Kanthal story

Notre ami le Kanthal est au coeur de tous nos montages mais reste cependant mal connu. Qui sait par exemple d’où vient ce nom si souvent gaussé par sa phonétique voisine de celle de notre quinzième département ?

Pour être tout à fait franc, je l’ignorais il y a à peine quinze minutes et m’en portais très bien. Mais bon, voilà, le nom « Kanthal » est construit sur les premières syllabes du nom de son inventeur Hans von Kantzow et de celui du lieu de la découverte, Hallstahammar. En Suède, oui. « Kanthal » est par ailleurs une marque déposée appartenant à la société Sandvik. Suédoise, oui.

Un peu de chimie-physique

Le Kanthal est un alliage de fer (Fe), de chrome (Cr) et d’aluminium (Al) diversement dosés en fonction du type d’alliage considéré. Il y a en effet plusieurs types de Kanthal, rien n’étant jamais simple.

Type        Cr(%) Al(%) Fe(%) Temp. de fusion
Kanthal A1  22%   5,8%  72,2%    1.400 °C
Kanthal A   22%   5,3%  72,7%    1.350 °C
Kanthal D   22%   4,8%  73,2%    1.300 °C

Les caractéristiques remarquables de ces alliages sont une bonne tenue en température et une résistivité qualifiée de « moyenne », à savoir ni trop ni trop peu. Ils se retrouvent donc fréquemment dans les dispositifs de chauffage tels que… Mais oui ! Les coils de nos chères e-cigs où nous les utilisons sous forme de fils de différents diamètres dont nous façonnons des solénoïdes à l’aide de nos petits doigts habiles et musclés.

Une des clés d’une bonne vape consiste à emprisonner la plus grande surface possible de mèche imbibée de liquide dans un tel solénoïde de façon à provoquer une évaporation optimale des principes gustatifs, tout en essayant de garder une valeur de résistance raisonnable par rapport aux intensités de courant débitées par nos accus. La notion de « raisonnable » est bien sûr hautement subjective mais consiste dans l’esprit à ne pas brûler la mèche ou faire exploser les accus en limite basse et en limite haute, à obtenir plus qu’un petit filet de vapeur ridicule après deux minutes de pression frénétique sur le bouton de mise à feu du mod.

Il faut en fait adapter la puissance fournie au coil à la surface de ce dernier. Augmenter la surface d’évaporation sans multiplier les ohms devient possible dès lors que l’on considère l’évolution de la résistivité de nos Kanthal en fonction du diamètre du fil utilisé. Ainsi pour la variante A1 :

Diamètre (mm) Résistivité (ohms/m) 
  0,20            46
  0,25            30
  0,30            21
  0,40            11
  0,50             7 
  0,60             5 
  0,70             4 
  0,80             3

Ce qui donne, en visualisation graphique :

La baisse de résistivité d’un fil de Kanthal en fonction de son diamètre n’est pas un phénomène linéaire. On constate d’après la courbe que la résistivité de l’alliage ne baisse quasiment plus au-delà de 0,5 mm. Par contre, une longueur de Kanthal 0,4 mm sera quatre fois moins résistive qu’une même longueur de Kanthal 0,2 mm et donc à résistance égale, un coil en 0,4 mm donnera quatre fois plus de surface à la vaporisation. Miam, miam !

Quelques illustrations

Pour revenir dans le concret, voici quelques illustrations d’usage des Kanthal de différents diamètres prélevés sur mon modeste chemin de vapeur. D’autres alliages résistifs existent, d’autres manières d’accommoder le Kanthal également. Je ne les ai peu ou pas expérimentés et ne propose donc ici qu’une vision des plus classiques de la résistivité et de ses mystères !

0,2 mm

Le Kanthal 0,2 mm nous ramène un peu à la préhistoire de la vape, c’est à dire il y a environ un an et demi. A l’époque, on appréciait la souplesse du fil résistif de ce diamètre que l’on tournait quatre ou cinq fois autour de fibres de silice pour confectionner des coils évoluant entre 1,5 et 2,0 ohms ressemblant à ceci :

 

Ignorant tout des volumes consommés, j’avais à l’époque acheté plusieurs bobines de ce Kanthal 0,2 mm bien sûr non utilisées à l’heure de passer à autre chose. L’idée du twist est venue sur le Navire par un article de Vincent et je me suis bien entendu empressé de l’adopter, quelques mois plus tard.

Le tressage de trois brins de Kanthal 0,2 mm ne divise pas la résistivité par trois par rapport à un fil simple mais l’abaisse tout de même d’un facteur significatif, je dirais de moitié. L’inconvénient du « twist » est une relative difficulté de montage, la tresse s’avérant élastique et difficile à maintenir en un solénoïde régulier. On y parvient toutefois avec un peu de patience, comme le montre ce montage de Russian en Kanthal 0,2 mm « triple-twisté » sur 7 spires de 2,5 mm de diamètre affichant un très acceptable 0,8 ohm pour une vape des plus agréables :

0,3 mm

Ma bobine de Kanthal 0,3 est un peu rangée à la « one again », suite à un détestable incident survenu lors du prélèvement d’un morceau de fil. Le Kanthal s’est alors détendu comme un ressort et il a fallu le rembobiner à la main, en évitant de le tordre et ce sur 10 mètres. Un cauchemar !

Ce Kanthal 0,3 mm est entré dans la chaumière lors de la construction du premier micro-coil coton. Plus épais et moins flexible que son cousin en 0,2 mm, il permet l’enroulage autour d’un gabarit, le chauffage au chalumeau pour la fixation des spires et offre une rigidité suffisante pour accepter le passage d’une mèche coton comme ici :

Frappé lui aussi d’obsolescence malgré les bons et loyaux services rendus, ce Kanthal 0,3 mm a lui aussi retrouvé une seconde jeunesse grâce à un article de Lodse amenant la technique du « parallel-coil » sur le Navire. Il s’agit d’un montage « deux en un » où la résistance résultante est effectivement divisée par deux par rapport à un nombre de spires identique en simple-coil. Il devient alors très facile, grâce à cette technique de construire de gros coils très efficaces affichant une résistance plus qu’acceptable. Ainsi, le Kayfun 4 ci-dessous n’affiche que 0,6 ohm avec ses 2 x 6 spires de 2,5 mm de diamètre, produisant une vape du tonnerre !

0,4 mm

Le Kanthal 0,4 se trouve selon la courbe donnée ci-dessus un peu en limite de gain significatif lié à l’augmentation du diamètre. Il m’a longtemps paru constituer un bon compromis entre facilité de manipulation, longévité des coils et résistances résultantes obtenues.

Je lui préfère désormais les montages « parallel-coil » en 0,3 mm pour les atomiseur-tanks, mais le conserve néanmoins pour les multi-coils. « Quad-coil » en 0,3 ohm pour le Mutation X, « double-coil » ci-dessous pour le Magma dont les deux bobines de 2,5 mm de diamètre sur 8 spires donnent un très bon 0,4 ohm.

Le Kanthal 0,4 mm peut également être utilisé en « parallel-coil » sans trop de difficultés. Sa résistivité relativement faible amène rapidement des valeurs de résistance résultante assez basses pouvant s’avérer intéressante pour qui les recherche mais sortant à mon avis de l’usage standard d’une vape pépère du quotidien.

0,5 mm

Le Kanthal 0,5 mm me paraît se situer de l’autre côté d’une barrière symbolique située entre la vape quotidienne et une vape plus expérimentale. Son diamètre le rend franchement rigide, difficile à manipuler. La pince brucelles ne suffit plus à le serrer convenablement lors du passage du solénoïde au chalumeau et il faut multiplier les spires pour rester dans une plage de résistance supportable par les atomiseurs-tanks du quotidien, souvent peu enclins par ailleurs à héberger de grosses bobines bien encombrantes.

Je réserverai donc ce type de résistif aux drippers à large plateau et aux montages à tendance « power-vaping ». Ainsi, le « triple-coil » du Rampage :

Ces bobines de 3 mm de diamètre affichent, une fois montées un vaillant 0,15 ohm qu’il convient de manipuler avec précaution, notamment au niveau de l’alimentation électrique qui doit en pareil cas être absolument irréprochable. Accus de marque, dimensionnés pour l’exercice en termes d’intensité maximale de décharge instantanée (~30 Ampères) et en parfait état de fonctionnement.

0,6 mm

Le Kanthal 0,6 mm est le dernier arrivé dans le tiroir à matos, venu pour me faire mentir puisque je ne l’ai pour l’instant utilisé que sur un atomiseur-tank en mode vape pépère du quotidien ! Le façonnage du coil n’a pas été une partie de plaisir, ce résistif étant par construction encore plus rigide et rebelle que son comparse en 0,5 mm dont j’ai déjà évoqué les vicissitudes.

Mais quel est donc l’heureux élu, me demanderez-vous motivés par un légitime sentiment de curiosité. Et bien il s’agit de la star du moment, du Origen v2 MKII… Son étrange plateau offre en effet l’espace nécessaire à une bobine vraiment conséquente et c’est presque sans difficultés que j’y ai placé un coil de huit spires de 3 mm de diamètre, en Kanthal 0,6 mm.

La résistance obtenue est d’environ 0,4 ohm et la surface de vaporisation ainsi créée alliée aux caractéristiques généreuses de cet atomiseur produit une vape vraiment remarquable, dense et goûteuse comme rarement vu auparavant sur ce type de matériel !

Et pour finir…

Le diamètre de mes fils de Kanthal s’est donc accru avec le temps… Question de mode, question de goût. Féru de vape mécanique, la baisse de résistance des montages m’est rapidement apparue nécessaire pour donner aux stars vieillissantes Taifun GT, Russian ou Ithaka un peu du peps des drippers ou des atomiseur-tanks plus performants tels le Origen v2.

Au-delà de cette expérience, il appartient bien sûr à chacun de faire sa propre tambouille à base de résistifs divers et variés, sachant que le seul élément objectif relaté ici reste le tableau indiquant la résistivité du Kanthal A1 en fonction du diamètre du fil.

Bonne vape à toutes et tous !