Remarques
Diaporama
Plan
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Fabrication de voilures de palmes
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Sommaire
  • Les matériaux : fibres, résines
  • Une voilure, c'est quoi ?
  • Principes de la stratification
  • Les finitions
  • Les différentes façon de stratifier (sous presse, sous sous vide et autres)
  • La découpe
  • Le montage sur un chausson
  • Exemples de différentes réalisations (comparaison de déclives, du choix de grammage de tissu)
  • Coût de fabrication
  • Discussion sur le mode opératoire du prochain atelier de réalisation
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Matériaux (1/2)
  • A la base de nos voilures, on trouve différents types de fibre :
    • Verre : pas cher, facile à trouver et a travailler, mieux que le plastique (162gr/m², 1m de large, le ml: 3,03€ HT)
    • Carbone :  équivaut à 4 épaisseurs de verre de meme grammage = gain de poids, plus de rigidité, beaucoup plus cher mais moins besoin de résine et de couches, a recouvrir avec du verre car fragile à la rayure/impacts (193gr/m², 1m de large, le ml: 32,02€ HT)
    • Texalium : Verre+aluminium juste pour faire joli, prend l'eau en plus.
    • Kevlar : meilleure résistance à l'impact (gilet pare balle) pas utile pour nos besoins
  • Le tissage : disposer de caractéristiques mécaniques particulière selon l'orientation des fibres
    •  Il existe différents type de tissage des fibre (schéma ci contre) : sergé, taffetas
    • Unidirectionnel (pour le carbone par exemple) : 300g/m², 30cm large, le mètre linéraire : 9,52€ HT
  • Non tissé : Mat en vrac, pour renforts facilement moulable, pas utile pour notre fabrication
  • Grammage
    • Correspond au poids au m² de la fibre issu du diamètre des brins de fibre utilisé pour le tissage. Pour nos usages va de 50gr/m² (finition à  400/500gr (coeur)
    • Une couche de 300gr n'a pas les mêmes caractéristiques mécaniques que 2 couches de 150gr.
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Matériaux (2/2)
  • Les différentes résines :
    • Principalement utilisée pour nos usages : la polyester et l'époxy
      • Polyester : pas cher (5/6€ le kg), facile à travailler (durci plus vite que l'époxy) mais poreuse et caractéristiques mécaniques moyennes. De plus elle n'est pas compatible avec tous les supports (fait fondre le polystyrène par exemple)
      • Epoxy : ~30€/kg, nécéssite un dosage et un environnement de travail plus compliqué (chap. stratification) mais temps de travail plus long et donc facilité.
    • Durcisseur ou catalyseur : la résine polyester est une résine préaccélérée (si on la laisse vieillir elle durci d'elle même à terme). Ce n'est pas le cas de l'époxy qu'on utilise.


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Comment c'est fait une voilure ?
  • Le principe des déclives:
    • Nos voilures sont un sandwich de fibres de différentes longueurs qui donne la flexibilité progressive nécessaire
    • Un exemple simplifié : on voit les différentes longueurs de fibre mises en sandwich et le flex associé.

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Comment c'est fait une voilure ?
  • La dureté : correspond en gros à la résistance à la flexion de la voilure :
    • plus la dureté est grande, plus le poids pour plier la palme doit être élevé
    • elle dépend du
      • mélange de matériaux : verre/carbone  par exemple
      • nombre de couches (plus y en a plus c'est dur)
      • grammage de la fibre
      • orientation fibre
  • Mais cela ne donne pas le comportement général de la palme :
    • Le flex est fonction des déclives, de l'orientation des fibres
    • L'angle ou pas sous le talon modifie le comportement
    • Le flex (temps de retour à la position initiale) : par exemple le carbone a un effet ressort beaucoup plus important que de la fibre et donc un coup de peps plus important que de la fibre de verre
    • Forme de la voilure (arrondie, queue de poisson...)
    • Guides ou pas
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Comment c'est fait une voilure ?
  • L'angle : permet de mieux épouser la forme du pied pour un palmage plus efficace.
  • Un peu plus compliqué à réaliser (il faut un contre moule de l'angle souhaité).
  • Tous les chaussons du marché ont un angle mais on peut sans problème y insérer une voilure plate. Il y a un risque de fragilisation plus important c'est tout.
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Plus d'infos sur les palmes carbones sous :
  • http://www.chasse-sous-marine.com/magazine/tecnik/test_palmes/index.htm


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Principe de la stratification
  • Avertissement ! Gaffe à la santé, utiliser un masque (ci dessous) des gants y compris pour le ponçage.
  • Utiliser des cartouches K1P2. extrait d'une doc sur les masques:



  • FILTRES
    anti-gaz

    Filtres certifiés conformes à la norme NF EN 141, pour des teneurs en toxiques inférieures à 50 fois la VME, de type :
    A : gaz et vapeurs organiques (solvants et hydrocarbures) dont le point d'ébullition est supérieur à 65°C.
    B : gaz acides et vapeurs inorganiques.
    E : anhydride sulfureux.
    K : ammoniac et composés organiques aminés. anti-poussières


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Principe de la stratification
  • Stratifier : imprégner la fibre avec le mélange de résine et faire polymériser
    • dosage: il faut avoir la bonne quantité de résine :
      • pas assez : le tissu est mal imprégné, risque de délamination, casse,
      • trop : surpoids, casse (la résine sans fibre est cassante)
      • La formule c'est le même poids de fibre que de résine + 10% de résine
    • cuisson : pour bien polymériser la résine a besoin de chaleur.
      • Il faut travailler au dessus de 20° et mettre en chauffe pendant la stratification (se faire un four pour y mettre la stratif).
      • l'époxy supporte mal les écarts de température et besoin d'une post-cuisson à 60° pour obtenir ses propriétés mécaniques. polymérisation...etc),
      • La polymérisation est exothermique et peut s'emballer si on a mal dosé (trop de durcisseur, trop chauffé) : Ca fume et ça se cristallise en quelques secondes!
  • Démoulage : pas avant 48h, sinon usure prématurée. (en gros pas de contraintes avant polymérisation complète).


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Finitions
  • Poncage :
    • Dégrossir au grain 80/120 puis descendre progressivement jusqu'à 400 (à l'eau) pour avoir un rendu au top puis passer glassage.


  • Glassage pour la finition
    • Pour avoir un mâââgnifique rendu super glassy, l'idéal est de faire une stratification de finition avec uniquement de la résine diluée à l'acétone.
    • Attention, la surface doit être propre (la glassage ne récupère pas les trous d'une stratif' mal faite).
  • Peinture :
    • Choisir une peinture bicomposant polyuréthane (ou mono) car les bombes "classiques" ne tiennent pas sur la résine et résistent mal aux rayures.
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Différentes méthodes de stratif
  • Sous presse :
    • Permet sans trop de matériel d'obtenir une bonne imprégnation de la fibre, de chasser les bulles d'air et d'éliminer l'excédent de résine.
    • Fabriqué avec une planche à stratifier cirée, une bonne dose d'écrous (ou de serres joints)
    • Y mettre un truc genre tapis de sol pour épouser les épaisseurs de fibre
  • Sous vide  (avec démonstration)
    • On utiliser une pompe à vide pour aspirer l'air et plaquer une bâche sur la stratification : très bonne répartition de la résine, pas de bulle d'air, un drain aspire l'excédent de résine
    • Nécessite plus de matériel et plus de mise en oeuvre
  • autres (infusion, prépeg,...)
    • infusion : utilise un pompe à vide qui aspire l'air et la résine introduite à l'autre bout. La résine se répand par aspiration dans la fibre
    • Préimprègné: Le tissu est déjà enduit de résine qui ne polymérise qu'à haute témpérature. Le dosage est déjà fait et il suffit de mettre sous presse et de chauffer.
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Sous vide
  • Le tissu d'arrachage permet de démouler la stratification
  • Le film micro perforé laisse passer l'exécedent de résine vers le drain
  • Le drain sert à répartir le sous vide et à absorber l'excédent de résine
  • Le poliane fait le vide (spécial car non poreux) et est scellé avec le joint sur la plaque.
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Système complet
  • Le top du système à vide
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Comment procéder ?
  • On découpe les morceaux de fibre en traçant des repères (le milieu, le départ des déclives). Sert pour la découpe et le positionnement.
  • On cire la plaque conscienseusement
  • On aligne la fibre sur la plaque
    • C'est pas facile, la fibre est dure à bouger pour remettre les traits de repères d'équerre...
    • On ne stratifie pas couche par couche sinon c'est la galère pour appliquer chaque couche correctement, la résine colle, il est impossible d'aligner les repères, bref la merde
  • On prépare le même poids de résine que de fibre (+10% selon) à une t° > 20° !
    • Attention, ne pas dépasser 200gr par pot
  • On verse la résine sur la fibre et on applique à la raclette/pinceau pour bien imprégner la fibre
    • On évite à tout prix de mettre de la résine sur le joint sinon la bâche ne colle plus
  • On repère les bulles et on les chasse à la raclette en évitant d'appuyer comme une brute sous peine de faire des plis sur la fibre.
  • On met sous vide.
  • On met au four pendant la polymérisation (25/30°C pendant 6 heures)
  • On va boire une bière satisfait du travail accompli
  • On remet si possible à cuire à 60°C pendant quelques heurespour finir la polymérisation
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Le four
  • A partir de morceaux de stirodur ou d'isolant mince
  • Une ou deux lampes de 100watts
  • L'idéal avec une plaque de métal c'est qu'on peut la chauffer par en dessous pour bien cuire la strat'
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Angle ou pas ?
  • Plaque de formica : c'est plat !
    • Facile à trouver, pas cher
  • Plaque d'alu ou de métal cintrée.
    • Idéal (on peut chauffer l'alu pour la stratif)
    • Faut faire cintre la plaque
    • certainement plus cher
    • Plus compliqué lors de la stratification : il faut éviter que la résine coule sur le joint de la bâche à vide



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Découpage
  • Attention bien se protéger (masque/gants) !!
  • Tracer la forme de la voilure à partir d'une voilure plastique (faire un gabarit carton pour le perçage des vis et la découpe)
  • Découper à la meuleuse (la scie sauteuse fait des éclats).
  • On voit bien l'intérêt d'avoir tracé les repères sur la fibre avant la stratification
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Montage sur le chausson
  • Percer ou pas ?
    • Percer = fragilisation de la fibre
    • Pas percer = le collage doit être le meilleur possible (s'agit pas de perdre sa voilure en cours de route).
  • Coller ou pas ?
    • Pas de collage = démontage possible. Mais il faut combler les vides dans le chausson
    • Collé au Sikaflex / superglue + protège portières /néoprène bicomposant
      • Meilleure tenue
      • Lors du démontage on peut déchirer le chausson.
  • Couper les cornes ou pas ?
    • Pas de coupe = possible de remettre des anciennes voilures mais fragilisation de la voilure (pliure) sur le bout des cornes. Collage plus facile et plus sûr du fait de la plus grande surface d'adhésion voilure/chausson
    • Coupe : meilleur rendement de la voilure car la coubure est homogène sur toute la voilure mais nécessite de rajouter des guides pour atténuer le dérapage. Inconvenient : exit les anciennes voilures et mieux vaut être sûr de son collage.


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Exemples de déclives/grammage
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Combien de tissu ?
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Prix de revient Verre
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Prix de revient Carbone 1
  • Seulement 2 couches de carbone sur toute la longueur pour rigidifier la voilure.
  • Bon compromis carbone à pas cher. Possibilité d'utiliser de l'unidirecitonnel
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Prix de revient Carbone 2
Palme maxi carbone !
  • Seulement 2 couches de fibre verre pour protégér le carbone (dessus/dessous longueur voilure). La fibre de verre pourrait être remplacé par du 50gr/m² (202gr/m² ici)
  • Reste du milieu "full carbone" (8 couches)
  • Risque d'être une porte !
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Tarifs 2007
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Sites Web de référence
  • http://www.blacksail.fr/
  • http://julien.caulier.free.fr/
  • http://navi.modelisme.com/article138.html