Géométrie du tranchant des couteaux

[Guillaume48]

J'ouvre ce sujet car je constate que le thème de la géométrie du tranchant est très peu abordé dans les discussions traitant de la conception des couteaux.
De mon coté, je gère cet aspect des choses d'une manière assez simple, n'ayant que deux possibilités d'émouture (creuse sur roue de 300mm ou plate), et que je réalise un affutage que je qualifierais de "concave", du fait que je réalise une sorte d'arrondi allant du fil vers le flanc de l'émouture.
Par contre, il semble évident que l'usage doit être pris en compte dans le choix de cette géométrie et qu'un couteau à fileter aura intuitivement un tranchant plus fin qu'un couteau de camp.
Quelles sont donc les géométries les plus propices en fonction de l'usage, existe-t-il un "état de l'art" sur ce sujet ?

[BDelor]

Je ne suis pas sûr que l'on puisse parler d'état de l'art, mais en tout cas certains aspect sont bien établis et peu remis en cause, à commencer par la forme de l'émouture où l'on distingue habituellement :

• l'émouture "ronde" ou convexe, le flanc de la lame, du dos au tranchant, suivant une ligne légèrement ventrue. C'est la forme la plus traditionnelle, que l'on obtient naturellement en effectuant un polissage à main levée
• l'émouture plate, où le flanc de la lame reste plan, du dos jusqu'au tranchant (comme par exemple sur les Opinels). On la réalise au backstand en prenant appui sur un plat, ou sur une meule de diamètre suffisamment grand pour que la courbure ne soit pas perceptible
• l'émouture creuse ou concave, obtenue par appui sur l'arrondi d'une meule ou d'une roue de backstand, et qui permet d'avoir un fil très fin, comme par exemple sur les rasoirs

La forme de l'émouture impacte de manière contradictoire la solidité de la lame et la qualité du tranchant. Plus la lame est épaisse, plus elle sera solide. En revanche, une lame plus fine permettra que l'angle au tranchant soit plus étroit, et donc meilleure sera la qualité de coupe. Pour prendre deux exemples extrêmes, une hache aura un angle au tranchant très ouvert permettant une grande résistance pour des usages en force, avec une qualité de coupe moyenne, alors qu'un coupe-chou aura une lame très fine, très tranchante et très fragile.

Ensuite, quelle que soit la forme de l'émouture, il faut distinguer deux cas :

• l'émouture est réalisée de manière à ce que les flancs de la lame viennent se rejoindre directement sur le fil
• l'émouture est réalisée de manière à ce que les flancs de la lame se rejoignent en conservant une légère sur-épaisseur au niveau du fil, lequel sera ensuite formé en taillant à ce niveau une forme en V

La forme de l'émouture est dictée par l'utilisation prévue pour le couteau, notamment par les efforts que va subir la lame, mais la question est indissociable du type d'acier utilisé et des traitements thermiques choisis, les inconvénients inhérents une géométrie donnée pouvant être par exemple compensés par un choix judicieux de ces deux derniers paramètres.

Enfin, la géométrie de la lame ne se limite pas à la forme de l'émouture. Sont également à prendre en considération :

• la longueur de la lame
• sa ligne générale
• les variations d'épaisseur sur la longueur de la lame, du ricasso à la pointe (le terme anglo-saxon consacré est "distal-taper"

En fin de compte, toute la difficulté de la question vient du nombre de paramètres entrant en jeu de manière contradictoire, de sorte que la lame sera la résultante de compromis devant permettre de coller au mieux à l'utilisation prévue.

[BDelor]

Reste à évoquer les émoutures dissymétriques, type chisel, dont je n'ai pas parlé car je ne maîtrise pas le sujet

[bryan]

Ne pas oublier le "chisel" à géométrie très particulière, mais très efficace si elle est effectuée proprement :

un simple chanfrein a zéro (c'est à dire jusqu'en bas de la lame, pas de réservation sur le fil pour un V),
un dos concave ne laissant que très peu de matière au dessus du fil.

Selon la destination du couteau, un léger convexe peut être fait à l'affûtage (a la pierre) sur le biseau.


Photos du forum KF

[bpc]

J'ouvre ce sujet car je constate que le thème de la géométrie du tranchant est très peu abordé dans les discussions traitant de la conception des couteaux.

C'est un peu normal : c'est le plus important, mais c'est de la pratique, ça ne se décrit pas.

Le plus important est de ne pas faire de biseau, il faut aller jusqu'au fil d'un seul jet.
Ensuite, presque tous les tranchants sont plus ou moins bombés, même sur un coupe chou. Il y a des cas de figures où l'on creuse jusqu'au fil : intérieur de ciseaux, ciseau à bois, lame de rabot, tranchet de cordonnier, plane, etc...
C'est rare que l'on ait le même angle tout le long d'une lame.
L'outil le plus adapté est la meule à eau, on ne peux pas espérer le même travail avec une bande abrasive.

... et qu'un couteau à fileter aura intuitivement un tranchant plus fin qu'un couteau de camp.

Pas du tout : imagine que tu aies un couteau de camp bien forgé, tu pourras "descendre" jusqu'à quelque chose d'assez mince au tranchant, même si le corps de la lame est ensuite épais pour avoir du poids et de la rigidité.
Maintenant, si tu as un couteau à fileter de "m....", tu es obligé de faire un tranchant assez épais pour résister s'il accroche l'arête centrale. Mais passé le tranchant, tu feras une lame mince.

[Guillaume48]

Merci de ces éléments de réponse.

[bpc]

Je suis désolé de ne pouvoir être plus complet, je ne vois pas comment faire par ordinateur.
Mais si la question te tracasse, je peux facilement te montrer la chose si tu passes un jour par Bordeaux...

[BDelor]

Je suis d'accord avec bpc sur l'intérêt de mener l'émouture jusqu'au fil sans faire de biseau au final, et pour cela, c'est vrai que la meule à eau est ce qu'il y a de mieux, même s'il est possible d'y parvenir également à la bande abrasive.

Par contre, concernant la finesse du tranchant, même si la qualité de forge est très bonne, on est bien obligé d'adapter la géométrie en fonction de l'utilisation prévue. Avec un même émouture traditionnelle (bombée, sans biseau comme évoqué ci-dessus), on va tout de même jouer sur le rayon de courbure et donc sur la variation d'épaisseur du dos vers le fil.

J'ai fait un certain nombre de couteau pour des chasseurs, qui souvent ne prennent pas beaucoup de précautions dans l'usage qu'ils en font. Soit on est extrêmement restrictif sur la manière d'utiliser chaque couteau, et on court le risque de voir revenir une pièce tordue ou cassée parce qu'utilisée un tant soit peu autrement que prévu, soit on donne un peu plus dans la polyvalence et on ajuste en conséquence.
Personnellement je suis arrivé à pratiquer de la manière suivante :

• les petits couteaux, genre dépouilleur (skinner), peuvent être assez exclusifs dans leur usage, à condition de bien expliquer au client qu'il n'est pas question de s'en servir pour désosser un sanglier : le fil étant très fin, soit la combinaison trempe / acier est très dure et on va à la casse, soit on a donné plus de souplesse (revenu poussé, acier moins raide...) et le fil va finir en accordéon...
• les grands couteaux, genre couteau de camp vont au bout du compte servir à tout, et il faut donner plus de rondeur à l'émouture pour éviter les problèmes. Il m'est même arrivé pour certains clients de finir volontairement l'émouture en biseau.

Comme pour n'importe quel outil, plus la conception est pointue, plus l'utilisation requiert de la compétence et du savoir faire...