans le métal.
Dans ce cas, avant de tremper la lame, il faut enlever ces tensions pour éviter que la lame ne 'gondole' lors de la trempe.
Pour cela, porter la lame au rouge 'cerise', puis, la laisser refroidir dans un matériau qui ralentit le refroidissement comme par exemple du sable fin très sec, de la vermiculite (isolant employé dans la construction de maison), de la laine de verre, de la chaux, des cendres de la forge ou autre (qui résistent à la chaleur).
Laisser refroidir entre 12 et 24 heures. Recommencer 2 fois si nécessaire.
C'est ce qu'on appelle un recuit.

La Trempe

Quand la lame est chauffée, elle émet de la lumière contrairement au revenu où c'est la lumière extérieure qui permet de voir la couleur. DONC : Pour tremper : se mettre dans un endroit assez sombre, pour bien voir la couleur du métal. Pour faire un revenu : se mettre à la lumière du jour pour bien voir la couleur. Essayez si possible, de toujours travailler dans la même ambiance lumineuse, pour que les résultats soient comparables et reproductibles.

Opérations sur la lame :
Laisser une épaisseur de 0.8 à 1 mm au tranchant, toujours pour éviter les déformations.
Chauffer la lame de façon aussi régulière que possible du côté du dos.
Dès que la température est atteinte, plonger la lame pointe la première dans un bassin rempli d'huile ( de vidange par exemple) à température ambiante.
Attention, l'huile peut prendre feu, mais s'éteint très vite .. pas de panique.
Prendre quelques litres d'huile. Si on en a trop peu, elle s'échauffe , perd de son efficacité pour la trempe, et peu brûler par elle même. L'incendie peut devenir dangereux.

Bien remuer jusqu'a ce que le métal soit complètement refroidit.
Les premières fois, si on a pas l'expérience des couleurs, testez avec un aimant.
Lorsque la température de transformation est atteinte, le métal n'est plus magnétique.

Après la trempe, réduire les efforts internes au moyen d'un revenu, pour cela, bien polir le métal pour voir la couleur, et le chauffer au 'jaune naissant' ( environ 220°c) ou, laisser la lame environ 1 heure dans un four de cuisine à 220°.

Si vous chauffez au jaune naissant, allez-y très lentement ! Le changement de couleur n'est pas instantané. Si on va trop vite, lorsque le métal atteint la couleur voulue, il est déjà beaucoup trop chaud.
Ce revenu est très important pour votre sécurité !
Trop dure, la lame peut casser comme du verre, c'est tout à fait réel et dangereux !!!
Testez le résultat de la trempe au moyen d'une petite lime, elle ne doit pas entamer le métal.
Si la trempe n'est pas bonne, on peut toujours faire un recuit et recommencer la trempe en changeant les températures ou les temps de refroidissement.

Ceci est un mode d'emploi "passe partout" et non optimalisé car, chaque acier devrait être traité différemment. En général, cette méthode donne un bon et même souvent un très bon résultat.

Par contre, certains aciers demandent un traitement tout autre.
Par exemple : j'ai eu un échantillon (composition inconnue) où pour pouvoir le tremper je l'ai chauffé au rouge clair, puis trempé 1 seconde dans de l'eau, et laisser refroidir 12 heures très lentement dans du sable sec comme pour le recuire ?? .

Si la trempe est trop délicate ou trop difficile à réaliser, évitez ces aciers.

C'est une vrai science !!!
Faudrait presque être chimiste/physicien pour faire forgeron... Et je ne me moque pas.
Merci Sempervirens, c'est captivant

Voici une photo d'une enclumette que j'ai construite pour m'initier à la forge. On peut la bricoler à partir de pas grand-chose (faut quand même un rail...) et elle peut rendre des services.

http://www.servimg.com/image_preview.php?i=3&u=12432278

]http://www.servimg.com/image_preview.php?i=2&u=12432278

PS : peut-on poster des images directement ??? Parce que j'ai pas réussi...

Salutations camarades

Sujet trés interessant mais qui demande un certain tour de main...
Chapeau aux Forgerons Olduviens !
Juste une info:
Les enclumes étant rares, et comme précisé plus haut par Modl, vous pouvez vous "bricoler" une enclume de fortune à partir d'un morceau de rail de chemin de fer. On en trouve réguliérement, de différentes dimensions et à l'abandon, à proximité des zones techniques ou des voies sans issues dans les petites gares. Allez discrétement jetez un oeil prés de la structure en bois marquant la fin d'une voie, il y a des chances de trouver votre bonheur au pied de celle ci.
Attention, le personnel de la sncf n'aime pas que l'on traine à proximité des voies.

Attention, le personnel de la sncf n'aime pas que l'on traine à proximité des voies>>>Suffit d'attendre un jour de grêve...c est pas ca qui manque a la SNCF

Le Celte

Impressionante to enclume Modl. Bravo pour le travail et merci pour les photos.

Pour mon bout de rail, c'est encore plus simple : vous allez à la "brigade" qui entretient, vous expliquez ce que vous voulez, et on vous le coupe à la bonne longueur...
Prix, pour moi, une bouteille de blanc !!!
Ca me semble plus simple que les ruses de sioux...

Vu le prix d'une enclume sur ebay ou autre site d'achat, je vous conseille fortement de fureter dans votre coin pour voir si un vieux ne veut pas vous lâcher la sienne pour pas trop cher. Bonne chasse !

Dans deux autres fils on parle de traction animale, j'ai mis en commentaire de ne pas oublier le très gros entretien que requiert des chevaux par exemple. Parmi ces taches: le ferrage (on ferre le boeuf aussi mais le fer en 2 demi-semelles est très différent) je l'ai vu faire plusieurs fois, sacré boulot, bien dur. Il faut une forge pour optimiser l'arrondi du fer au sabot. A priori les fers à chevaux sont produits industriellement depuis fort longtemps avec des pointures comme les chaussures et la forge ne sert qu'arrondir ou ovaliser le fer, voir à le modifier un peu: crampons à glace ou modification orthopédique. Je ne suis pas un expert sur ce sujet mais pensez à qui fera ce délicat mais rude travail en situation d'autarcie.

Canis Lupus a écrit:Vu le prix d'une enclume sur ebay ou autre site d'achat, je vous conseille fortement de fureter dans votre coin pour voir si un vieux ne veut pas vous lâcher la sienne pour pas trop cher. Bonne chasse !

J'ai choisi l'option "morceau d'IPN" fixé sur un billot. Que de la récup pour pas un rond.
C'est vrai aussi que je n'ai pas encore fait des lames comme Paulo Simoes...(c'est marrant cette tendance des forgerons à ne pas savoir écrire sur les forums )

Petrus.