Des ailes stratifiées sous vide
Arnaud Sors
27/06/2006

014Ayant appris récemment la technique de la stratification sous vide sur un noyau en extrudé, pour construire des ailes de planeurs performants, je vous propose un petit aperçu de la technique, et du matériel nécessaire pour la mettre en œuvre. Notez bien que je suis débutant dans cette technique , et que ce petit topo ne prétend pas du tout donner une solution miracle pour des ailes parfaites, mais seulement apporter quelques infos utiles, et ma modeste expérience pour ceux qui voudraient s'y mettre ! Tout d'abord, j'ai reçu beaucoup d'aide par Internet avec la liste de discussion planet soaring, et je tiens vraiment à remercier tous ceux qui m'ont aidé ! Voilà donc ma contribution pour les suivants !

Je ne m'étendrai pas sur la technique en elle-même et sur son principe, tout cela est très bien expliqué dans l'excellent article de Philippe Sarazzin ( rubrique anciens articles de planet soaring ), mais plutôt sur le matos nécessaire et quelques astuces utiles ! Tout d'abord, le fil chaud pour découper les noyaux :

Une découpe de très bonne qualité est nécessaire pour un bon rendu final, les composites stratifiés ne cachant pas du tout les éventuels défauts. On aura donc recours à une machine automatique, mais pas nécessairement une CNC, tout le monde n'a pas le matos. Une machine mécanique fonctionnant grâce au fil chaud suspendu et tiré par un système de poids et poulies fonctionne très bien aussi. (lien : http://aeropic.free.fr/ , rubrique moldelisme/découpe poly ) A noter que pour la construction d'une telle machine ( très rapide) , des " vraies " poulies ne sont pas absolument nécessaire, on peut très bien faire simplement tourner la ficelle autour d'une CAP ! (voir les photos) Les noyaux seront de préférence découpés dans du polystyrène extrudé ( bleu ou jaune, mais je n'ai pas essayé le bleu). Il est important d'avoir des gabarits " parfaits ", et un fil propre et tendu, ne chauffant pas trop fort, pour une découpe régulière, pas trop rapide, et sans oscillations de l'arc de découpe. Piste intéressante pour le fil chauffant : Une corde de mi aigu de guitare électrique : c'est assez long, fin (12/100 mm), et solide, donc on peut bien tendre ! Pour l'alimentation, j'utilise avec bonheur une alim de PC bricolée.

La pompe à vide :

008Bien que la stratification soit réalisable sous presse, il est quand même plus agréable de disposer d'une pompe à vide. On peut la construire à partir d'une pompe d'aquarium branchée à l'envers ( lien : http://www.teaser.fr/~janziani/moulage/pompeavide/index2.html ), mais je n'ai pas essayé. J'ai construit la mienne classiquement à partir d'un groupe frigo régulé ( la régulation est mécanique, par simplicité mais une régulation électronique est excellente ! Voir le dernier article d'Alain Danzé, en plus sa pompe est jolie et propre ). Le système de cette régulation mécanique est simple et ingénieux ( voir dans les anciens articles le schéma de Christophe Lauvergeat : dépressiomètre pour pompe à vide ), mais on peut néanmoins être confronté à quelques difficultés :

Le mécanisme est simple ; Le mien diffère un peu du shéma ( voir photos) mais le principe est exactement le même. Pour le switch commandant le compresseur de frigo, il faut normalement en trouver un pouvant passer beaucoup de courant ( à mon avis minimum 5A à 230V au démarrage, non mesuré ). Pour ma part, j'ai préféré détourner le problème en mettant un tout petit switch à levier, commandant un relais, commandant lui même le compresseur. Un faible courant, fourni par une batterie 12V ou un petit transfo ) passe donc par le petit switch. Notez que deux du 230V, le fil de prise de terre, plus deux autres fils arrivaient sur mon compresseur. Ces deux derniers devaient être reliés pour que le compresseur puisse tourner (ils correspondaient sûrement sur le frigo à un module de commande éloigné du compresseur ). Dans notre cas, on pourra brancher le relais entre eux, ou bien brancher le relais sur les fils d'alimentation et relier les deux fils " annexes " entre eux.

Pour ce qui est des tuyaux, j'ai utilisé des tuyaux plastique, provenant d'un magasin de bricolage, rayon jardinage : casto ou autre… Les raccords peuvent être achetés (Topmodel en fait des très bien ). Mais vu que j'en avais paumé ( le boulet !) , j'en ai fabriqué d'autres avec un stylo bic une couleur ( oui vous avez bien lu !!) : On coupe deux morceaux dans son manche, un grand et un petit, on perce le plus grand en son milieu d'un " côté ", puis on colle à la colle chaude, ce qui permet un raccord solide et étanche. Avec un morceau de plus on peut aussi faire un raccord en croix, pour 4 connexion. Pour le sac à vide, j'ai utilisé celui vendu par Airtech : C'est une gaine plastique , achetée au mètre, et qu'il faut fermer des deux côtés. Du côté où le sac ne s'ouvrira pas, on coince les deux épaisseurs et on brûle le plastique au briquet ce qui permet d'obtenir une étanchéité excellent. Le côté s'ouvrant pour rentrer les ailes sera simplement plié sur lui-même, et serré entre deux petits tasseaux par des mini serre joints lors des utilisations. Attention lors des manips, le sac est fragile et se perce assez facilement : je me suis déjà fait avoir !

La réalisation d'une connexion tuyau/sac à vide étanche a par contre été plus problématique. J'ai d'abord essayé plusieurs systèmes, sans jamais obtenir une étanchéité vraiment bonne. En effet la compresseur se mettait en marche trop souvent, ce qui à terme risquait d'user le relais. Puis j'ai fabriqué un raccord à base d'une grosse vis percée ( et recouverte après montage de ruban d'étanchéité sur son filetage) et son écrou, de deux grosses rondelles en métal, et des " joints " en rondelles de chambre à air de VTT , ce qui m'a finalement donné satisfaction. Le principe est simple : on perce la vis suivant son axe ( ce n'est pas évident si la vis n'a pas suffisamment de diamètre ), on fait un petit trou du diamètre de la vis dans le sac à vide, et on " enfile " dans l'ordre sur la vis : rondelle en métal, rondelle de chambre à air, sac à vide, rondelle de chambre à air, rondelle métal, écrou, et on serre bien : ainsi, l'air ne peut pas rentrer. Avec ce système, mon compresseur se déclenche pendant 3 secondes toutes les demi-heures environ. De plus, en déplaçant le switch commandant le compresseur ( il est monté sur un support réglable par vis ), on peut régler, dans une certaine mesure, la valeur de vide désirée.

L'étuve :

006Pour une bonne qualité de stratification, il est nécessaire de travailler dans une pièce peu humide, mais également de chauffer ( étuver ) la pièce stratifiée. La différence de ridité entre une pièce étuvée ou non est importante ! Pour l'étuve, le principe est très simple : Une caisse en polystyrène ( pour l'isolation) avec éventuellement une structure bois, et quelques ampoules pour faire de la chaleur, ou des résistances chauffantes. Une petite info au passage : comme les ampoules font de la lumière (quelle découverte !!!), si le mylar n'est pas de couleur uniforme , à cause par exemple du scotch marron servant à le maintenir, on peut retrouver sur l'aile finie une petite différence de couleur (pas si flagrante, mais attention quant même !). Mais cela dépend sûrement de la peinture utilisée, donc pas d'affolement !! J'ai fait mon étuve assez grande (200*30*60 cm), et j'y ai ajouté deux petits ventilos d'alim de PC pour une bonne circulation de l'air et donc homogénéité de la température. A propos de température optimum, elle dépend de la résine utilisée, mais 60°C est en général une bonne base. J'étuve les pièces à 60°C pour la résine Aeromod et 60°C pour celle d'Airtech ( pub gratos…) De plus, il faut savoir que les caractéristiques mécaniques de la pièce seront aussi bonnes si l'on commence l'étuvage 24H après de début de polymérisation, ce qui est bien pratique car on peut sortir l'aile du sac à vide avant de la mettre dans l'étuve.

Construction de l'aile :

017Pour les mylars, je me fournis chez Adam Montparnasse, boulevard Quinet à Paris, par VPC. Leur mylar est vendu sous le nom de " Terphane ", et fait 3/10 mm d'épaisseur. Il est de très bonne qualité. Seul inconvénient (peut être existe-t-il avec tous les mylars), après avoir retiré le mylar de l'aile, celui-ci garde un peu la courbure qu'on lui avait imposé au niveau du bord d'attaque, ce qui n'est pas très pratique lorsque l'on veut le réutiliser, par exemple pour l'autre côté de l'aile. Si quelqu'un sait où trouver des mylars ne gardant pas leur courbure, je suis intéressé ! Je passe un peu de démoulant sur le mylar, ce qui n'est pas indispensable, mais mieux vaut ne pas prendre de risque. Pour ce qui est de la peinture, le mieux est sûrement la PU bicomposants, mais il faut posséder un pistolet à peinture. N'en ayant pas, j'ai utilisé la peinture " RC colours ", distribuée en bombes par topmodel. Elle marche très bien, ne pose aucun problème pour le démoulage, mais a l'inconvénient de rester assez transparente : Si on met du carbone dessous, il reste très visible une fois l'aile finie. Pour l'application, je trempe d'abord la bombe un moment dans l'eau chaude pour une meilleure pulvérisation. La déco finale de l'aile doit être réalisée à la peinture sur les mylars. Quelques trucs au passage : Pour les caches entre les différentes teintes (formes restant simples ), j'utilise du film transparent " cellophane " d'emballage des aliments : Il a l'avantage d'être légèrement électrostatique, et adhère donc aux mylars sans risquer d'enlever le démoulant, contrairement aux adhésifs de masquage… Dernier petit détail : Si on découpe les mylars un peu plus longs que l'envergure du panneau à stratifier, les bords dépassant du noyau se plaquent parfois sur la tranche de celui-ci, si l'on ne fait pas attention lors de la mise sous vide à ce qu'ils restent droits. On obtient alors une peau qui se relève et s'arrondit à l'emplanture/saumon. Pour éviter ce désagrément il faut prendre garde à ce que le sac à vide se plaque correctement, ou bien découper les mylars pile poil en envergure (plus pratique !).

Bonne construction, et j'espère que ces quelques conseils motiveront des modélistes à essayer cette super technique. J'ai appris récemment qu'il existait un DVD de Phil Barnes sur le technique, semblant être une mine d'or : " vacuum bagging made easy " : A essayer !! Mon mail pour si vous avez des questions, ou si j'ai dit une bêtise !! spitarn38 " at "msn.com

001

alim du fil chaud + inter à pied

002

en pleine découpe automatique

003

pour remplacer des poulies

004

les noyaux

005

l'étuve

006

à l'intérieur de l'étuve

007

ventilo

008

la pompe à vide

009

regulation

010

le fameux raccord

011

mylars prets à stratifier

012

preparation des tissus

013

tout est pret

014

plus qu'à attendre

015

un saumon

016

le résultat

017

Pas mal !?

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