TECHNOLOGIE ÉLECTRIQUE

Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC.

PRÉLIMINAIRES

1. Objectifs Généraux du Cours 🎯

Ce cours de technologie a pour objectif de doter l’élève électricien des savoir-faire manuels et des connaissances techniques fondamentales relatifs au travail des métaux et à la mise en œuvre des composants électriques. La finalité est de former un technicien polyvalent, capable non seulement de câbler un circuit, mais aussi de fabriquer un support, de percer une armoire, de réaliser une connexion mécanique fiable et de choisir les matériaux appropriés. Le cours établit un pont indispensable entre la théorie électrique et la réalité matérielle de l’atelier, garantissant que l’apprenant puisse transformer un schéma en une installation fonctionnelle, propre et sécurisée.

2. Approche Pédagogique Recommandée 🧑__🏫__

L’enseignement de la technologie est intrinsèquement lié à la pratique en atelier. Chaque notion doit être acquise par le geste et l’expérimentation. L’approche pédagogique favorisera la réalisation de projets concrets et progressifs, où les techniques d’ajustage mécanique sont directement appliquées à des problématiques d’électricien. Par exemple, la séquence sur le perçage et le taraudage sera mise en pratique en équipant un petit coffret de distribution. L’enseignant insistera sur la sécurité, la précision du geste, la lecture de plans et le respect des séquences opératoires (gammes d’usinage), préparant ainsi l’élève aux exigences du milieu professionnel, que ce soit dans un atelier de maintenance à Matadi ou sur un site d’installation à Kisangani.

3. Prérequis du Cours 📚

L’élève doit posséder une bonne coordination manuelle et faire preuve de rigueur et de patience. Une compréhension des notions de base du cours de Dessin Technique est essentielle pour la lecture des plans de pièces. Des connaissances élémentaires en mathématiques, notamment en géométrie et en calcul, sont requises pour les opérations de mesure, de traçage et pour la détermination des paramètres de coupe.

PARTIE 1 : SÉCURITÉ, MESURE ET TRAÇAGE EN ATELIER

Cette première partie installe les fondations de tout travail technique : un environnement de travail sécurisé, la capacité de mesurer avec précision et l’aptitude à reporter un plan sur une pièce brute. La maîtrise de ces compétences initiales conditionne la qualité et la sécurité de toutes les opérations futures.

Chapitre 1 : Sécurité, Hygiène et Organisation de l’Atelier

1.1. Les Risques en Atelier Mécanique

Une identification exhaustive des risques liés aux machines-outils (coupures, happement), aux outils à main (blessures) et à l’environnement (chutes, projections) est réalisée. L’importance de la prévention est soulignée comme un principe non négociable.

1.2. Équipements de Protection Individuelle (EPI)

Le port obligatoire et l’usage correct des EPI sont enseignés : lunettes de sécurité, chaussures de sécurité, gants adaptés, et vêtements de travail ajustés. Le principe « pas d’EPI, pas de travail » est instauré.

1.3. Organisation et Rangement du Poste de Travail

Les règles d’organisation du poste de travail sont établies pour garantir l’efficacité et la sécurité. Chaque outil doit avoir une place définie, et la zone de travail doit être maintenue propre et dégagée, un principe de la méthode 5S applicable dans tous les contextes industriels.

1.4. Conduite à Tenir en Cas d’Accident

Les procédures d’urgence en cas d’accident (coupure, brûlure, choc électrique) sont expliquées : alerter, sécuriser la zone, et gestes de premiers secours de base. L’emplacement de la trousse de secours et de l’extincteur doit être connu de tous.

Chapitre 2 : Instruments de Mesure et de Contrôle Dimensionnel

2.1. Le Mètre Ruban et le Réglet en Acier

L’utilisation des instruments de mesure directe les plus courants est enseignée, en insistant sur la lecture précise au millimètre près. Les sources d’erreurs de parallaxe sont expliquées et des techniques pour les éviter sont démontrées.

2.2. Le Pied à Coulisse

Cet instrument de précision est étudié en détail : lecture sur le vernier au 1/10, 1/20 et 1/50 de millimètre. L’élève s’exerce à mesurer des dimensions extérieures, intérieures et des profondeurs sur diverses pièces.

2.3. Le Micromètre (Palpeur)

Pour les mesures de très haute précision, le micromètre d’extérieur est présenté. Sa lecture au 1/100 de millimètre est expliquée, et son utilisation pour le contrôle de diamètres d’arbres ou d’épaisseurs de tôle est pratiquée.

2.4. Les Outils de Contrôle : Équerre et Comparateur

L’utilisation de l’équerre pour le contrôle de la planéité et de la perpendicularité est démontrée. Le comparateur à cadran est introduit comme un outil pour le contrôle de la géométrie des pièces (planéité, parallélisme) et l’alignement de machines, une compétence clé pour l’installation de groupes électrogènes.

Chapitre 3 : Les Techniques de Traçage sur Métaux

3.1. Préparation des Surfaces

La préparation de la surface de la pièce brute (nettoyage, dégraissage) est présentée comme une étape essentielle pour un traçage de qualité. L’utilisation du bleu de Prusse ou de la craie pour améliorer le contraste du tracé est montrée.

3.2. Les Outils de Traçage

L’élève apprend à manier les outils spécifiques au traçage : la pointe à tracer pour les lignes, le marbre comme plan de référence, le vé pour les pièces cylindriques, et le trusquin pour tracer des parallèles précises.

3.3. Traçage de Lignes, Angles et Cercles

Les techniques pour tracer des lignes droites, des angles (à l’aide du rapporteur), des centres de perçage (par intersection de diagonales ou de médianes) et des arcs de cercle (au compas à pointe sèche) sont exercées.

3.4. Le Pointage

Le pointage, qui consiste à marquer le tracé à l’aide d’un pointeau et d’un marteau, est expliqué comme une étape cruciale. Il permet de rendre le tracé permanent et de guider les outils (foret, burin) lors des opérations d’usinage ultérieures.

PARTIE 2 : LES TECHNIQUES FONDAMENTALES DE L’AJUSTAGE MANUEL

Cette partie constitue le cœur de la formation en technologie mécanique de base. Elle couvre l’ensemble des opérations manuelles qui permettent de donner à une pièce brute la forme et les dimensions définies par un plan, en utilisant des outils à main. C’est le savoir-faire de l’ajusteur.

Chapitre 4 : Mise en Forme par Limage, Sciage et Burinage

4.1. La Lime : Typologie et Utilisation

Les différents types de limes (plate, demi-ronde, carrée, etc.) et de tailles de denture (bâtarde, demi-douce, douce) sont classifiés selon leur usage. La technique correcte du limage pour obtenir une surface plane et d’équerre est enseignée.

4.2. La Scie à Métaux

Le choix de la lame de scie en fonction du matériau à couper est expliqué. La bonne tenue de l’outil et le mouvement de sciage (coupe en poussant) sont démontrés pour réaliser des coupes droites et précises.

4.3. Les Burins et le Burinage

L’élève apprend à utiliser les burins et les bédanes pour enlever de la matière, couper des tôles ou réaliser des rainures. L’affûtage correct de l’outil et les règles de sécurité (port de lunettes) sont des points essentiels.

4.4. L’Étau : Outil Indispensable de Maintien

Le rôle central de l’étau pour maintenir fermement la pièce pendant l’usinage est souligné. L’utilisation de mordaches (protections pour les mâchoires) pour ne pas marquer les pièces fragiles est une pratique professionnelle indispensable.

Chapitre 5 : Le Perçage et les Opérations Associées

5.1. La Perceuse Sensitive d’Établi

Les différents organes de la perceuse (mandrin, table, broche, variateur de vitesse) sont décrits. Les règles de sécurité pour son utilisation (fixation de la pièce, pas de gants) sont rigoureusement appliquées.

5.2. Les Forets Hélicoïdaux

La géométrie du foret (angles de pointe, de dépouille, lèvres) et son influence sur la coupe sont étudiées. Le choix du foret et de la vitesse de rotation en fonction du matériau (acier, aluminium, plastique) est expliqué, un savoir crucial pour percer proprement un boîtier électrique à Bukavu.

5.3. Techniques de Perçage

La méthodologie complète du perçage est pratiquée : pointage du centre, perçage d’un avant-trou pour les gros diamètres, utilisation d’un lubrifiant de coupe, et perçage de trous débouchants et de trous borgnes (à profondeur contrôlée).

5.4. L’Alésage et le Lamage

L’alésage manuel avec un alésoir est présenté comme une opération de finition pour obtenir un trou de diamètre très précis et de bon état de surface. Le lamage, qui consiste à réaliser un logement cylindrique pour une tête de vis, est également démontré.

Chapitre 6 : Le Taraudage et le Filetage Manuels

6.1. Principe du Taraudage

Le taraudage est l’opération qui consiste à créer un filetage à l’intérieur d’un trou (un écrou). Le principe vis-écrou et les caractéristiques d’un filet (pas, diamètre nominal) sont définis.

6.2. Les Tarauds et le Tourne-à-gauche

L’utilisation du jeu de trois tarauds (ébaucheur, intermédiaire, finisseur) pour réaliser un filetage de qualité est enseignée. Le maniement du tourne-à-gauche et l’importance de la lubrification et des retours en arrière pour briser le copeau sont pratiqués.

6.3. Calcul du Diamètre de Perçage avant Taraudage

La règle de calcul du diamètre du trou à percer avant de pouvoir tarauder (Diamètre nominal – Pas) est établie et appliquée. Un perçage correct est la condition sine qua non d’un bon taraudage.

6.4. Le Filetage d’une Tige

Le filetage est l’opération symétrique qui consiste à créer un filetage sur une tige cylindrique (une vis). L’utilisation de la filière et de son porte-filière pour réaliser des filetages extérieurs est démontrée.

PARTIE 3 : TECHNIQUES D’ASSEMBLAGE ET INTRODUCTION AUX MACHINES

Cette partie aborde les méthodes pour assembler durablement les pièces usinées et introduit les machines-outils de base qui prolongent et automatisent le travail de l’ajusteur. C’est un pas vers la production et la fabrication plus complexes.

Chapitre 7 : L’Assemblage par Rivetage et Brasage Tendre

7.1. Le Rivetage à Froid

Le principe de l’assemblage permanent par rivets (à tête ronde, fraisés) est expliqué. La technique de pose, avec la bouterolle et le tas, est pratiquée pour assembler des tôles, par exemple pour fabriquer un châssis de tableau électrique.

7.2. Le Rivetage « Pop »

L’utilisation de la pince à rivets « pop » est présentée comme une méthode rapide et efficace pour les assemblages ne nécessitant pas une très haute résistance, très courante en carrosserie et en construction de coffrets.

7.3. Principe du Brasage Tendre (Soudure à l’Étain)

Le brasage tendre est défini comme un procédé d’assemblage utilisant un métal d’apport (l’étain) dont la température de fusion est inférieure à celle des pièces à assembler. Le rôle du flux décapant pour assurer le mouillage est expliqué.

7.4. Mise en Œuvre du Brasage à la Lampe à Souder

La technique de brasage de pièces de cuivre ou de laiton à l’aide d’une lampe à souder est enseignée. La préparation des pièces et la chauffe correcte sont les clés d’une brasure réussie, une compétence utile pour la plomberie et certaines connexions électriques de puissance.

Chapitre 8 : Introduction au Tournage

8.1. Description et Cinématique du Tour Parallèle

Les principaux organes du tour (banc, poupée fixe, poupée mobile, chariot) et leurs mouvements (rotation de la broche, avances longitudinales et transversales) sont identifiés. Les principes de sécurité spécifiques au tournage sont énoncés.

8.2. Montage des Pièces

Les différentes méthodes de prise de pièce sont présentées : le montage en mandrin (3 mors pour pièces cylindriques, 4 mors pour pièces prismatiques) et le montage entre-pointes pour les pièces longues.

8.3. Les Outils de Tour et Angles de Coupe

La géométrie des outils de tour en acier rapide (HSS) est analysée (angles de dépouille, de coupe). Les opérations d’affûtage de base sur un touret à meuler sont démontrées.

8.4. Opérations de Base : Chariotage et Dressage

Les deux opérations fondamentales sont pratiquées : le chariotage, qui consiste à usiner un cylindre en déplaçant l’outil le long de la pièce, et le dressage, qui consiste à usiner une surface plane en déplaçant l’outil perpendiculairement à l’axe.

PARTIE 4 : TECHNOLOGIE DES MATÉRIAUX ET COMPOSANTS DE L’ÉLECTRICIEN

Cette dernière partie constitue le pont entre la technologie mécanique générale et la technologie purement électrique. Elle introduit l’outillage spécifique de l’électricien, les matériaux qu’il utilise et les techniques de base pour réaliser des connexions électriques fiables et sécurisées.

Chapitre 9 : Outillage Spécifique de l’Électricien

9.1. Les Outils de Préhension et de Coupe

L’élève apprend à choisir et à utiliser correctement les pinces de l’électricien : universelle, à becs plats, à becs ronds, et coupante. L’importance de l’isolation de sécurité (norme 1000V) est soulignée.

9.2. Les Outils de Dénudage et de Sertissage

Les différents types de pinces à dénuder (manuelles, automatiques) sont présentés pour retirer l’isolant sans endommager l’âme conductrice. Les pinces à sertir sont introduites pour le montage de cosses et d’embouts de câblage.

9.3. Les Tournevis d’Électricien et le Testeur de Phase

La gamme de tournevis isolés (plats, cruciformes) est étudiée. Le fonctionnement et l’utilisation sécurisée du tournevis testeur pour vérifier la présence de tension sont expliqués.

9.4. Le Fer à Souder Électrique

Le brasage tendre est revisité sous l’angle de l’électronique. L’utilisation du fer à souder électrique et de la soudure à l’étain en bobine pour la connexion de composants sur circuit ou la réparation de fils est pratiquée, une compétence utile dans un atelier de réparation à Mbandaka.

Chapitre 10 : Matériaux Conducteurs et Isolants

10.1. Les Conducteurs Électriques

Les propriétés du cuivre (bonne conductivité, ductilité) et de l’aluminium (légèreté, coût) qui en font les principaux matériaux conducteurs sont étudiées. La notion d’âme massive et d’âme câblée est introduite.

10.2. Les Isolants Électriques

Les caractéristiques des principaux matériaux isolants sont présentées : le PVC (polychlorure de vinyle) et le PR (polyéthylène réticulé) pour l’isolation des câbles, la céramique pour les isolateurs haute tension, et la bakélite pour les supports d’appareillage.

10.3. Les Câbles Électriques : Constitution

La structure type d’un câble électrique est décomposée : l’âme conductrice, l’enveloppe isolante, le bourrage, et la gaine de protection extérieure. Les codes de couleur pour l’identification des conducteurs (Phase, Neutre, Terre) sont enseignés.

10.4. Critères de Choix d’un Câble

Les facteurs qui déterminent le choix d’un câble pour une application donnée sont introduits : la tension de service, l’intensité admissible (liée à la section), et les conditions environnementales (humidité, chocs), un aspect crucial pour les installations dans le climat équatorial de la RDC.

Chapitre 11 : Technologie des Connexions Électriques

11.1. La Jonction par Torsadage et Soudage

La méthode de connexion de deux fils par torsadage est présentée comme une solution temporaire ou préparatoire. La soudure à l’étain de la jonction est expliquée pour garantir une excellente conductivité et une grande solidité mécanique.

11.2. La Connexion par Borniers à Vis

L’utilisation des borniers (ou dominos) est montrée comme la méthode la plus courante pour raccorder des conducteurs dans les boîtes de dérivation et les appareils. Le serrage correct de la vis est essentiel pour éviter les échauffements.

11.3. La Connexion par Sertissage de Cosses

La technique de sertissage de cosses (à œillet, à fourche, faston) sur les extrémités des conducteurs est enseignée. Le sertissage offre une connexion rapide, fiable et démontable pour le raccordement à des équipements.

11.4. L’Isolation des Connexions

Une fois la connexion réalisée, son isolation est impérative. Les différentes méthodes sont pratiquées : l’utilisation de ruban adhésif d’électricien, de capuchons de connexion (type « wire nut »), et de gaine thermorétractable pour une finition professionnelle et étanche.

ANNEXES

Les annexes regroupent des fiches techniques et des mémos pratiques. Elles contiennent un guide de choix des vitesses de coupe et de perçage pour différents matériaux, des tableaux de correspondance pour le taraudage, un catalogue illustré de l’outillage de l’électricien, et un récapitulatif des codes de couleur des conducteurs. Un glossaire des termes d’atelier (mécaniques et électriques) est également inclus.