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1) - Fabrication d'éléments en composites (polyester ou fibre de verre)

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Fabrication d'éléments en composites

Ce qu'on appelle les pièces en polyester sont des pièces fabriquées à partir d'une résine thermodurcissable polyester (une fois séchée et solide, elle ne peut plus être reformée). Cette résine polyester est associée, alors qu'elle est encore liquide, à un renfort (fibre de verre, de carbone ou de kevlar/aramide), pour former une pièce composite. La résine est alors appelée la matrice (elle assure la cohésion avec le renfort, c'est lui qui encaisse la plupart des efforts mécaniques.
Les pièces composites sont généralement constituées de mat (fibres de verre courtes et non organisées, disposées en vrac) et de résine, et ces pièces, non étudiées au niveau résistance des matériaux, sont souvent aussi lourdes que les pièces acier qu'elles remplacent, et n'ont comme avantages que l'imputrescibilité et la résistances aux petits chocs (ne se déforment pas).
Par contre, lors des gros chocs, le composite se délamine mais est facilement réparable.
La procedure pour faire des pieces en polyester est la suivante:

Il faut:
- de la fibre de verre, c'est le renfort.
- de la resine, c'est la matrice.
- du gelcoat
- une cire de démoulage (en cire ou spray)
- Un moule

Sur les différents renforts existants (carbone, kevlar, verre), se sont les fibres de verre les plus utilisées, du fait d'un coût encore prohibitif pour les autres renforts.
On trouve les fibres de verre sous plusieurs formes:
- mat (courtes fibres de verre mises dans toutes les directions)
- Unidir (longues fibres dans une seule direction)
- Tissé (deux directions perpendiculaires).

En résine, la moins chère est la résine polyester, mais l'on trouve aussi de la résine époxy, meilleure et qui colle mieux (c'est avec ça qu'on fait de l'araldite).

A noter qu'il existe du "roving", c'est à dire une couche de prépreg (pour préimprégné), où les fibres de verre sont imbibées de résine insaturée (UP pour Unsatured Polyester). L'avantage de ce type de produit est qu'il suffit de poser la feuille de roving sur le moule, et de rajouter le durcisseur.

Grâce au gelcoat, la fibre et la résine n'adhèrent pas au moule, et de plus la surface extérieure de la pièce en polyester est lisse.

Le moule, dans lequel va être fabriquée la pièce, peut être en platre ou en fibre de verre.
Le moule est l'image en négatif de la pièce à mouler: c'est pourquoi on fabrique d'abord une "empreinte" de la forme que l'on veut réaliser. Si c'est une pièce déjà existante (comme une aile avant), pas besoin de fabriquer d'empreinte, on fabriquera le moule directement sur cette pièce. Si par contre il s'agit d'une forme sortie de votre esprit, il faudra jouer les sculpteurs et fabriquer l'empreinte dans un matériau facile à modeler (pâte à modeler pour les petites pièces, plâtre, bois, glaise, mousse expansive polyuréthane, etc. selon vos moyens du moment).

Une fois que l'on a l'empreinte, on peut fabriquer  le moule :
- Pour un moule en fibre de verre, on applique la cire de demoulage sur l'empreinte, on enduit de gelcoat la cire et une fois que c'est sec on met la fibre et la résine. Une fois que c'est sec on démoule.
- Pour un moule en plâtre, on tartine  de platre, enduit l'empreinte de cire de démoulage, puis on tartine de platre. On renforce éventuellement le platre avec des morceaux de bois, on laisse sécher et on démoule.

Le moule est alors composé d'une seule pièce, la fibre n'étant pas compressée par deux moules comme dans l'industrie.

On refait ensuite la meme opération sur le moule (Cire,gelcoat,fibre) pour obtenir une pièce en polyester identique à la pièce d'origine (le moule n'étant que l'image inverse de la pièce).
La partie en contact avec le moule sera bien lisse, c'est la partie extérieure de la pièce. La partie intérieure est beaucoup moins jolie, mais elle est en général non visible, donc ce n'est pas grave.

Le secret c'est de bien appuyer pour diminuer le retrait ("dégonflement" de la résine lorsqu'elle sèche), pour enlever l'excès d'air et de résine. Dans l'industrie, ils utilisent la pression d'un moule contre un contre moule avec la pièce au milieu. Pour améliorer les choses ils chauffent l'ensemble pour que la solidification de la résine soit plus rapide.

Dans son jardin, on peut aussi utiliser une pression pour bien compresser a pièce lors de la solidification : Mettre sur le polyester que l'on viens d'étaler sur le moule, une bâche en plastique transparent étanche. Bien coller la bâche sur le polyester humide. Faire un trou au milieu et se servir d'une pompe à vide pour aspirer l'air encore emprisonné entre la pièce et la bâche. Cette dépression va faire que la pression atmosphérique va appuyer sur la pièce et ainsi réaliser la mise sous pression désirée!

Pour le temps de séchage, bien respecter ceux de l'emballage, et ne pas hésiter à laisser la pièce à l'abri pendant un jour ou deux supplémentaires.

Une fois la pièce terminée, la protéger de l'humidité car la fibre de verre y est sensible. Utiliser pour cela une bonne laque antirouille avec la base adéquate pour qu'elle adhère bien au polyester.

Pour résumer la fabrication d'une pièce polyester :
1) avoir une empreinte, de forme identique à la pièce que l'on veut obtenir.
2) A partir de l'empreinte, réaliser le moule (sorte de négatif de la pièce à obtenir).
3) Sur le moule, passer une couche de cire de démoulage, un couche de gel coat.
4) Appliquer les renforts imbibés de résine. Bien appuyer au rouleau pour faire partir l'excédent d'air et de résine.
5) Laisser la résine durcir.
6) Peindre les endroits exposés à l'humidité.

Méthode donnée par T-Off, qui réalise des pièces polyester pour deuches comme des ailes légères, renforcées là où il faut, bref pas des blocs monolithes dont on croit que c'est costaud mais qui vont se briser au moindre choc en déformant la caisse...

pour mouler c'est assez long à faire...

- 7 couches de cirage sur la pièce à copier (pour pas que cela colle)

ensuite :

- 1/ une couche de épaisse de gelcoat puis séchage une journée
- 2/ une couche de fibre très fine
- 3/ 2 couches de fibre épaisse
- 4/ 2 couches de fibre épaisse

et tt ça à condition de ne pas avoir d'autre impératif !!!

suite :
- démoulage et détourage
- ponçage papier 1500 à l'eau

et on a notre moule, que l'on va protéger pour recevoir la pièce en composite:

- cirage 7 couches

- gelcoat ponçable
- moulage suivant épaisseur (en 1 ou 2 fois)
- démoulage
- détourage et finition !!!

à suivre...