Fabriquer des clous et rivets
En une phrase
Forger des tiges de fer en pointes à tête plate (clous) ou en tiges à deux têtes écrasées (rivets) pour assembler solidement le bois et le métal, pièce maîtresse de toute construction avancée.
Comment ça marche
Qu’est-ce que c’est ?
Un clou est une tige de fer pointue à une extrémité, avec une tête plate à l’autre. On l’enfonce dans le bois avec un marteau. La tête empêche le clou de traverser. Le fer ne casse pas dans le bois.
Un rivet est une tige de fer avec une tête façonnée à une extrémité. On le passe à travers deux pièces à assembler, puis on écrase l’autre extrémité avec un marteau pour former une seconde tête. Les deux pièces sont ainsi serrées entre les deux têtes du rivet. Le rivet est permanent : on ne peut pas le retirer sans le couper.
Avant les clous et rivets en fer, les assemblages se faisaient avec des chevilles de bois. Les chevilles en bois fonctionnent mais Gonflent avec l’humidité, rétrécissent en séchant, et pourrissent. Le fer ne pourrit pas.
Où le trouver / comment le fabriquer ?
On les fabrique à la forge. Le fer est chauffé à rouge, puis martelé en forme. C’est un travail simple et rapide une fois la forge installée.
Voir Forger des outils en fer pour la forge, Extraire le fer pour le métal brut, et Fabriquer du charbon de bois pour le combustible.
Comment l’utiliser ?
- Clous : assembler des planches, fixer des tôles, renforcer des portes, construire des meubles
- Rivets : assembler des pièces de métal, construire des bateaux, renforcer des charpentes, fabriquer des engrenages
Étapes détaillées
1. Préparer le fer
- Chauffer une barre de fer dans la forge jusqu’à couleur rouge vif (environ 900 degres). Le fer doit être rouge sur toute la longueur du segment à travailler.
- Sortir la barre avec les pinces.
2. Forger un clou
Méthode A : clou forgé au marteau (traditionnel)
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Étirer la pointe : Tenir la barre chaude verticalement sur l’enclume. Marteler l’extrémité en la faisant tourner pour former une pointe de 2 à 5 centimètres de long selon la taille voulue. La pointe doit être régulière, de section carrée ou ronde.
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Former la tête : À l’endroit où la pointe rejoint la barre, marteler tout autour pour créer un renflement (la future tête). Frapper de tous les côtés pour élargir le métal.
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Couper : Avec un ciseau à froid ou en martelant le renflement, couper le clou de la barre. Le clou tombe avec une tête brute et une pointe formée.
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Finition de la tête : Remettre le clou au feu quelques instants. Le replacer tête en l’air sur l’enclume. Marteler le dessus de la tête pour l’aplatir et la rendre régulière. La tête doit être plate, circulaire, d’environ 1 centimètre de diamètre pour un clou courant.
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Finition de la pointe : Si la pointe est trop rugueuse, la limer ou la remarteiler légèrement sur l’enclume.
Méthode B : clou au maille (production rapide)
Cette méthode utilise un outil appelé “maille à clous” : un bloc de fer percé de trous.
- Fabriquer une maille à clous : prendre un bloc de fer épais (5 centimètres d’épaisseur). Percer des trous traversants avec un foret ou un poinçon. Les trous sont de la taille du clou voulu, en forme tronconique (plus large d’un côté que de l’autre).
- Chauffer la barre de fer. L’étirer en pointe comme ci-dessus.
- Enfoncer la pointe dans le trou de la maille, côté petit. Le fer dépasse du côté large.
- Marteler le fer qui dépasse pour l’écraser et former la tête. Le fer remplit le trou et forme une tête plate.
- Extraire le clou en poussant par le petit côté. La tête formée par la maille est régulière et rapide à faire.
- Répéter : la barre continue d’être étirée en pointe, chaque pointe est enfoncée dans la maille, chaque clou est formé en quelques coups de marteau.
3. Forger un rivet
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Couper un segment : Chauffer la barre. Couper un segment de fer de la longueur voulue : la longueur du rivet doit dépasser l’épaisseur des deux pièces à assembler d’environ 1,5 fois le diamètre de la tige (pour former la seconde tête).
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Former la tête : Chauffer une extrémité du segment. La placer verticalement tête en l’air sur l’enclume. Marteler le bout chaud pour l’écraser et former une tête plate circulaire. Tourner le rivet pendant le martelage pour que la tête soit ronde et régulière.
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Recuire la tige : Le martelage de la tête a écroui le métal. Chauffer le rivet entier au rouge et le laisser refroidir lentement pour le ramollir. Un rivet recuit se déforme mieux lors du rivetage.
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Riveter (sur le chantier) :
- Percer un trou dans les deux pièces à assembler. Le trou doit être juste assez grand pour laisser passer la tige du rivet.
- Insérer le rivet. La tête façonnée doit être d’un côté.
- Maintenir la tête avec un lourd bloc de fer ou une enclume portative (un aide tient le lourd bloc contre la tête).
- Chauffer l’extrémité qui dépasse au rouge avec la forge ou un chalumeau.
- Marteler le bout rouge pour l’écraser et former une seconde tête. Commencer par des coups fermes au centre, puis marteler sur les bords pour élargir la tête.
- La seconde tête doit être bien plaquee contre la pièce. L’assemblage est serré et permanent.
4. Tailles standard
Pour un atelier de reconstruction, fabriquer ces tailles de clous :
| Taille | Longueur | Diamètre tige | Diamètre tête | Usage |
|---|---|---|---|---|
| Petit | 3 cm | 3 mm | 8 mm | Planches fines, liteaux |
| Moyen | 5 cm | 4 mm | 10 mm | Planche standard, charpente légère |
| Grand | 8 cm | 5 mm | 12 mm | Poutres, charpente lourde |
| Énorme | 12 cm | 7 mm | 15 mm | Construction navale, ponts |
Rivets mêmes tailurs mais la longueur est la somme de l’épaisseur des pièces + 1,5 fois le diamètre.
Variations par climat
Climat humide (tropical)
- Le fer rouille vite. Les clous et rivets rouillés deviennent cassants.
- Protéger : tremper les clous chauds dans de l’huile végétale (lin) pour créer une couche protectrice.
- Peindre les têtes visibles avec de la poix (résine de pin chaude).
- Stocker les clous au sec dans des sacs ou des boites de bois.
Climat sec
- La rouille est lente. Pas de protection urgente.
- Le fer sec est idéal. Stockage facile.
Climat marin
- Le sel accélère fortement la rouille. Protéger impérativement.
- Galvanisation impossible à ce stade, mais l’huile et la poix sont indispensables.
- Pour les constructions marines (bateaux, quais), inspecter les rivets chaque année.
Climat froid
- Le fer froid est plus cassant. Ne pas marteler un clou gelé : il se brise.
- Quand on envoie un clou dans du bois gelé, chauffer le clou au rouge d’abord. Le clou chaud fond le bois gelé et pénètre mieux.
Pièges et erreurs courantes
- Clou qui se tord en frappant : le clou n’est pas droit ou le marteau frappe de travers. Commencer doucement, puis frapper fort une fois le clou bien amorcé.
- Clou qui plie dans le bois : le bois est trop dur ou le clou est trop fin. Toujours percer un avant-trou d’un diamètre inférieur au clou dans le bois dur.
- Rivet qui tourne pendant le martelage : un aide doit maintenir la tête opposée avec un lourd bloc. Si le rivet tourne, l’assemblage est lâche.
- Rivet pas assez serré : la seconde tête n’est pas bien formée. Le rivet doit serrer les deux pièces fermement. Marteler plus.
- Tête de clou irrégulière : la maille à clous est la solution. Sans maille, pratiquer sur des chutes.
- Clou rouillé qui casse : remplacer immédiatement. Un clou cassé perd toute sa force.
- Bois qui fend sous le clou : percer un avant-trou. Ou utiliser un clou plus fin.
- Chauffer le rivet trop longtemps : le fer brûle (surface écaillouse, grise). Un rivet brûlé est fragile.
Une fois que vous savez faire ça, vous pouvez débloquer
- Construction navale — assembler les planches d’un bateau
- Construire un moulin à eau — les engrenages et l’axe sont rivetés
- Menuiserie avancée — meubles, portes, fenêtres solides
- Fabriquer des engrenages — les dents sont fixées par rivets
- Construire un pont rudimentaire — charpente boulonnée
Notes
- Avant les clous en fer, les charpentiers utilisaient des chevilles de bois de chêne. Les chevilles de chêne gonflent avec l’humidité et serrent l’assemblage. C’est une technique qui fonctionne toujours.
- Un forgeron expérimenté fabrique 200 à 300 clous par heure avec une maille à clous.
- Les rivets en cuivre sont aussi possibles (voir Extraire le cuivre). Le cuivre est plus souple et ne rouille pas, mais moins résistant.
- Les clous carrés (section carrée au lieu de ronde) tiennent mieux dans le bois car les arêtes accrochent les fibres.
- Dans les constructions anciennes, on trouve encore des clous forgés il y a 500 ans, intacts. Le fer bien forgé résiste.
Ressources externes
- Open Source Ecology (https://www.opensourceecology.org/) — Plans de forges et de machines de fabrication de fixations
- Precious Plastic (https://preciousplastic.com/) — Machines open source (applicable pour la fabrication d’outils et moules)