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Fabriquer son propre couteau

Photo couteau fait maison

Mise à jour : couteau de cuisine

La réalisation du premier couteau pliant ayant été un réel plaisir, j'ai décidé de me lancer dans celle d'un couteau de cuisine, utilisant les mêmes techniques que celles décrites dans l'article ci-après. Il s'agit ici d'une lâme en Z20C13 et de plaquettes en bois de cyprès. Les quelques photos ci-dessus présentent les quelques étapes que j'ai pu suivre. Retrouvez une petite vidéo du couteau en fonctionnement!

Pré-requis

Alors oui, fabriquer son propre couteau n'est probablement pas rentable, surtout si il ne s'agit d'en faire qu'un. En revanche, les compétences acquises au travers de cette démarche sont à mon sens plus intéressantes que l'objet en lui-même (certains traduiront cela par le fait que le chemin compte plus que la destination...). Cela permet d'en apprendre aussi bien sur le comportement du bois, sa préparation et son traitement, que sur le choix de métaux, les traitements thermiques et leur utilité.

J'ai été surpris de découvrir que de nombreux sites traitent de la fabrication artisanale de couteaux. Je pourrais vous en faire une liste, mais vous y tomberez rapidement dessus après quelques recherches, l'intérêt serait donc limité.

L'outillage

Quelques outils sont indispensables, ou du moins fortement recommandés. Vous trouverez ci-dessous des liens vers les outils que j'utilise personnellement et/ou que je conseille.

  • Une scie à métaux (testée et approuvée!)
  • Une disqueuse
  • Une perçeuse (testée et approuvée!)
  • Un touret , la bande abrasive est un vrai plus (testé et plus qu'approuvé!)
  • Une "colonne" de perçage , (testé, bon rapport qualité prix)
  • Un étau (testé, et approuvé)
  • La Réalisation

    Etape 1 : Renseignements, dessins et fourniture

    Première étape, bien cerner le projet. Tout d'abord, s'agit-il d'un couteau de poche, de cuisine, en bois, corne, etc. Dans mon cas, il s'agissait de fabriquer un couteau de poche pratique et robuste, utilisable au quotidien. Je souhaitais par ailleurs utiliser du bois d'olivier. J'apprécie beaucoup les couteaux Thiers, et souhaitais utiliser une méthode de fermeture de lames similaire type cran forcé. Cela demande de bien calibrer la forme de chacune des pièces du couteau, mais nous y reviendrons!

    Il est pertinent de réaliser un dessin du projet à l'échelle au moyen du logiciel Inkscape par exemple(logiciel libre et gratuit que je ne saurais assez conseiller).

    Couteau inkscape

    Notez qu'Inkscape vous permet également de faire virtuellement tourner la lame par exemple, et ainsi de tester la fonction du ressort , etc. Il permet également de l'exporter au format dxf, pour en faire un fichier .stl, qui sera imprimable au moyen d'une imprimante 3D.

    Un ressort, une imprimante 3D... Mais de quoi il parle!

    Commençons par détailler brièvement les éléments qui composent la plupart des couteaux.

    Composition couteau

    Comme nous pouvons le voir ci-dessus, le ressort est une pièce qui permet au couteau de rester en position ouverte ou fermée (ce qui est franchement mieux en termes de sécurité). Cette pièce est centrale, et elle permet par ailleurs de comprendre l'un des intérêts liés à la réalisation d'une trempe, et d'un revenu, mais nous y reviendrons.

    J'ai également évoqué la possibilité de transférer des fichiers inkscape vers une imprimante 3D... L'intérêt principal réside dans la possibilité de se rendre compte "physiquement" des dimensions de l'objet que l'on a en tête. Il est également possible de tester le positionnement, et le jeu que vont jouer chacun des éléments du couteau, que l'association lame/manche/ressort permettent un fonctionnement et une esthétique harmonieuse.

    Si l'idée vous séduit, il existe des imprimantes 3D fonctionnelles dans le commerce, il vous est possible également d'en fabriquer une en vous basant sur les modèles RepRap, c'est cette seconde option que j'ai choisi. En termes de prix, je pense qu'il s'avère plus rentable de l'acheter montée, la fabrication vous permettra simplement d'apporter des améliorations aux modèles proposés.

    Le premier choix d'imprimante 3D s'est tourné vers le modèle Prusa i3, simple et accessible. Des modèles de RepRap Prusa i3 à monter sont disponibles à la vente, vous trouverez ci-dessous une photo de l'imprimante que j'utilise.

    Reprap Prusa i3

    Etape 2 : les matériaux

    Nous aurons donc besoin d'acier et de bois pour fabriquer ce couteau. Mais il ne s'agit pas d'utiliser n'importe quel acier. Il existe un grand nombre d'aciers à couteaux. Il s'agit de sélectionner l'acier contenant le taux de carbone et d'éléments d'alliage adapté. La méthode de fabrication jouera évidemment un rôle crutial, ce qui se ressentira sur le prix de l'acier. De nombreux sites détaillent les caractéristiques des aciers habituellement utilisés en coutellerie, je vous conseille coutellerie-ap , que je trouve très complet et synthétique. J'ai choisi pour ma part, un acier T7Mo pour la lame, équivalent à un acier 440A, et un Z20C13 pour le ressort. J'ai par ailleurs acheté des plaques d'inox 304L pour la structure intérieure du couteau. Je me suis fourni en aciers à couteaux sur le site Eurotechni .

    Concernant le bois, j'ai fait le choix d'utiliser du bois issu d'une branche d'olivier récupérée devant ma maison natale, l'olivier est un bois plutôt dur, et qui se prête bien à la fabrication de couteaux de mon point de vue. Je ne l'ai pas laissé sécher selon les règles de l'art, je me confesse. En revanche, j'ai fait en sorte de couper grossièrement les plaquettes, de sorte à affiner le bois pour faciliter son séchage, avant de le laisser plusieurs semaines au soleil, et j'ai terminé le séchage au four, pendant plusieurs heures et en plusieurs fois aux alentours de 150°C. Cela a eut tendance à le faire vrier, mais au moins cela a eut lieu avant utilisation!

    Reprap Prusa i3

    Etape 3 : première mise en forme de l'acier

    Allons-y. On imprime les pièces en 3D, puis on trace la forme à découper sur la plaque d'acier à l'aide d'un objet pointu en l'occurrence un tournevis affûté en pointe).

    Couteau imprimé en 3D
    Couteau imprimé en 3D
    Marquage lame couteau

    Une fois la lame, le ressort et la structure intérieure en métal marqués, le plus efficace reste à dégrossir à la disqueuse. Une fois que l'ébauche est faite, une semi-finition au touret est effectuée. L'utilisation d'un backstand est bien évidemment la solution idéale. J'ai personnellement choisi un touret hybride, Métabo BS175 , qui s'avère robuste, puissant, et compact. Avec ce touret, il est possible de donner la forme pratiquement finale à la lame, et à toutes les pièces aussi bien métalliques que bois. Ci-dessous l'ébauche brutale du ressort.

    Ebauche lame couteau
    Perçage couteau

    Une fois que la forme globale a été donnée à la lame, il va falloir passer à l'étape la plus sensible, la réalisation de l'émouture. J'utilise de nouveau mon touret à bande pour cette opération, avec des bandes de 80 ou 120. Pour commencer, je marque la zone centrale de la lame, ou devrait se trouver le fil de la lame. Pour cela, je bloque un tournevis que j'ai affuté pour le rendre pointu dans l'étau. Puis je le monte ou descends de sorte à tomber au centre de la plaque d'acier. Une fois cela fait, je marque toute la tranche de la plaque. Cela permet de savoir ou réaliser l'émouture, et de faire une lame aussi symétrique que possible...

    Marquage tranche couteau
    Marquage tranche couteau

    Bon à partir de là, j'ai été un peu avare en photos... La lame, le ressort, et la structure interne ont été découpées. Le plus difficile dans la réalisation d'un couteau est pour moi l'émouture. Je conseille de nouveau l'utilisation d'un backstand. D'après ma minime expérience en la matière, il me semble préférable de commencer par une toile à gros grain (de l'ordre de 80) pour donner la forme générale à l'émouture. La moindre inattention ne pardonne pas. Cela fait, la lame n'est pas encore tranchante, le fil de la lame est encore assez large. J'ai précédé à cet instant au traitement thermique.

    Etape 4 : traitement thermique

    A l'achat, l'acier est composé de perlite et ferrite, dont les propriétés mécaniques sont peu adaptées à notre utilisation, aussi bien pour la lame que le ressort. Cette microstructure confère un comportement plutôt ductile, la lame ne conservera donc pas son tranchant de façon convenable, et le ressort ne jouera pas son rôle (il se déformera).

    La première étape consistera à réaliser une trempe (on transforme la perlite et la ferrite en martensite). Cela va augmenter considérablement la dureté de l'acier, mais également sa fragilité. En l'état, le ressort et la lame seraient trop cassants, et se briseraient rapidement. Il s'agit de chauffer l'acier aux alentours de 1050 °C, et de la refroidir brutalement, dans mon cas dans un bain d'huile. L'idéal consisterait à faire une trempe cryogénique, c'est à dire à refroidir l'acier à des températures inférieures à zéro pour faire disparaitre toute austénite résiduelle.

    Cet accroissement de fragilité justifie la seconde étape : le revenu. On conserve la martensite, mais on relaxe les contraintes résiduelles responsables de l'extrême fragilité. Pour cela, on chauffe aux alentours de 200°C pendant 30 min et on laisse refroidir lentement.

    De nouveau, nous restons dans une réalisation artisanale, ne possédant pas tous les éléments nécessaires à une parfaite réalisation. En effet, il serait intéressant de réaliser cela sous atmosphère neutre, certains utilisent pour cela de la feuille d'acier (attention l'alu fond à 600°C, il n'est donc pas adapté!). J'ai eut la chance de pouvoir faire cela dans de vrais fours de traitement régulés, mais une forge artisanale peut également faire l'affaire (celle-ci fera l'objet d'un futur article!).

    Trempe couteau
    Trempe couteau
    Trempe lame

    Une fois cela fait, on écroûte, et on fait en sorte d'obtenir le meilleur état de surface possible, en particulier sur les zones où il y aura frottement lors de l'ouverture/fermeture du couteau. Cela rend son usage plus fluide et "sain". Un premier test s'impose alors !

    Etape 5 : Les plaquettes

    La partie vraiment agréable commence alors. Tout d'abord, une ébauche grossière des plaquettes sur le touret est effectuée. Le but est dans un premier temps d'obtenir une surface plane parfaite. Une fois cela fait, nous pouvons percer les trous, et positionner provisoirement les plaquettes sur le couteau de sorte à former le manche. Pour cela, j'utilise des tiges en laiton qui se poncent en même temps que le bois pendant cette étape.

    Plaquettes couteau
    Plaquettes couteau

    Etape 6 : Encore les plaquettes et le guillochage

    Pour tester, j'ai fait un tout petit guillochage, simple et qui me convient finalement tout à fait sur le ressort. Pour cela, j'ai utilisé une simple lime à métal classique. Une fois tout cela fait, les plaquettes sont finies au touret, et au papier de verre de plus en plus fin de sorte à avoir le meilleur rendu possible.

    Guillochage
    Plaquettes couteau

    Ce qui m'inquiétait le plus au départ, c'était le sertissage du tout, et le pivot de la lame. En définitive, mon choix s'est porté sur une tige en laiton de 3mm pour l'ensemble des éléments. J'avais particulièrement envie de ne pas utiliser de colle. Pour cela, j'ai donc fait passer la tige en laiton en veillant à laisser dépasser de chaque côtés environ la moitié du diamètre de la tige. Une fois insérés, j'ai utilisé un marteau à tête hémisphérique (en fait j'ai acheté un marteau et j'ai donné une forme arrondie à sa tête...) pour matter le laitton, et créer une sorte de collerette. La tête hémisphérique permet de ne pas faire gonfler l'axe, ce qui entraînerait un "serrage" du couteau, et de seulement déformer localement le laiton. A ma grande surprise, cette technique s'est avérée très efficace. Le couteau est parfaitement maintenu, et cela depuis plusieurs moins d'utilisation intensive déjà!

    Etape 7 : Traitement du bois

    Après quelques essais peu concluants, mon choix s'est porté vers une méthode à priori millénaire et très efficace. Je dois dire que j'en suis très satisfait. J'ai utilisé un mélange à 50% huile de lin, 50% essence de térébenthine que j'ai faite préalablement cuire au bain marie (attention que l'huile car l'essence pourrait prendre feu!). J'ai aussi ajouté un peu de siccatif. En fait, l'huile permet de traiter le bois en profondeur, et durablement. L'essence ne permet selon moi que de "fluidifier" de sorte à faire pénétrer l'huile en profondeur.

    Concrètement, plus on laisse tremper le couteau dans ce bain, mieux celui-ci sera traité. J'ai pour ma part laissé tremper une semaine, certains recommandent plus. Je vous laisse juger!

    Traitement bois couteau

    L'étui du couteau en cuir

    Pour finir, j'avais aussi envie de tester le travail du cuir. J'ai donc acheté quelques (boh pas plus de 3 kg...) chutes en cuir issu de la sellerie. La réalisation de l'étui est finalement assez simple. J'avais envie que l'étui ait parfaitement la forme du couteau. Pour cela, j'ai découpé grossièrement la forme de cet étui que j'ai fait tremper quelques dizaines de minutes dans l'eau chaude. J'ai ensuite placé le couteau dans l'étui, entre deux plaques de polystyrène et deux planches en bois. N'oubliez pas de protéger le couteau avec du film alimentaire.

    Trempe cuir couteau
    Couteau cuir forme
    Couteau cuir serre

    Pour finir, on découpe précisément le cuir à la forme désirée, reste à le coudre. Pour cela, j'ai utilisé un point sellier, très adapté. Concernant le fil, je me suis tourné vers du fil de chine. Le résultat est de mon point de vue concluant.

    Couteau et étui cuir
    Couteau et étui cuir
    Couteau et guillochage
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