Renforcement/Stratification de bois

[nickdan]

Bonjour,

Je m'appelle Nicolas.
Je viens sur ce forum pour glâner quelques infos car j'y connais vraiment pas grand chose en matériaux composite, et cela m'intéresserait d'en utiliser (notemment la fibre de verre) pour un projet (voire plus ensuite ).
Cela sort un peu de ce que l'on a peut-être l'habitude de voir, du moins de ce que j'ai pu trouver sur le forum ou ailleurs.

Voilà : je fais parti d'un club d'astronomie. Notre truc à nous, c'est la fabrication de télescopes, en particulier, de petit (250mm de diamètre quand même) télescope de voyage.
Vous pouvez trouver plus d'info sur notre site : http://astrosurf.com/magnitude78/TelStrock/index.html
La fabrication se passe essentiellement avec du bois, du contre-plaqué plus exactement, d'épaisseur 5 ou 8mm (10 pour deux pièces).
Le but principal de ce type de télescope est ,comme je l'ai dit, le voyage. Il est aux normes des bagaes cabine d'avions, donc pas de problème de soute.
Par contre, quand on le transporte en voiture ou autre, celui-ci peut-être plus ou moins soumis à rude épreuve.
De plus, l'utilisation de CTP de 5mm amène sur quelques pièces certaines "flexions" plus ou moins indésirable pour une question de confort d'utilisation/d'observation.
L'idée m'a été soumise donc d'utiliser une stratification avec du tissus de fibre de verre (excusez moi si je n'utilise pas les bon termes techniques) genre 100 à 150g au mètre carré. Le surplus de poid pouvant à priori être compensé par l'utilisation de CTP plus léger genre bouleau. Et puis c'est moins cher que du carbone, à priori.

Déjà, partant de ça qu'en pensez-vous ?

J'ai déjà réaliser un modèle de ce téléscope, mais je suis prêt à refaire certaines pièces dans cette optique.

De ce que je sais (ou comprend), il suffit d'appliquer une résine époxy (avec durcisseur?) sur le bois, d'appliquer le tissus, chasser les bulles, ré-appliquer un peu de résine époxy en tapotant sur le tissus pour bien l'imprégner, et attendre que cela sèche (puis éventuellement poncer, etc...).
Ai-je bien compris ?

Partant de là, il me viens plein de questions, forcément :
- quel tissus de verre, quel type de résine epoxy/durcisseur ?
- j'ai compris qu'on peut obtenir quelque chose de transparent si on veut garder l'effet bois, ou encore poncer puis peindre, ou encore mélanger directement un colorant.
- est-ce que je dois d'abord assembler les pièces de bois, puis appliquer la fibre de verre ensuite, ou bien dois-je appliquer le tissus sur chaque pièce unitaire pour les assembler ensuite ? sachant qu'à la base, on assemble à la colle à bois et avec des clous.
- pour certaines pièces "travaillées", c'est à dire avec un "évidage" au milieu pour alléger ou pour le style simplement, est-ce que la fibre de verre, une fois durcie, se travaille bien (percage, à la scie cloche, scie sauteuse...) ?

Pardonnez mes questions de novice, mais s'il y a bien un domaine où j'y connais rien, c'est celui-là.
et désolé si j'ai été un peu long pour un premier post

Après, me reste aussi à trouver un endroit où travailler, mais on verra ça plus tard.

Merci pour vos avis éclairés,

nicolas,

[isatis]

Vous vous rendez compte qu'il faut que je vous explique de A à Z le travail des composites, j'espère

Bon, commençons par le début et puis vous poserez des questions au fur et à mesure sinon c'est mission impossible pour moi.

Pour stratifier du CP, vous avez deux choix :

Résine polyester et tissus de mat de verre qui vous apporteront de la rigidité et de la résistance aux chocs. Pour la finition, mastic, ponçage et peinture. Méthode la plus simple pour des débutants et la moins onéreuse.

Résine époxy et tissus de carbone et kevlar, l'un pour la robustesse, l'autre pour la rigidité. Il existe du carbone-kevlar qui vous permettrait de combiner les deux. Méthode plus onéreuse mais résultat optimum et possibilité de ne pas faire de finition si on veut avoir une pièce jaune et noire du meilleur effet pour votre genre de matériel.

Après avoir vu le site que vous me proposez, je pense qu'il faut travailler sur chaque morceau de bois et faire les assemblages après. "Tartiner" la stratification sur les pièces assemblées me paraît compliqué car un stratifié quelque soit le choix de résine et tissu, ne supporte d'épouser des angles droits dont il y a plétore sur votre objet.

Et il me semble aussi que faire des plaques de stratifié sur moule serait aussi une bonne solution, plus besoin de contre-plaqué.
Imaginez une plaque de bois mélaminé dans laquelle vous découpez toutes les formes dont vous avez besoin.
Ensuite vous cirez votre mélaminé soigneusement (on vous expliquera) et vous stratifiez des couches de tissu pour obtenir votre forme, il faudra évaluer les épaisseurs, là ça se complique un peu, on n'est pas un bureau d'études.

Une fois que vous avez démoulé vos plaques à la forme, vous avez un matériau composite de la même façon que vous aviez du CP, il n'y a plus qu'à faire vos assemblages. Solidité garantie pour les transports les plus difficiles si vous avez bien travaillé !

Avez-vous été visité notre site ici ?
Vous pouvez avec profit y trouver les spécificités des produits commercialisés, leurs prix et quelques exemples de mise en œuvre. Il n'y a pas de tutoriel sur la stratification proprement dite pour l'instant mais vous pouvez commencer à vous familiarisé avec le domaine des composites.

En tout cas, c'est super vos télescopes, bravo !

A vous....

[Hippomouleur]

Par contre, quand on le transporte en voiture ou autre, celui-ci peut-être plus ou moins soumis à rude épreuve.
De plus, l'utilisation de CTP de 5mm amène sur quelques pièces certaines "flexions" plus ou moins indésirable pour une question de confort d'utilisation/d'observation.
L'idée m'a été soumise donc d'utiliser une stratification avec du tissus de fibre de verre (excusez moi si je n'utilise pas les bon termes techniques) genre 100 à 150g au mètre carré. Le surplus de poid pouvant à priori être compensé par l'utilisation de CTP plus léger genre bouleau. Et puis c'est moins cher que du carbone, à priori.

Il faut bien comprendre que le composite c'est léger et résistant mais que ça n'échappe pas aux lois de la physique !

Dans votre projet, se servir de bois en 3 mm pour servie de support puis faire l'habillage en résine époxy / fibres de verre est une première solution dans laquelle il faudra déterminer l'échantillonnage de verre nécessaire pour satisfaire votre cahier des charges, notamment en ce qui concerne le flexion.
Et c'est là que se trouve la limite de la deuxième possibilité qui est celle que vous avez envisagé !
Stratifier 150 g de verre sur du CP ne vous apportera absolument rien en rigidité puis que vous rajoutez 0.15 mm sur un CP de 5 mm et que la rigidité d'une plaque est quand même essentiellement lié à son épaisseur !
Vous renforcerez votre CP aux chocs, vous le protègerez de l'eau, augmenterez sa résistance en flexion mais vu que ce que vous semblez rechercher c'est quand même de la rigidité à moindre poids...............il ne vous reste que le stratifié fibre de carbone / résine époxy.............mais c'est cher, effectivement !

La solution Isatis est sans doute la meilleure: stratifier des plaques réalisées en mousse PVC ou en polystyrène recouverte de chaque coté de deux ou trois silionnes de 200 g par exemple et vous aurez des plaque "sandwich" légères, solides et rigides.

[nickdan]

Super! Merci pour les infos (et pour les télescopes, on n'en est pas peu fiers oui ).

Je retiens de travailler pièce par pièce, et d'assembler ensuite. Utilier là une colle époxy alors peut-être (genre araldite) ? peut-on clouer facilement en plus du collage ?

Le moulage... heu, ça me paraît compliqué évoqué comme ça, et un peu "extrême" (et bon, ça me fait un peu peur là comme ça quoi ). quoiqu'en y repensant, pour certaines pièces fines, j'y viendrai peut-être... je demanderai conseil à ce moment là

Il y a des pièces plus "tendres", comme vous le dite celles qui sont peu épaisses (du CTP de 5mm, c'est quand même très souple), ou celles qui sont évidées aussi (mais là, y'a un peu plus d'épaisseur, 8mm mini). Les panneaux de 5mm ne sont pas très grands non plus : 360x420mm.
La rigidité n'est pas spécialement désirée pour le transport (là c'est de la résistance aux chocs), mais pour l'utilisation. En effet, les deux plaques de 5mm (en utilisation, l'une sur d'autre espacée de 3 à 5mm) supportent le poids du telescope, soit environ 8kg... c'est là essentiellement où est le problème.
8kg, c'est pas énorme, mais pour du CTP seul, ça suffit à plier un peu et on ressent la souplesse (du ressort quoi) à l'utilisation.
Le sens de l'effort est dans le sens extérieur vers intérieur en utilisation. Pendant le transport, les efforts sur ces plaques là sont dans l'autre sens quand on rempli la caisse avec un tas de bazard et puis des chocs extérieurs évidemment.

Je pense commencer à la fibre de verre (le carbone n'est vraiment pas dans mes moyens) et résine polyester. Je verrai bien si cela suffit ou pas. Et c'est peut-être déjà pas mal pour débuter non ?
On m'avais conseillé plutôt la résine époxy, car cela garderait une certaine souplesse et serait donc moins cassant par rapport aux petits chocs que cela peut rencontrer, exact ou pas? Mais ça pue l'époxy non? mais peut-être que le polyester aussi ceci dit...
De ce que je lis sur le site, l'epoxy semble plus correspondre quand même.

Se pose la question de mon lieu de travail... je ne connais pas du tout la "nocivité" des divers éléments.
Bien il me faudra les bonne protection, mais pour faire simple, je suis en appartement (avec une petite famille), et je travaille habituellement dans un cagibi transformé en atelier (sans aération, mais ça, je pourrais à la limite en bricoler une). Sinon, je pourrai toujours travailler ça au club, il y a beaucoup plus d'espace.

Il faut peut-être pas que ce soit non plus super rigide, car faut quand même absorber les chocs, ne pas oublier qu'il y a nos miroirs dedans aussi, et eux, ils sont fragiles

Et oui, je visite régulièrement le site Résines et moulages, mais justement, je ne trouvais pas d'exemples sur la stratification du bois, d'où mes questions... ce sera peut-être l'occasion d'en donner un exemple justement

Encore merci pour votre patience, je sais que j'ai tout (enfin ce qui me conviendra le mieux) à apprendre dans ce domaine.

[isatis]

Je retiens de travailler pièce par pièce, et d'assembler ensuite. Utilier là une colle époxy alors peut-être (genre araldite) ? peut-on clouer facilement en plus du collage ?

Non, on ne cloue pas ! On visse, on colle mais pas avec la marque que vous citez, on a bien mieux en magasin !

Le moulage... heu, ça me paraît compliqué évoqué comme ça, et un peu "extrême" (et bon, ça me fait un peu peur là comme ça quoi ). quoiqu'en y repensant, pour certaines pièces fines, j'y viendrai peut-être... je demanderai conseil à ce moment là

C'est du faux moulage qui vous est proposé plutôt de la stratification sur gabarit aux cotes.

Il y a des pièces plus "tendres", comme vous le dite celles qui sont peu épaisses (du CTP de 5mm, c'est quand même très souple), ou celles qui sont évidées aussi (mais là, y'a un peu plus d'épaisseur, 8mm mini). Les panneaux de 5mm ne sont pas très grands non plus : 360x420mm.
La rigidité n'est pas spécialement désirée pour le transport (là c'est de la résistance aux chocs), mais pour l'utilisation. En effet, les deux plaques de 5mm (en utilisation, l'une sur d'autre espacée de 3 à 5mm) supportent le poids du telescope, soit environ 8kg... c'est là essentiellement où est le problème.
8kg, c'est pas énorme, mais pour du CTP seul, ça suffit à plier un peu et on ressent la souplesse (du ressort quoi) à l'utilisation.
Le sens de l'effort est dans le sens extérieur vers intérieur en utilisation. Pendant le transport, les efforts sur ces plaques là sont dans l'autre sens quand on rempli la caisse avec un tas de bazard et puis des chocs extérieurs évidemment.

Un combiné de tissus de verre vous procurera rigidité et résistance aux chocs mais il ne faudra quand même pas jeter les bagages en vrac sur le tarmac !

Je pense commencer à la fibre de verre (le carbone n'est vraiment pas dans mes moyens) et résine polyester. Je verrai bien si cela suffit ou pas. Et c'est peut-être déjà pas mal pour débuter non ?
On m'avais conseillé plutôt la résine époxy, car cela garderait une certaine souplesse et serait donc moins cassant par rapport aux petits chocs que cela peut rencontrer, exact ou pas? Mais ça pue l'époxy non? mais peut-être que le polyester aussi ceci dit...
De ce que je lis sur le site, l'epoxy semble plus correspondre quand même.

Oui, l'époxy est plus adaptée pour stratifer sur bois, outre les qualités énumérées, l'accroche est meilleure, le poids de verre à stratifier un peu moindre, etc.....
Il est certain qu'il est plus facile de commencer par le polyester quand on n'a jamais pratiqué ; système par catalyse un poil plus souple d'utilisation et tissus de verre plus ordinaires, bref plus simple et moins onéreux pour commencer.

Après, quand vous serez tombé amoureux des composites, vous pourrez passer au plus technique et pointu. Un peu plus cher mais avec de l'expérience, pas de gâchis et les produits à utiliser bien ciblés.

Se pose la question de mon lieu de travail... je ne connais pas du tout la "nocivité" des divers éléments.
Bien il me faudra les bonne protection, mais pour faire simple, je suis en appartement (avec une petite famille), et je travaille habituellement dans un cagibi transformé en atelier (sans aération, mais ça, je pourrais à la limite en bricoler une). Sinon, je pourrai toujours travailler ça au club, il y a beaucoup plus d'espace.

Le polyester, ça pue, l'époxy ça pue pas. Mais là n'est pas la question, il faut des protections corporelles, une bonne aération, une hygrométrie faible et une température entre 16° et 22°. Tous les produits chimiques sont nocifs mais les protections sont efficaces, allez voir par là, vous avez tout ce qu'il faut.

Si vous travaillez dans votre cagibi, vous pouvez faire une ventilation bricolée avec un aspirateur-bidon. Un apport d'air par en haut et le tuyau de l'aspirateur (qui reste dehors) qui pompe l'air en bas et vous avez une circulation suffisante pour un petit local.
Dans votre cuisine et en famille, c'est exclu !
Au club, à vous de voir mais vous pouvez vous fabriquer, dans un coin de pièce, un isolement avec de la bâche plastique et le même procédé d'aération que pour le cagibi.

Il faut peut-être pas que ce soit non plus super rigide, car faut quand même absorber les chocs, ne pas oublier qu'il y a nos miroirs dedans aussi, et eux, ils sont fragiles

L'Hippo vous répondrait "souple et dur, le plastique souple et qui dure" La rigidité dépendra du poids de verre au M2 que vous placerez ; il n'est très facile de vous orienter là-dessus mais on peut imaginer que vous faites au minimum et que vous voyez si ça vous va bien.

Et oui, je visite régulièrement le site Résines et moulages, mais justement, je ne trouvais pas d'exemples sur la stratification du bois, d'où mes questions... ce sera peut-être l'occasion d'en donner un exemple justement

Encore merci pour votre patience, je sais que j'ai tout (enfin ce qui me conviendra le mieux) à apprendre dans ce domaine.

Faut qu'on arrive à avoir le temps de faire un tuto, ce n'est pas le plus simple d'avoir du temps !