Le perçage de la tige de vulcanite (Drilling Vulcanite Rod)

Le perçage de la tige de vulcanite est la première étape, et la plus déterminante, de la fabrication d'un tuyau de pipe. Vu de l'extérieur, le tuyau peut sembler n'être qu'une question de forme, mais sa fonction essentielle repose sur le canal de fumée qu'il contient ; une fois ce canal percé de travers, rugueux ou décentré, il devient pratiquement impossible à corriger par la suite. C'est pourquoi les artisans percent le trou avant de donner sa forme à la tige.

La nature du matériau

La vulcanite est une masse dure obtenue en vulcanisant le caoutchouc naturel avec une forte proportion de soufre pendant une longue durée ; on l'appelle aussi ébonite. La proportion de soufre varie largement selon la composition, et la zone offrant les meilleures propriétés mécaniques est généralement considérée comme se situant autour d'un tiers. L'usage industriel du matériau s'est établi après le développement de la vulcanisation par Charles Goodyear, à la suite du brevet du caoutchouc durci déposé en 1851 par son frère Nelson Goodyear. La vulcanite produit des copeaux propres au tour et se polit bien à la main ; en revanche, elle est sensible à la chaleur. À vitesse élevée ou avec une mèche encrassée, la surface brûle, dégage une odeur et se décolore. Une comparaison avec les autres matières utilisées pour les tuyaux est proposée dans l'article matériaux de tuyau.

La logique du perçage

L'opération se déroule sur un tour à métaux ; ce n'est pas la mèche qui tourne ici, mais la matière. L'avantage de cet arrangement inversé réside dans le centrage : lorsque la tige, fixée à un mandrin auto-centreur, tourne et que la mèche n'appuie que légèrement contre elle, la matière attire d'elle-même la mèche vers le centre de son propre axe. C'est pourquoi le front de la tige est d'abord dressé ; un front de travers dévie la mèche dès le premier contact. Une fois le trou de départ percé, la contre-pointe est verrouillée et l'avancement se poursuit de façon contrôlée.

Le canal n'est pas percé d'un seul diamètre, mais par étapes. Le côté du tuyau qui s'ajuste à la pipe est évasé en entonnoir avec une mèche conique — de l'ordre de 9/64 de pouce selon les registres — ; comme cet évasement doit s'arrêter à environ un centimètre de l'autre extrémité de la tige, un repère est préalablement tracé sur le corps de la mèche. La partie longue restante est achevée avec une mèche fine de 1/16 de pouce. Le canal acquiert ainsi une section qui commence large côté pipe et se rétrécit vers l'embouchure. Les principes généraux du perçage au tour sont réunis dans l'article perçage au tour.

Chaleur, copeaux et surface

Le principal risque de cette opération est la chaleur. Les gorges d'évacuation des copeaux étant peu profondes sur les mèches fines et longues, les débris s'accumulent dans le trou ; les copeaux accumulés augmentent le frottement, et la vulcanite brûle rapidement, dégageant une odeur et perdant son éclat de couleur. Pour l'éviter, le tour est maintenu à la vitesse la plus basse, la mèche est fréquemment retirée et nettoyée, et l'avancement se fait avec patience plutôt qu'avec pression.

Une fois le trou percé, la surface intérieure reste rugueuse. La solution courante consiste à enrouler une fine bande de papier de verre autour du corps de la mèche et à lisser l'intérieur du canal, toujours à basse vitesse, par finesses progressives. La dernière portion, évasée avec la mèche conique, ne peut pas être traitée à cette étape ; la bande enroulée n'y entre pas. Ce n'est pas considéré comme une lacune, car cette partie sera de toute façon rouverte lors de l'ajustement du tuyau à la pipe. La tige percée passe ensuite aux étapes du tournage du tenon et de la mise en forme extérieure, c'est-à-dire au travail du tuyau.