Structures sandwich et composites pour instruments astronomiques

[JMBeraud]

Salut Orion,

 

Tu peux trouver du nida fin entre autre ci:

 

http://www.polyplancomposites.com/

 

et ici:

 

http://www.sf-composites.com/eGold/Product/0/8_4/INDAC-3%252F16-2EP3/nida_nomex_c_3_16_2_00_ep_3mm

 

Sinon regarde aussi les noms de fournisseurs que j'avais donné dans le premier post.

 

Concernant le projet, rien ne s'est passé depuis le dernier post coté de l'engin, je le considère comme terminé, en tout cas tant que je n'aurai pas pointé du doigt où cela devra être amélioré.

 

Après les premières lumières et les dernières modifications, j'attends les beaux jours et surtout d'avoir un peu de temps pour m'y remettre. A mon rythme disons...

Sans m'avancer, normalement 2015 devrait être l'année de la première image, en tout cas je vais tout faire pour. Je la posterai ici, quelle que soit sa qualité, promis !

 

A bientôt,

JMarc

[OrionRider]

Merci Jean-Marc!

 

Pour la première lumière, pense aussi à des photos du tube en situation sur la monture.

[OrionRider]

Juste pour info, j'ai trouvé cette adresse sur le net (pas encore commandé moi-même mais recommandé par des potes modélistes):

http://www.hp-textiles.com/shop/index.php?language=en&&

 

Les prix pour le carbone et la résine sont très inférieurs à ceux de PP et SF:

 

Résine à imprégner 1kg+400g pour 19,90€ TTC

Carbone 'Twill' 195g/m² pour 27,89€/m²

 

Les fdp vers la France depuis l'Allemagne sont très raisonnables: 16,77€ pour 5kg ou 20,54€ pour 15kg.

 

Modifié 27 janvier 2015 par OrionRider

[JMBeraud]

Orion,

 

A priori mes prochaines photos seront du ciel et plus du tube, la fabrication étant finie.

 

J'avais vu passer ce fournisseur aussi, mais pour les prix on ne doit pas regarder au même endroit sur les sites, ou pas comparer les même choses, je ne les trouve pas spécialement plus compétitifs, mais ça fait un choix possible de plus, ce qui est bien.

 

Bien amicalement,

Jean-Marc

[OrionRider]

Voilà les prix pour 1,4kg de résine et 3m² de carbone taffetas 200g/m²:

 

Polyplan: 37,80€ + 112.80 + 20€ fdp (colis jusqu'à 3kg) = 170,60€

SF: 35,95€ + 104.70€ (les fdp seraient offerts en France) = 140,65€

HP: 19.90€ + 83,67 + 16.77€ fdp (colis jusqu'à 5kg) = 120,34€

 

Pour moi qui suis en Belgique il n'y a pas vraiment d'avantage à acheter en France mais pour un français ça peut faire la différence.

Modifié 28 janvier 2015 par OrionRider

[albanc]

Le match :

http://www.easycomposites.co.uk/

vs.

http://www.polyplancomposites.com/

 

Franchement quand on voit la tronche et l'ergonomie des sites de vente en ligne de composites Français face aux sites Anglo-Saxons, ça fait de la peine. C'est tellement moche, bordélique et les produits mal documentés que je n'arrive pas à acheter Français, pourtant c'est plutôt mon premier réflexe en temps normal. Il serait temps chers compatriotes de se sortir les doigts du c..

[OrionRider]

Chez EZC le même 'kit' de 3m² de carbone (avec seulement 1kg de résine) revient à £97,50 + £26,04 fdp soit ±165€.

[Eric.c]

Bonjour,

 

Bravo pour ce post ! Une mine de ressources

 

Je planche sur la réalisation d'un Dobson. J'apprends plein de trucs sur la résistance des matériaux. Sujet totalement nouveau pour moi. Je me régale en découvertes.

 

Je cherchais comment calculer la flèche en flexion d'un matériaux sandwich, j'ai trouvé ceci : http://www.hexcel.com/Resources/DataSheets/Brochure-Data-Sheets/Honeycomb_Sandwich_Design_Technology.pdf

Très clair et surtout avec des calculs et des exemples.

 

Du coup j'ai crée une feuille de calcul ce qui permet d'expérimenter des choses d'un point de vu théorique: https://www.dropbox.com/s/t2prt6zoovswmgm/Flexion_sandwich.ods?dl=0

Si ça intéresse qq1...

 

Il y a trois onglets : le premier reprends le calcul du document précité, les deux autres calculent la flexion d'une poutre entre 2 appuis libres (version cylindrique et rectangulaire)

J'ai délibérement utilisé les termes anglais pour se repérer facilement par rapport à la référence.

 

J'ai une ptite question pour ceux ou celles qui utilisent le carbone:

Qu'elle est l'épaisseur d'une peau composée de 2 plis de tissu 200g ?

 

a++

éric

[maire]

J'ai une ptite question pour ceux ou celles qui utilisent le carbone:

Qu'elle est l'épaisseur d'une peau composée de 2 plis de tissu 200g ?

 

a++

éric

 

Aucune idée! En fait, notamment pour les lames d'araignée je fixais une épaisseur qui me semblait pertinente pour ma réalisation au vue de certaines autre réalisations avec toutefois une certaine marge..., et ensuite j'y ai mis autant de feuilles qu'il fallait sans les compter... pour arriver à l'épaisseur requise

Sympa ta doc sur les résistances des structures nids d'abeilles. Merci pour le lien

[yannick78]

environ 0,2mm par pli de 200g.

 

Yannick

[OrionRider]

C'est à peu près ce que j'ai obtenu aussi. Pour mon barillet j'avais 16 couches pour presque 4mm. C'est un sandwich carbone/verre.

[Eric.c]

Merci les amis !

@maire: Comme toi, je regarde aussi les autres réalisations, ça donne des repères dans le domaine du pratique ayant fait ses preuves. Ensuite j'aime bien les comparer avec un résultat théorique, comme ça j'ai une valeur référence pour explorer des paramètres avec d'autres matériaux jusqu'à obtenir le même résultat.

 

2 autres questions:

Certaines résines Epoxy ne necessitent pas d'étuve. C'est pratique. Certains d'entre-vous en ont-ils testé ?

La mise sous vide est-elle indispensable ?

 

éric

[ZITO]

Bonjour Éric

J'ai essayé une resine époxy sans étuvage bi composant (dite rapide 5 min sur le flacon) , ça colle moins bien et celà resiste moins bien aux uv (ça jaunit) .

J'ai pas fait de mesure mais quand j'ai essayé de décoller les pièces collées j'y suis arrivé sans trop forcer .

Tandis qu'avec l'époxy et étuvage ,j'y suis arrivé aussi mais j'ai beaucoup plus insisté ....et c'est le matériau d'âme qui s'est déchiré cette fois (polystyrène extrudé).

 

Je pense pas que la mise sous vide soit indispensable mais sous presse oui car en séchant la resine se rétreint et donc le carbone de bouger .

[ZITO]

Personnellement j'ai préféré acheté un peu plus de tissus et de colle pour pouvoir tester et essayer .

Je me suis fait de petites pièces en composite pour les contraindre et voir comment ça se comporte .

Et surtout apprendre la mise en œuvre qui nécessite d'être organisé car une fois le melange de colle fait le temps est compté pour coller (20 min env. chez moi ).

Ma tres tres modeste expérience ,comparée a d'autre sur le forum qui ont réalisé de vraies œuvres d'art ....

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=122364

[JMBeraud]

Bonjour Eric, bonjour à tous,

 

Qu'elle est l'épaisseur d'une peau composée de 2 plis de tissu 200g ?

 

A vrai dire 0.2mm (pour 200 grammes/m²) est l'épaisseur que tu obtiendras avec un pression assez forte d'au moins un bar sur ton tissu (vide ou pression mécanique).

Si tu n'utilises pas ces méthodes, ton épaisseur risque d'être plus proche des 0.25 à 0.3mm.

Cela peut se calculer très précisément si tu connais la masse de résine mise pour mouiller ton tissu, et si bien sûr tu connais ce qui n'est pas resté sur celui-ci...

 

Certaines résines Epoxy ne necessitent pas d'étuve. C'est pratique. Certains d'entre-vous en ont-ils testé ?

La mise sous vide est-elle indispensable ?

 

J'ai personellement utilisé de la résine polymérisable à température ambiante. C'est très suffisant pour nos téléscopes. Tu peux parfaire avec un cycle de post-cuisson pour améliorer les performances, c'est ce que j'ai fait avec un four maison qui était en fait le moule femelle du demi-tube.

 

Non la mise sous vide n'est pas indispensable, mais peut être utile si tu y as accès.

 

A bientôt,

Jean-Marc

[OrionRider]

Comme Jean-Marc j'ai utilisé de l'époxy à imprégner qui polymérise à température ambiante (>15°) en ±24h. Le temps d'utilisation est confortable, plus d'1/2h. On peut généralement diluer cette époxy au méthanol, si elle s'avérait trop épaisse.

Attention, les époxy '5 minutes' sont des colles. Elles ne conviennent pas du tout pour les tissus, ni en fluidité, ni en résistance. Il faut utiliser de l'époxy à imprégner et à prise lente.

 

J'ai utilisé aussi un four, en fait une grande boîte faite de polystyrène épais. Un vieux sèche-cheveux posé à l'intérieur permet de ventiler et apporte la chaleur. Un thermostat acheté pour trois fois rien en Chine sur eBay régule la température. Au départ je visais 80° mais finalement 50° suffisent. La résine prend plus vite et est plus dure en surface. Cela dit, dans une pièce chauffée à plus de 20° ça marche aussi, il faut juste plus longtemps (jusqu'à 1 semaine pour le durcissement complet).

 

Mon expérience avec la mise sous vide est franchement mauvaise. Si la dépression est trop forte la colle se met à 'bouillir' et le liquide mousseux s'accumule dans le moindre pli. Je pense que pour un particulier ce n'est pas évident à maîtriser.

[JMBeraud]

Salut Orion,

 

Je vais essayer de te redonner l'envie et la motivation de faire du vide .

 

Ta résine qui se met à "bouillir", ça me fait plutôt penser à une fuite qui laissait passer de l'air, ou alors à un dégazage, qui peut arriver si tu as emmagasiné trop de bulles en faisant le mélange, mais c'est peu probable.

 

Je pense que le truc clé c'est de bien maitriser sa bache à vide et les fuites, et de faire des essais. C'est peut-être pas super évident, mais c'est largement faisable, d'autres sur ce post s'y sont essayé avec succès (bon peut être que d'autres ont essayé sans y arriver je n'en sais rien).

 

Je pense que dans ton cas tu as eu une petite fuite.

 

Mais c'est vrai qu'on peut faire sans... la preuve ton superbe tube!

 

Jean-Marc

Modifié 7 mars 2015 par JMBeraud

[Eric.c]

Merci pour vos retours d'expériences !

 

Dis-donc Zito elle est superbe ta cage secondaire carbone. Chapeau bas pour avoir stratifié des formes courbes. Et puis c'est génial d'avoir autant détaillé le process. Merci.

 

Effectivement l'étuvage est un gros plus, ce serait dommage que je m'en passe vu comment c'est facile à mettre en oeuvre.

En tout cas il faut que je tatouille le truc en vrai pour me faire une idée.

 

OrionR, sur ta mauvaise expérience de mise à vide. Sais pas si t'avais fait ça: De ce que j'ai compris, il faut un joint de mastic autour de la bache plastique pour assurer l'étanchéité. + un feutre de drain pour éponger la l’excédent de résine. Ca augmente le nombre de paramètres à maitriser...

 

Finalement, c'est la mise en pression qui est super indispensable, par le vide ou mécanique. (quand je vois le nb de serre-joints... sur les photos)

[maire]

On peut y mettre des microballons phénoliques. La dureté est grandement augmentée. L'étuve, pas besoin.

[JMBeraud]

Eric les microballons dans la résine si c'est ce que tu veux dire ne vont pas améliorer les performances mécaniques comme une post cuisson, c'est même le contraire. La "dureté" n'a rien à voir avec les performances mécaniques.

Par contre pour avoir une belle résine blanche je ne vois pas mieux ...

Modifié 7 mars 2015 par JMBeraud

[maire]

Eric les microballons dans la résine si c'est ce que tu veux dire ne vont pas améliorer les performances mécaniques comme une post cuisson, c'est même le contraire. La "dureté" n'a rien à voir avec les performances mécaniques.

Par contre pour avoir une belle résine blanche je ne vois pas mieux ...

 

Là faut que tu m'expliques, je ne demande que ça. Que la dureté soit "déconvoluée" desperformances mécaniques je le concois. Ceci étant, ceux qui font des retouches sur des ailes de planeurs utilisent ce genre de mélange... et cela ne leur viendrait pas à l'esprit d'utiliser la résine seule.

Il y a différents types de microballon il me semble. Quand j'ai acheté ma poudre banche le gars m'a demandé ce que j'en attendais en termes mécaniques justement. Résistance à la flexion, rigidité, etc A mon sens, idéal pour fixer des tubes serrurier carbone dans un insert de bois dur par exemple. Ou même un insert métal dans du bois peut se consolider avec ce genre de mélange (exemple: un axe de rocker).

[OrionRider]

Jean-Marc, Eric,

 

Je n'ai pas trop expérimenté avec le vide parce que ça coûte cher en tissu et en résine. Finalement j'ai pu me débrouiller sans. Je pense que mes bulles provenaient d'une part d'une température trop élevée et d'autre part d'un vite trop prononcé. La résine s'est littéralement mise à bouillir.

 

Si on veut se lancer dans cette aventure il faut acheter le matériel ad-hoc et ce n'est rentable que si on fait un gros projet ou des séries; pour un club par exemple.

Le four en revanche, ça coûte une trentaine d'euros et c'est vite fait, donc ce serait dommage de s'en passer si on a la place.

 

 

ceux qui font des retouches sur des ailes de planeurs utilisent ce genre de mélange... et cela ne leur viendrait pas à l'esprit d'utiliser la résine seule.

Il y a différents types de microballon il me semble. Quand j'ai acheté ma poudre banche le gars m'a demandé ce que j'en attendais en termes mécaniques justement. Résistance à la flexion, rigidité, etc A mon sens, idéal pour fixer des tubes serrurier carbone dans un insert de bois dur par exemple. Ou même un insert métal dans du bois peut se consolider avec ce genre de mélange (exemple: un axe de rocker).

 

Ah, le microballon, j'en renifle régulièrement.

 

En fait, en modélisme on l'utilise pour charger la résine ce qui a pour effet d'augmenter son volume et de l'épaissir sans augmenter sa masse. On gagne du poids par rapport à la résine pure et on obtient un liant beaucoup plus flexible. En effet, les structures en aéromodélisme subissent des efforts importants et doivent pouvoir se déformer. Une aile 100% rigide serait trop cassante.

 

Bref, en astro pour imprégner un tissu il vaut mieux s'en passer, surtout pour la couche de surface, qui doit être la plus dure possible. Sauf si la pièce doit pouvoir fléchir, auquel cas le microballon est intéressant.

[Eric.c]

Ben j'ai l'impression que le principe est d'avoir le minimum de résine pour coller les matériaux qui offrent les perf max ?

Donc je me pose la question suivante: Est-ce que les microballons ne vont pas trop épaissir la résine ce qui rendrait plus difficile l'imprégnation du tissu ?

Dans un contexte de fixation de tube en revanche comme tu dis Eric, là ça fait sens puisqu'il faut combler l'espace avec la matière la plus solide qui soit.

[OrionRider]

Si on travaille bien on arrive à mettre la même masse de résine que de fibre. Pour ça il faut étaler la résine à l'aide d'une carte de crédit et éponger le surplus au sopalin.

Cette méthode est valable seulement quand on met une seule couche et pour une finition 'tissu brut'.

Pour un sandwich ou un 'mille-feuilles', si on met trop peu de résine ça se délamine facilement. Il faut imprégner très 'gras'. l'excédent va s'évacuer par les côtés lors de la mise sous pression.

Enfin, si on met le tissu sur une feuille de plastique pour obtenir un fini 'miroir', il faut enduire copieusement la feuille au pinceau, puis poser le tissu et l'imprégner à nouveau jusqu'à ce qu'il soit très 'mouillé'. On peut passer un petit rouleau pour bien répartir la résine et éviter les bulles.

 

Un truc à éviter c'est le film alimentaire sur une surface plane: la finition est très moche. Une feuille d'acétate donne un fini parfait et se retire facilement. Dans la plupart des cas on peut même la réutiliser. J'en ai trouvé à ±3€/m² dans une boutique de fournitures d'art.

Modifié 7 mars 2015 par OrionRider

[Eric.c]

@Orion

ça alors, les microballons rendent la résine plus flexible ? Ca va l'encontre de l'idée que je m'en était faite. Pour comprendre. Est-ce le liant qui est plus flexible ou l'ensemble carbone + résine + MB ?

En d'autres termes, est-ce l'augmentation de volume de résine + MB par rapport aux proportions initiales (résine/carbone) qui donne cette souplesse. Ou est-ce véritablement l'ajout de MB qui rends la résine plus souple qu'initialement ?

[j'ai l'impression de ne pas avoir été très clair... hum]

 

ajout 8-3 11h58 - Hop hop... j'ai enquêté.

A la base, les résines phénoliques sont plus souple que l'époxy ( module de young epoxy = 4.5GPa, phéno = 3.0GPa).

Donc inévitablement le mélange phénolique dans l'époxy donnera un résultat plus souple... Ensuite il y a l'aspect structurel/micro-ballons, dont comme tu disais Orion l'intérêt est d'alléger et d'épaissir. Là c'est encore flou, je n'ai pas trouvé d'info théorique, mais ça semble logique qu'à volume égal l'époxy + MB sera plus souple que de l'époxy pure, ne serait-ce que parce qu'une sphère creuse est plus souple qu'une sphère pleine.

Modifié 8 mars 2015 par Eric.c

[JMBeraud]

Eric (Maire),

 

Il faut bien différencier l'usage de l'époxy en adhésif et l'usage en composite fibré.

 

Les microballons peuvent être utilisés en "bouche trou" léger comme le dit Orion, avec une densité bien inférieure à l'époxy seule. D'où l'utilisation chez tes compains qui font des planeurs.

Les microballons sont des charges, donc potentielement utiles aussi en adhésifs, mais il faut le faire à bon escient, c'est vraiment pas simple. Phéno et Verre sont très différents (la phéno assouplit, le verre raidit).

 

Maintenant si on passe en composite fibré, ça n'a plus rien à voir, l'utilisation de charge tels ces microballons va completement modifier l'interaction fibre / matrice. En gros il y aura beaucoup moins de résine qui va toucher les fibres (car au contact des sphères), et je ne parle pas de la désorganisation ammenée par ces boules qui font quand même près de 100 microns de diamètre voire plus, ce qui est environ la moitié de l'épaisseur d'un pli de 200 gr/m² (voir au-dessus). Et pour en rajouter une couche, ce n'est pas gagné d'aller imprégner correctement les fibres avec une résine chargée dont la viscosité aura considérablement augmentée.

 

Pour résumer:

- pour boucher sans alourdir, pour coller éventuellement (et pour ça je prendrai plutôt la phéno qui va assouplir plutôt que de rendre l'époxy cassant), les microballons pourquoi pas.

- pour remplacer la post-cuisson dans le cas d'un stratifié fibré comme mentionné plus haut: pas une bonne idée.

 

Quelques liens pour Eric.c entre aurtre, tu as l'air à la recherche de doc sur le sujet, le net ne manque pas, je suis tombé sur ça en regardant vite fait !

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Syntactic_foam

 

http://www.gurit.com/files/documents/filling-and-fairingpdf.pdf

 

http://www.amtcomposites.co.za/sites/default/files/media/howto/AMTS_Bonding%20and%20filling%20using%20Laminating%20Epoxy%20Resin.pdf

 

Bonne fin de dimanche,

Jean-Marc

[JMBeraud]

Orion, je suis d'accord avec toi, le vide il faut un projet particulier ou avoir une pompe de frigo sous la main, sinon c'est vrai que c'est un investissement dont on peut se passer.

Pour mon tube j'avais acheté une petit pompe qu'on voit sur mes photos, à 300€ de mémoire. Elle tient bien le choc, je ne regrette pas mon achat, car je vais certainement continuer à l'utiliser plus tard. Et puis pour mon tube je ne voyais pas coment faire autrement...

 

Jean-Marc

[Eric.c]

merci Jean-Marc !

Mousse syntactique est le terme qui me manquait

 

éric

[JMBeraud]

You're welcome.

 

J'avais évoqué le terme sur le post #86 du 29.08.2011.

 

J'en ai utilisé deux fois, pour les inserts, et pour boucher les bords du tube.

[OrionRider]

Les microballons, c'est comme les boules blanches qui composent l'isolant en polystyrène expansé, mais en plus petit. A peine plus rigide que de la guimauve.

Avec beaucoup de MB et peu de résine on forme une sorte de mastic idéal pour remplir des orifices. Après polymérisation, la finition est lisse, blanche et dure car il se forme un film d'époxy en surface.

On peut s'en servir pour combler le jeu autour des inserts par exemple.

Modifié 8 mars 2015 par OrionRider