Le moulage de pièces en matériaux composites

Créations et améliorations techniques personnelles et non commerciales
Répondre
Avatar du membre
Wovokaa
Modérateur
Modérateur
Messages : 5096
Enregistré le : jeu. 28 oct. 2010 14:30
Localisation : 64 Euskal Herria (France)

Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Wovokaa »

Bonjour les amis,
parfois nous pouvons être amenés à fabriquer des pièces custom pour nos chères carabines.
Bien souvent l'aluminium s'impose alors naturellement par ses qualités esthétiques ou de faible poids, cependant dans les fortes épaisseurs et sans aucun moyen d'usinage (tour/fraiseuse), un bon résultat de finition sera très certainement difficile à obtenir :hum:
Ainsi on oublie très souvent que de nombreuses pièces peuvent être conçues et parfaitement réalisées par moulage en matériaux composites.
J'emploie sciemment le terme de matériaux composites pour ouvrir une parenthèse, en fait ce mot composé est un néologisme, car aujourd'hui toujours utilisé pour désigner tout ce qui a un rapport direct avec le moulage des fibres synthétiques "modernes", pourtant il n'en est rien, ce n'est pas que cela.
Le simple mot "matériaux composites" est pourtant très évocateur de sa réelle signification, c'est l'association dans une structure unique d'au moins deux matières différentes, ainsi le bois, le béton armé, les panneaux de particules en bois, le placoplatre, l'acier damas, etc. sont aussi des matériaux composites...

Alors pour revenir au moulage de pièces en résine, voilà les grande lignes à connaître.

Les tissus :
La fibre de verre, qui se présente soit sous forme de "mat de verre", un agglomérat de fibres courtes coupées et disposées dans tous les sens (utilisé uniquement par moulage avec de la résine polyester), ou alors de véritables tissus..................tissés comme sur nos vêtements.
Le tissu de verre comporte donc une chaîne et une trame, un assemblage de fils parfois régulier, ou alors avec d'avantage de fils de verre dans un sens, pour ainsi donner plus de résistance/rigidité à certaines pièces moulées, et aussi pour mieux épouser les formes complexes d'un moule.
Les fibres Aramides, principalement pour nous, le Kevlar.
Cette matière synthétique présente de nombreuses caractéristiques intéressantes, les premières, une forte résistance à la rupture par traction, une excellente tenue aux chocs, une faible densité, voilà pourquoi les gilets pare-balles sont réalisés avec cette fibre.
Pour un amateur, le tissu de Kevlar est une vraie galère à découper proprement avec de simples ciseaux, l'usinage est très difficile, un simple trou ne sera jamais net (mauvaise imprégnation des fibres par la résine...) :(
Le carbone, une fibre très légère, très résistante en traction et en compression, possédant aussi une excellente tenue sous fortes températures, et j'en passe...
Avec la fibre de carbone nous pouvons donc réaliser des pièces légères, très rigides, l'usinage est quant à lui très facile, il faudra cependant privilégier les découpes par abrasion (fraise diamant), ou alors utiliser des outils coupants très performants (le carbone est très désaffûtant...).
Les inconvénients du carbone, un prix d'achat encore élevé, cette fibre est conductrice du courant électrique (les poussières de carbone ne sont pas très aimées par les outils électriques...), sa structure proche de l'amiante (poussières extrêmement fines) provoquerait à forte exposition, sans l'utilisation d'un "vrai" masque, le cancer, rien que cela !!! :.19(

Voilà pour les fibres les plus classiques, il est évident que l'on peut aussi associer différentes matières dans un même tissu, ainsi il existe le verre/carbone, le carbone/Kevlar, etc.

Les résines :
Le polyester, une résine très facile à utiliser (dosage très tolérant), qui "sèche" très vite (parfois beaucoup trop vite...), pas chère du tout et que l'on peut trouver très facilement.
Les inconvénients du polyester, les pièces obtenues par moulage polyester sont parfois trop cassantes (manque de souplesse de cette résine) et l'odeur de cette résine, ça c'est quelque chose !!!
Ainsi, réaliser une simple pièce en polyester en appartement, et vous pouvez être assurés que vos voisins vont appeler les pompiers..................pour cause de fuite de gaz dans l'immeuble... :D :D :D
Les résines époxy ou époxydes, sont pour nous des résines très intéressantes par leurs caractéristiques de robustesse, de souplesse (ce qui manque au polyester...), une très bonne tenue à la chaleur, etc.
Les résines époxy sont thermodurcissables par l'adjonction d'un durcisseur, il faut donc de la chaleur et un composant supplémentaire pour déclencher le processus de polymérisation.
Contrairement au polyester, l'époxy demande un dosage résine/durcisseur très précis, ce dosage se fait en parts ou plus facilement, en pesant les deux composants.
Pour nos besoins de moulage, il est impératif de choisir une résine la plus liquide possible, l'imprégnation des fibres se faisant par "tapotage" avec le bout d'un pinceau, et non pas par roulage des fibres comme pour le travail du polyester (tapotage et roulage pour éliminer les bulles d'air).
La résine époxy polymérise beaucoup plus lentement que le polyester, ce qui permet de pouvoir faire des pièces très complexes, on peut donc prendre tout son temps \:D/
Les inconvénients de cette résine, bien plus chère que le polyester, ne se trouve que dans des magasins spécialisés, un dosage des deux composants plus délicat, un temps de prise plus long, et enfin, une certaine toxicité (protection obligatoire des voies respiratoires, ainsi que l'utilisation de gants durant le travail de moulage).

Les résines polyester et époxy seront donc les deux seules que nous utiliserons, bien qu'il existe d'autres résines, comme par exemples les résines chargées de matière (silice, poudre de métal...), les résines classées M1 (qui ne brûlent pas, qui ne dégagent aucun composé toxique à très fortes températures).

Les agents de démoulage :
Ben oui quoi, faire une pièce en fibres de verre c'est bien, mais il faut encore pouvoir la sortir du moule, il n'y a rien de plus galère qu'une pièce qui "accroche" au moule :.6(
On distingue donc les cires adaptées au moulage polyester et celles à l'époxy, elles peuvent être identiques, mais pas toujours.
- On trouve donc dans le commerce spécialisé, des cires en pâte faites pour le moulage polyester, ainsi que le PVA (alcool polyvinylique), ce liquide bleu/vert se déposant dans le moule en une seule couche, (une seule couche, c'est vraiment très important) après un cirage classique (c'est un produit très facile à utiliser et particulièrement efficace...).
- Les cires pour le moulage époxy, qui n'ont rien de particulier, si ce n'est qu'elles sont mieux adaptées aux composants de cette résine.

Comme déjà dit plus haut, le cirage d'un moule est une opération très très importante, il faut donc oublier la traditionnelle cire d'abeille :.1( et s'en tenir aux produits spécialisés pour le moulage.
Un conseil à suivre impérativement, si sur la notice d'utilisation d'une cire, on vous dit qu'il faut passer, par exemple, cinq couches de cire, vous pouvez en rajouter 2 ou 3, la sécurité du démoulage est à ce prix.
Le processus de cirage se fait de cette façon, on dépose sur le moule une fine couche de cire, on laisse sécher (parfois plus d'une heure...), il faut ensuite polir la cire avec une boule de coton hydrophile, et ainsi de suite pour toutes les couches, à la fin le moule doit briller fortement, c'est souvent un très bon signe.

Je peux parler du moulage proprement dit, c'est juste très long à expliquer avec des mots simples, voilà donc des liens pour mieux comprendre le processus de fabrication de pièces moulées à l'aide de résines.

http://www.scooter-system.fr/forums/f34 ... rbone.html

http://www.roussillon-aeromodelisme.com ... =fr&pg=282

http://helibuff.creationyvonia.com/inde ... age473.htm

http://www.airguns.com.ar/viewtopic.php?f=4&t=3322

Des informations que je complèterais au fil de mes recherches ;)

Nous sommes sur un forum de FT/HFT, alors j'ai volontairement omis de parler de gel-coat, Plastiline, sergé, taffetas, gel-coat amoureux, débullage, drapage, béton-résine, le moulage sous vide, dépouille et contre-dépouille, méthode de démoulage par l'air comprimé, etc.

Sinon en vrac, et comme cela me vient à l'esprit, quelques conseils au passage :
- Porter toujours des gants de ménage (MA*A, sans citer de marque), proscrire absolument les gants en latex.
- Bien aérer l'endroit où l'on va utiliser ces produits.
- Ne jamais se laver les mains avec de l'acétone, la résine va pénétrer ainsi dans la peau...
- Une résine déjà catalysée ou en cours de polymérisation, sera inutilisable le lendemain, ce processus est irréversible.
- Ne jamais catalyser de grandes quantités de résine polyester (prise en masse très rapide, avec parfois émission de fumées toxiques...).
- Dans le même esprit, ne jamais tenir le bol d'une résine polyester déjà catalysée sur la paume de sa main (la chaleur du corps humain va accélérer la prise de cette résine).
- Une résine polyester aura une durée de vie limitée à quelques mois, pas plus (à garder au frais pour le stockage), dans les mêmes conditions, une résine époxy se conservera plus longtemps.
- Garder toujours en mémoire ceci, c'est important, ce sont les tissus, quels qu'ils soient, qui garantissent les caractéristiques mécaniques d'une pièce finie, et non pas la quantité de résine utilisée, il faut "mouiller" le tissu, pas plus...
- Toujours porter un masque lors de la stratification d'une pièce en époxy, et surtout durant l'ébavurage/l'usinage de finition.
- Préparer à l'avance les tissus de verre ou carbone, travailler également proprement, de la résine partout sur le plan de travail, n'est guère une chose agréable à gérer.
- Il est impératif de soigner particulièrement la phase de pose du démoulant, c'est capital pour la bonne suite des opérations.
- Pour l'utilisation du polyester, toujours travailler à l'ombre et si possible à la "fraîche".
- Prendre son temps avec l'époxy et "speeder" avec le polyester (tout en faisant les bons gestes...).
- Toujours se rappeler d'une chose essentielle, un moule parfait donnera une pièce sans défaut. Un moule brillant, la pièce finale sera brillante, une simple trace de doigt sur un moule, et vous retrouvez vos empreintes digitales gravées à jamais sur la pièce
- Bien avant le début du moulage, il est très conseillé de voir mentalement la pièce finie dans sa tête, ça aide pour la suite, faut pas croire...

Voilà, l'essentiel est dit à propos du moulage à froid, cette technique peut nous permettre de réaliser un hamster, une roue de parallaxe, une tourelle de hausse, une caisse de transport, et même comme déjà vue, une crosse complète en carbone, alors à vos pinceaux et travaillez toujours très proprement ! :.10(

* Je corrigerais les fautes plus tard, là je vais taquiner la truite... :D
*** André *** ou DiDi, juste pour le fun ;-)
Manuels de Field Target à l'usage des débutants (textes en anglais) :
http://www.fekete-moro.hu/bfta-setup-ma ... dex-en.php
http://www.fekete-moro.hu/bfta-skills-m ... dex-en.php
Avatar du membre
Lescarroz
Administrateur
Administrateur
Messages : 3599
Enregistré le : dim. 21 nov. 2010 02:38
Localisation : Pays du Mt. Blanc

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Lescarroz »

Super DDI. :.12(
Excellente explication.

Merci. :.10(
Image
Avatar du membre
Jean-Pierre
Pilier Accro au forum
Pilier Accro au forum
Messages : 5023
Enregistré le : jeu. 28 oct. 2010 04:19
Localisation : 05 Hautes-Alpes (France), près de Gap
Contact :

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Jean-Pierre »

Merci DD pour ce tuto :top:
Le moulage, ce n'est pas simple...
*** Jean-Pierre *** - pour un Field Target respectueux de la réglementation internationale
Image
Robert

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Robert »

Wovokaa a écrit :Bonjour les amis,
parfois nous pouvons être amenés ....................................................;

* Je corrigerais les fautes plus tard, là je vais taquiner la truite... :D
Rien à faire moi du moulage, ni des truites :.6(
j'aime pas quand DD taquine, non j'aime pas :O

Bien que ça me fasse rêver et penser au temps ou je taquinais moi aussi :.10(
Avatar du membre
Wovokaa
Modérateur
Modérateur
Messages : 5096
Enregistré le : jeu. 28 oct. 2010 14:30
Localisation : 64 Euskal Herria (France)

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Wovokaa »

Robert a écrit :
Wovokaa a écrit :Bonjour les amis,
parfois nous pouvons être amenés ....................................................;

* Je corrigerais les fautes plus tard, là je vais taquiner la truite... :D
Rien à faire moi du moulage, ni des truites :.6(
j'aime pas quand DD taquine, non j'aime pas :O

Bien que ça me fasse rêver et penser au temps ou je taquinais moi aussi :.10(
Ben moi, je taquine ce que je peux :roll: alors les moments simples et parfois excitants, sont importants dans ma vie, je goûte ainsi à l'instant présent, sans penser à autre chose, seulement vivre ce moment unique, oui, très unique...
*** André *** ou DiDi, juste pour le fun ;-)
Manuels de Field Target à l'usage des débutants (textes en anglais) :
http://www.fekete-moro.hu/bfta-setup-ma ... dex-en.php
http://www.fekete-moro.hu/bfta-skills-m ... dex-en.php
Avatar du membre
Jean-Pierre
Pilier Accro au forum
Pilier Accro au forum
Messages : 5023
Enregistré le : jeu. 28 oct. 2010 04:19
Localisation : 05 Hautes-Alpes (France), près de Gap
Contact :

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Jean-Pierre »

Laisse causer les grincheux DiDi, c'est l'Age... :.1( :.1( :.1(
*** Jean-Pierre *** - pour un Field Target respectueux de la réglementation internationale
Image
Avatar du membre
Alpazen
Admin
Admin
Messages : 5564
Enregistré le : sam. 7 juil. 2012 15:02
Localisation : Au bord du lac Léman

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Alpazen »

Excellente explication André.. :top:

Pour faire la pré-forme de mes petites pièces en modélisme j'ai très souvent utilisé le balsa pour sa facilité à être travaillé.. ensuite il suffit de faire le moule en polyester.. ou encore, il est possible de recouvrir directement la pièce en balsa avec tissu + résine, ça marche très bien si l'on a pas besoin d'une grosse résistance..

Concernant les grosses pièces, pour faire ma forme de base j'utilise du Styrodur (mousse d'isolation) qui se trouve en plusieurs épaisseurs et qui est très facile à travailler.. mais là, attention, par la suite, pour réaliser le moule ce sera uniquement avec de la résine époxy car sinon le polyester fait fondre la mousse..

:.10(
:.12( A.F.F.T.. Amitié, Convivialité, Fairplay, Partage.. :.10(

Image
Avatar du membre
Gianni
Administrateur
Administrateur
Messages : 4660
Enregistré le : jeu. 18 nov. 2010 22:29
Localisation : Ile de France Nord (93)
Contact :

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Gianni »

Pffff.... trop fort pour moi ce genre de chose....

J'ai refais un carénage moto en fibre de verre dans ma jeunesse, mais j'ai vraiment pas la patience pour ce travail méticuleux !!!
Entre ça et le travail du bois pour faire une crosse, moi je dis chapeau bas !

je suis admiratif......... :.11(
Avatar du membre
Wovokaa
Modérateur
Modérateur
Messages : 5096
Enregistré le : jeu. 28 oct. 2010 14:30
Localisation : 64 Euskal Herria (France)

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Wovokaa »

Dr Harry a écrit :Pffff...mais j'ai vraiment pas la patience pour ce travail méticuleux !!!
La patience ça s’apprend Harry, à ton âge, il serait temps d'y penser un peu... Image ça viendra peut-être plus tard... :.7( :.1(

* Edit : tout à l'heure j'ai retrouvé dans mon bazar :.1( le système de régulation du vide, bricolé il y a au moins 25 ans, pour la réalisation d'ailes de planeur "tout plastique",

Image

rustique, mais très efficace :top:
*** André *** ou DiDi, juste pour le fun ;-)
Manuels de Field Target à l'usage des débutants (textes en anglais) :
http://www.fekete-moro.hu/bfta-setup-ma ... dex-en.php
http://www.fekete-moro.hu/bfta-skills-m ... dex-en.php
Avatar du membre
Lescarroz
Administrateur
Administrateur
Messages : 3599
Enregistré le : dim. 21 nov. 2010 02:38
Localisation : Pays du Mt. Blanc

Re: Le moulage de pièces en matériaux composites

Message par Lescarroz »

J'ai un peu regardé pour les moulages sur les différents types de moules.
Ce qui paraît le meilleur, à mon avis est celui en silicone par sa facilité de demoulage et de non adhérence.
Ton avis ?
Image
Répondre