carbone sandwich ou massif?

[Invité]

Bonsoir à tous.

 

Une petite question aux habitués du carbone;) :

 

Dans mes recherches de doc sur la realisation d'un tube telescope carbone, j'ai vu que deux procédés pouvaient etre utilisés: le sandwich carbone/ame/carbone, et le carbone "massif" en plusieurs couches .

Cette derniere methode, vantée par la societé Public Missiles sur leur site n'est elle pas plus simple à realiser? deux ou trois couches de carbone 250 g sont elles suffisantes?

J'ai auusi vu sur le site M42 optic que leurs tubes carbone avaient une petite epaisseur de 1,5 mm il me semble,soit effectivement 2 à 3 couches de tissus, non?

De plus, le carbone "massif" permet des fixations sans inserts?

 

Ceci pour un tube de 300mm...

Merci par avance de vos lumieres et conseils:)

[JMBeraud]

Pour commencer, le bon terme est monolithique et non massif.

 

Une pièce monolithique s'impose quand les sollicitations sont principalement dans son plan. Quand elle ne travaille pas dans son plan la solution monolithique peut aussi s'imposer mais n'est plus la plus optimum en masse. Autrement dit on pourra faire aussi bien avec beaucoup moins lourd.

 

La solution sandwich est la plus performante si on prend en ligne de compte la masse. Sinon évidemment rien ne vaut le monolithique.

 

Ceci est un gros raccourci, les pièces structurales composites dans l'industrie sont toutes en monolithiques pour d'autres raisons alors qu'elles ne travaillent pas que dans leur plan. Mais pour nous le sandwich va pas mal.

 

Pour mémoire:

 

Coté facilité de réalisation, faut voir, pas sûr que ce soit plus simple de faire un tube dans une technique que dans une autre.

 

Pour les inserts, dans du monolithique tu ne pourras pas visser dedans directement, donc il faudra aussi un insert.

 

Pour conclure, un tube de 300 est faisable avec un monolithique de 1.5mm comme tu le suggères, ou avec deux peaux de 0.3mm environ et quasi rien entre les deux (sandwich). Je dirai que la différence se verra en rigidité. Si tu veux une rigidité équivalente (sens ortho au tube genre tu t'assois dessus), il va falloir mettre un gros paquet de couches et arriver à plusieurs mm d'épaisseur, ça se fait aussi, mais c'est plus lourd.

 

Les copains vont sûrement compléter.

 

Bonne bricole,

JMarc

[JMDSomme]

Un contreplaqué de 5mm cintrable, voir du balsa..., carboné aux deux faces ne serait il pas un excellent compromis?

Rigidité très forte avec peu de coûteux carbone (ou plutôt un carbone kevlar avec le carbone en long).

 

poids: intermédiaire entre le nida (très cher) et le massif

Prix: avantageux

Fixations diverses: faisables > un prétrou de 2mm de moins que le diamètre de la vis, quelques gouttes de cyano dans le trou et on peut souquer ferme après durcissement (la faible densité du CP devient un avantage : ça boit bien la cyano). Tu peux même tarauder dans le le truc des pas de vis de 4 ou 5mm, ça ne bougera pas si tu sais moduler le serrage.

Je fais ça, à plat, avec du balsa pour les aéromodèles et ça fait des platines impec.

Ça casse net si on tape à la masse dessus, sinon ça ne bouge pas, ça garde la forme.

Et c'est léger

Les inserts on peut les faire après coup: découpe d'une seule peau, du bon côté par rapport à l'effort à reprendre et collage résine tranche et face (araldite ou autre).

Tu fais un tube plus long comme ça tu peux le rouler dans quelque chose, le tenir en forme dedans et dehors "hors zone de finition", le ctp cintrable je prendrais.

 

Pour la simplicité: rouler du carbone kevlar sur un tube... en prévoyant une bonne technique pour le démoulage (??? tube PVC coupé sur la longueur et remis en forme avec des cales que tu dégages au démoulage pour permettre de restreindre le tube moule... pas simple faut bien réfléchir avant).

 

Je ne suis surement pas une référence mais, si un jour je fais un tube, je le ferais avec âme, à moins d'être industriel et d'avoir des moules CNC et de l'outillage pro.

Juste un point de vue...

bon ciel et bon projet.

JM

 

http://www.dispano.fr/bois-decoratifs/essences-fines-et-contreplaques-cintrables-XA155

 

http://www.allin.fr/?option=com_content&view=article&id=12&Itemid=13

 

etc

Modifié 18 mars 2013 par JMDSomme

[Invité]

Merci JMBERAUD pour tes explications, ton schema est tres clair .

Que dire donc des tubes M42 optic qui sont tres peu epais?

Ceux de Public Missiles ont l'air de faire 4 ou 5 mm d'epaisseur.

Je partais au depart sur la solution du sandwich pour le tube, mais il fait quand meme 1,6 m de long et 35 cm de diam., donc une ame en balsa reviendrai bonbon(c'est pas donné mine de rien, le balsa)

[Invité]

Un contreplaqué de 5mm cintrable, voir du balsa..., carboné aux deux faces ne serait il pas un excellent compromis?

Rigidité très forte avec peu de coûteux carbone (ou plutôt un carbone kevlar avec le carbone en long).

 

poids: intermédiaire entre le nida (très cher) et le massif

Prix: avantageux

Fixations diverses: faisables > un prétrou de 2mm de moins que le diamètre de la vis, quelques gouttes de cyano dans le trou et on peut souquer ferme après durcissement (la faible densité du CP devient un avantage : ça boit bien la cyano). Tu peux même tarauder dans le le truc des pas de vis de 4 ou 5mm, ça ne bougera pas si tu sais moduler le serrage.

Je fais ça, à plat, avec du balsa pour les aéromodèles et ça fait des platines impec.

Ça casse net si on tape à la masse dessus, sinon ça ne bouge pas, ça garde la forme.

Et c'est léger

Les inserts on peut les faire après coup: découpe d'une seule peau, du bon côté par rapport à l'effort à reprendre et collage résine tranche et face (araldite ou autre).

Tu fais un tube plus long comme ça tu peux le rouler dans quelque chose, le tenir en forme dedans et dehors "hors zone de finition", le ctp cintrable je prendrais.

 

Pour la simplicité: rouler du carbone kevlar sur un tube... en prévoyant une bonne technique pour le démoulage (??? tube PVC coupé sur la longueur et remis en forme avec des cales que tu dégages au démoulage pour permettre de restreindre le tube moule... pas simple faut bien réfléchir avant).

 

Je ne suis surement pas une référence mais, si un jour je fais un tube, je le ferais avec âme, à moins d'être industriel et d'avoir des moules CNC et de l'outillage pro.

Juste un point de vue...

bon ciel et bon projet.

JM

J'avais bien pensé au CP pour servir d'ame, çà semble donc une bonne solution.

 

Tu parles de carbone kevlar, c'est un peu trop non pour un tube?

Il me semblais au depart qu'enrouler des couches de carbone , 3 ou 4, disposées à 45° les unes par rapport aux autres me semblait plus simple que former une ame sur la couche intereure, mais il faudrait arriver à une epaisseur de 5mm, disons, pour une rigidité optimale.

[JMDSomme]

Sur un tube très fin il doit y avoir un bafflage interne qui assure la tenue du "ventre" sinon c'est raide comme .... une chaussette ou c'est du titane.

L'âme ou le bafflage ont le même rôle, empêcher l'écrasement, donc le flambage: ça fait une poutre.

Fibres longues carbone: stabilité des longueurs (génératrices),

fibres enroulées kevlar: accepte un peu de souplesse mais résiste très fort avant de casser, revient en place et assure la fragilité en flexion et cisaillement des fibres longues cassantes du carbone.

Regarde les prix: ça doit pas varier fort le carbone et le carbone kevlar...., la difficulté c'est de maîtriser l'imprégnation, prends conseil auprès des revendeurs (polyplan composite est réputé depuis 25 ans pour son ouverture aux "bricoleurs" on allait chez eux il y a 20 ans pour créer de grands planeurs, notre Maître Roger était passé maître dans le moulage de fuselages de 2,60m de long (envergure 5m00 !), juste en fibre de verre.

J'avoue que moi, la résine.... faut ventiler, se protéger, peser, avoir un espace hyper propre.

 

Je tenterais bien ctp cintrable et ... toile de verre d'ameublement!

voir ctp monté sur des baffles et marouflé juste à l'extérieur à la toile de verre

Modifié 18 mars 2013 par JMDSomme

[JMBeraud]

1.5mm on ne peut pas dire que ce soit mince quand même. Les tubes de M42 je ne les connais pas, mais s'ils en vendent et à ce prix j'imagine que ça doit le faire.

Mais quelque chose m'échappe, si tu hésite à prendre du balsa parce que c'est trop cher, ce sera pire avec du carbone non?

 

Si tu compares carbone d'1.5cm d'épaisseur versus carbone 0.3mm + balsa + carbone 0.3mm tu trouveras je pense que le sandwich est moins cher, je me trompe? Si j'ai bon je ne suis pas ton raisonnement sur le monolithique et le cout.

 

Sinon JMDSomme t'as donné une piste avec le CTP, je ne sais pas ce que ça vaut mais si le balsa est trop cher alros il faut peut-être regarder de ce coté là. De mon point de vue ce genre d'âme n'est pas le top loin de là, mais peut-être est-ce suffisant.

 

JMarc

[JMBeraud]

JMDSomme,

 

sinon c'est raide comme .... une chaussette ou c'est du titane

 

Ben en l'occurence le carbone est bien plus rigide que le titane, en longi en tout cas...

 

JMarc

[Invité]

1.5mm on ne peut pas dire que ce soit mince quand même. Les tubes de M42 je ne les connais pas, mais s'ils en vendent et à ce prix j'imagine que ça doit le faire.

Mais quelque chose m'échappe, si tu hésite à prendre du balsa parce que c'est trop cher, ce sera pire avec du carbone non?

 

Si tu compares carbone d'1.5cm d'épaisseur versus carbone 0.3mm + balsa + carbone 0.3mm tu trouveras je pense que le sandwich est moins cher, je me trompe? Si j'ai bon je ne suis pas ton raisonnement sur le monolithique et le cout.

 

Sinon JMDSomme t'as donné une piste avec le CTP, je ne sais pas ce que ça vaut mais si le balsa est trop cher alros il faut peut-être regarder de ce coté là. De mon point de vue ce genre d'âme n'est pas le top loin de là, mais peut-être est-ce suffisant.

 

JMarc

 

0,3 mm la couche de carbone? je pensais le tissus un peu plus epais.

Soit donc 5 couches pur sortir à 1,5mm.

Pour le prix du balsa, il me faudrait une plaque de 1m par 1,6m, vu les prix des plaquettes riquiqui que j'ai vu chez un modeliste, je m'attend à du lourd!

Et encore si je trouve une plaque à ces dimensions.

[JMDSomme]

JMDSomme,

 

 

 

Ben en l'occurence le carbone est bien plus rigide que le titane, en longi en tout cas...

 

JMarc

 

Ouaip: t'as raison, mauvais repère, ... disons ... de la céramique?

[JMDSomme]

Si tu es prêt à te gaver avec les inserts de grande taille au bons endroit: tu prends du dépron et un mince film de carbone kevlar... le tube sera parfaitement rigide mais... faut même pas rêver de fixer un vague viseur point rouge sans les renforts ad hoc...

[JMBeraud]

Dynt, 0.3mm, c'est pour un tissu de 300g/m², ça peut être bien plus fin...

A vu de nez si le coût du carbone est un problème je pense que tu devrais passer par du tissu de verre ou de lin, ça sera moins cher et ce sera sûrement assez bon pour ton utilisation.

 

JMD,

Ouaip: t'as raison, mauvais repère, ... disons ... de la céramique?

ah oui mais là t'es plus dans le même monde, c'est l'alongement qui craint, et c'est un matériau fragile ça (dans le sens mécanique j'entends...) j'me vois pas faire un tube avec ça...

 

JMarc

[Invité]

Merci pour tes liens sur le contreplaqué cintrable, JM, c'est en effet tres interressant.

Bonne journée

[krispies]

Pourquoi ne pas utiliser du roving, du mat de verre tréssé c'est hyper solide le tout enduit de résine polyester ou époxy et niveau coût ce sera certainement bien moins cher que le carbone...

[Invité]

Pourquoi ne pas utiliser du roving, du mat de verre tréssé c'est hyper solide le tout enduit de résine polyester ou époxy et niveau coût ce sera certainement bien moins cher que le carbone...

 

Bonsoir,

la finalité est de gagner le maximum de poids sur le tube, d'ou mon idée du carbone.

[krispies]

Oui en effet niveau poids c'est pas top, éventuellement en ajourant le tube tu peux gagner en masse...

[JMDSomme]

Le carbone serait indispensable en monolithe

 

Sur une âme en carton épais, une bonne nappe en "non tissé" imprégnée de résine polyesther ferait surement l'affaire...

 

Plus l'âme est épaisse plus (dans une certaine limite quand même) on peut "alléger" la "peau"

il y eu si je ne m'abuse, il ya bien longtemps des tubes en carton, le seul souci c'est que ça n'aime pas l'eau.

 

A ce propos, si âme balsa ou CTP: bien imprégner les bords (les champs) de cyano ou de résine, sinon c'est de là que ça partira en cou(!)lle

 

CTP léger,

roving ou

verre / kevlar

+ époxy

 

on trouve sur ebay de la cravate carbone pour renforcer là ou tu le penses nécessaire

 

renforts : plus de couches de tissus ou cravate puis trous de fixations un peu "justes" durcis cyano et taraudés en douceur (en cas de "forçage" tu remets de la cyano dans le trou, tu re-taraudes et c'est reparti)

cyano: fluide style ZAP CA + le petit aérosol de Catalyseur

en faisant gaffe aux vapeurs pour les yeux et brûlures si t'en as sur les doigts.

[serge vieillard]

salut

vu ta porblématique, un sandwich, sans hésiter !!!!

les matériaux, c'est ton porte monnaie qui les dictera. Mais un sandwich est la version la plus économique !

Pour nos fabrication, le carbone devient assez "mode" et on rêve d'en avoir un.... C'est en effet superbe et bon, mais il ne faut pas bouder les autres fibres, notamment le verre qui ne coute vraiment pas cher. La résine, c'est de l'epoxy, yapas à discuter !!!!

l'âme, le choix est vaste. J'ai un faible pour le balsa. Pour de grandes dimensions, ca se colle simplement sur champ à la colle blache et l'on se fait les dimensions voulues.

 

si j'avais un tube à faire (mais j'ai pô de tube à faire....)

j'utiliserais le principe des "peaux", stratifiées sur une âme :

*- pour faire la peau, il suffit de stratifier le pli de tissu sur une surface bien lisse préalablement cirée pour le démoulage (la baie vitrée du salon est idéale !). Une fois sec, on récupère une feuille avec un coté parfaitement lisse, une peau. avec 1 pli de 200g/m², soit 0.2mm d'epaisseur, ça se roule sans souci sur une forme. Nota : on peut ramolir le stratifié par un léger chauffage au besoin pour une épaisseur supérieure.

*- la première peau est plaquée sur un mandrin faisant iffice de moule interne, roulée, et collée pour fermer le cylindre (recouvrement, bord à bord + languette de collage ou mieux un scraf)

*- une fois sec on y plaque et colle l'âme à la résine (en balsa par ce que j'aime ça). L'âme peut être préformée en l'humidifiant et en la faisant sécher sur la forme. On obtient une souplesse maxi par trempage dans une solution d'amoniaque.

*- on fini le sandwich par le collage à la résine de la peau extèrieure,

*- yapuka extraire le mandrin et on est le plus heureux du monde ! facile, finition impecable. et pourtant, encore jamais vu en astro......

[JMDSomme]

Serge:

comment tu sors le mandrin (de cette taille s'il n'est pas parfaitement cylindrique c'est pas gagné) et qu'utiliserais tu pour le constituer?

 

Pour utiliser de la "peau GV" si la première couche est bien raide, on pourrait imaginer des gabarits circulaires formant bafflage, assemblés sur des tiges filetées (à virer ensuite): on roule délicatement la première peau et ensuite on continue comme tu l'as décrit...

 

Ne pas oublier de nettoyer à l'alcool la face de la peau qui doit être ensuite collée, voir de la poncer finement pour retrouver de l'adhérence sinon... c'est un sandwich sans la mayo.

[Invité]

Bonsoir, et merci de vos conseils!

Une petite question: comment maintenir l'ame roulée sur la première peau, pour ensuite appliquer la peau exterieure?

Peut etre en la collant à la resine sur la premiere peau, maintenue par des sangles par exemple, et apres séchage, retirer les sangles et appliquer la seconde peau?

[JMDSomme]

je crois que tu as répondu à ta question

ça me semble plus facile avec un ctp... et ça évite le pb des renforts

tu ne risque rien à commander un panneau de ctp cintrable pour tester sa souplesse, il garde l'avantage d'une bonne raideur dans le sens longitudinal puis au final au poinçonnement. c'est bien sur un peu plus lourd... à toi de peser les + et -.

Je serais bien content d'avoir tes retours d'expérience, je me ferais bien un tube pour monter mon miroir de strock sur un mode photo sur ma monture...

Je ne sais plus qui, plus haut, faisait remarquer qu'on peut aussi alléger le tube par des trous (à la scie cloche?) dans les zones pas critiques .. encore que... à tester question tenue de la forme! Why not?

L'avantage ctp + roving verre + epoxy: tu n'engages pas une dépense monstrueuse... en cas de cagade...

[serge vieillard]

pour le mandrin,

soit un tube de PVC du bon diamètre, avé par exemple un coté rapporté démontable pour le démoulage (encore qu'il ne s'agit aps d'un démoulage, juste d'un gabarit de forme - ya pas de résine dessus :

soit des rondelles du diamètre idoine, enquillées/fixées sur une quille (un poutre, de la tge filetée, etc....

 

pour le serrage/roulage,

j'éviterais les sangles : ca va marquer, ca va serrer là où sera la sangle, et bailler là où elle n'y sera pas.

Un sac en dépression me semble simple et parfait.

Sinon voir qu'on peut faire un mise en forme préalable, par voie humide pour l'âme en bois, par chauffage léger pour la peau (ou tout simplement en la stockant bien roulée un certain temps). Dans ce cas, l'effort de serrage est dérisoire : ya juste à tenir plaqué la chose, avé un adhésif sur toute la longueur de la couture.

 

l'allègement par des trous me semble couillon : le gain est dérisoire si on ne vient pas nuire à la rigidité d'ensemble. Ici aussi, le sandwich est LA solution, pour peu que le choix de l'âme soit léger (d'où ma préférence au balsa, mais la mousse le fait bien aussi, le nida est parrait-il le must....)