Fabrication d'un moule pour pièce carbone

Salut a tous !

Je voulais vous partager un peu mon travail, je suis Projeteur outillage (Dessinateur) pour une grande société Aérospaciale, et je fais partie du pôle R&D (Recherche et Développement) sur les matériaux composites ( du Carbone !) J'ai donc le plaisir de pouvoir profiter (aprés le boulot bien sur) des machines installées dans nos locaux.
Mon père qui a récement achetetés une S1000R m'as demandé si je pouvais lui fournir un capot de selle en carbone, tant qu'à faire une pièce autant faire un moule qui soit capable de fabriquer plein de pièce ! C'est que je vais vous présenter ici !

Juste une petite parenthèse sur le composites : Une pièce composites est une combinaison de deux composants afin d'en former un seul. Lorsqu'on parle de pièce carbone on a donc un mélange de Fibre de carbone et de résine (thermodurcisable ou thermoplastique).  

J'ai dans un premier temps reconstruit la CAO ( Conception Assisté par Ordinateur en gros le 3D de la pièce) du capot de selle. Pour ce faire j'ai été faignant, j'ai utilisé un tomographe : c'est comme un scanner médical en 1000x plus puissant un gros tu finis avec un cancer a tous les coups !  En théorie cela permet de contrôler la santé matière d'une pièce, mais danc mon cas j'ai scanner la pièce puis récupérer un nuage de point pour reconstruire le 3D par-dessus. L'autre solution aurai été de mesurer les cotes et de reconstruire mais c'est plus long !


J'ai ensuite conçu mon moule à partir du 3D de la pièce :


Une fois ce travail effectué je suis passé à la partie Atelier, donc je suis partie d'un bloc rectangulaire d'aluminium que j'ai dans un premier temps découpé pour éviter de faire de la perte matière. Pour ce faire j'ai utilisé une machine de découpe jet d'eau : le principe est de découper de la matière ( Acier, Alu, Verre, Carbone ect..) à l'aide d'un mélange eau sable propulsé à très haute pression afin de traverser le matériaux (jusqu'a 4000 Bars)
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Ensuite petit passage sur un centre d'usinage 5 axes qui permet d'usiner en 5 axes (X Y Z A B  X= droite gauche Y= avant arrière Z= de haut en bas A= Rotation autour de Z et B= Rotation autour de Y)


Enfin passage sur une centre d'usinage 4 axes :
Les ébauches :



La semi finition :


Le moule sortie de la machine :


J'ai du changer de centre d'usinage pour des raisons de charge de travail sur les machines sinon je serais resté sur du 5 axes (=Résultat plus propre!)

Et maintenant pour finir le moule il faut que je ponce pour supprimer toutes les traces de fraisages ! donc papier grain 800 puis grain 1200 et une finition pour avoir un aspect le plus brillant possible au 2000 voir un coup de pate à polir.

A l'heure d'aujourd'hui je ponce encore au 800 ! mais je vais mettre à jour jusqu'a la fabrication de la pièce !  

Wouaouhhh !! Bravo à toi ,on voit la maîtrise professionnelle ,hâte de voir le résultat final!!!!

Génial, merci pour le partage.


Quelle chance d'avoir tout ce matériel à disposition.


Oui c'est sûr que ça va plus vite de scanner la pièce, mais avec le risque de prendre les défauts d'origine avec. Ton logiciel te permet de faire un lissage de surface ?

Hâte aussi de voir la suite.

Freeman a écrit:Génial, merci pour le partage.


Quelle chance d'avoir tout ce matériel à disposition.


Oui c'est sûr que ça va plus vite de scanner la pièce, mais avec le risque de prendre les défauts d'origine avec. Ton logiciel te permet de faire un lissage de surface ?

Hâte aussi de voir la suite.

Oui tous les défauts sont reconstitués ! même les rayures, mais je fais un lissage de surface dans CATIA (logiciel CAO) mais même avec ca on retrouve aprés l'usinage des facettes dû au scanning du coup il faut de l'huile de coude pour lisser la surface au maximum

Waouh!!!
Bon, pas d'imprimante 3D???

Jean-mich a écrit:Waouh!!!
Bon, pas d'imprimante 3D???

Non pas d'imprimante 3D
Mais y a déja de quoi faire

Ils embaucheraient pas par hasard ?

Freeman a écrit:Ils embaucheraient pas par hasard ?  

Tout dépend du poste recherché Mais je pense que tu habite un peu loin aprés avec le king c'est jamais trés loin

Chapeau pour le moule en alu ,
Mais ça vas coûter 1 bras ! Non ?

intéressant ton boulot

durexamour a écrit:Chapeau pour le moule en alu ,
Mais ça vas coûter 1 bras ! Non ?

Merci pour les compliments, Moi ca ne me coûte rien pour l'instant après sa me couteras le prix de la matière et des consomables.

Chapeau sacré boulot !

La vache,y a des bons quand même,il a parlé chinois tout le descriptif mais apparement le rendu va être terrible !!

Salut alors j'ai poncée le moule au 800 puis 1200 et 2000 voilà le résultat :


Le mieux aurai été une passe au 1500 entre le 1200 et le 2000 mais j'en avais pas à dispo ! Maintenant je vais attaquer le polissage avec une pate à polir et du coton

Effectivement au 2000, je m'attendais à une finition quasi satiné uniformément. Mais ça va le faire avec la pâte à polir.

A suivre,lol

J'ai eu la mauvaise surprise hier soir de voir un impact dans le moule du à une chute d'une lime ! Merci les chats !!!
C'est reparti pour un tour de poncage ! Je vais en profiter pour faire 800 - 1000- 1200 - 1500 - 2000 puis pate à polir !

et pourquoi pas à l'eau ou a l’huile pour affiner encore plus ?

Je l'ai déjà fait aussi à l'eau savonneuse, c'est moins désagréable que de l'huile.

Sinon pour les chats, j'ai un ami qui peut te dépanner :

culé !!! ça déchire a mort !
en même temps quant on a les compétences et le matériel a disposition c est plus facile !
félicitations tout de même ... tu veux pas faire quelques moules pour notre moto ???

Freeman a écrit:Je l'ai déjà fait aussi à l'eau savonneuse, c'est moins désagréable que de l'huile.

Sinon pour les chats, j'ai un ami qui peut te dépanner :

Euh madame va me tuer si je lui dit que je donne les chats (oui y en a 2 !) à un monsieur qui s'en occupera trés bien !

surfeur a écrit:culé !!! ça déchire a mort !
en même temps quant on a les compétences et le matériel a disposition c est plus facile !
félicitations tout de même ... tu veux pas faire quelques moules pour notre moto ???

Justement le prochain moule sera pour le beki mais je me tate encore sur la pièce ! la console peut etre à réfléchir !

Bon sinon j'ai poli le moule voila ce que ca donne (ne faite pas attention au bordel ! ):


J'ai déja passé une couche de bouche pore me reste plus qu'a traiter le moule au freekot ! un démoulant permanant qui sent la mort !!! masque obligatoire !!!!
Ensuite je vais attaquer la fabrication  pour cela je dois réunir tout le matos necessaires :
Tissus d'arrache , Micro perf, tissus drainant (feutrine), bache à vide, mastic a vide, bien entendu du tissu carbone et de la résine !

Pour fabriquer la pièce je vous ferais des photos pendant le drapage même si il faut être rapide car la résine prend assez vite je doit avoir 20 min de travail

j avais loupé ce post ,bô travail,t'as du matos didons

travail de pro

tres beau , beau boulot

Bon alors fabrication de la pièce hier soir ^^ donc le matos necessaires :
De la résine (epoxy dans mon cas), une balance de cuisine, de l'acétone, des gants, des pinceaux, une spatule, des récipients, une bonne paire de ciseaux, des spatules :

bien sur de la fibre de carbone :

du tissus d'arrache pour éviter que les consommable ne reste accroché à la pièce :

du tissu micro perforée permet d'évacuer le trop plein de résine de façon homogène

du drainant ( feutrine) qui permet de contenir l'exedant de résine et de tirer le vide !
de la bache à vide avec du mastic :

Et une pompe à vide !

Première étape on découpe le tissu et les comsomables au bonne dimensions



Ensuite on prépare le sac à vide, on découpe la bache puis on colle le matic sur les bords de celles-ci en prenant soin d'évacuer les plus grosses bulle d'air !


La on prépare un morceau de bache qui va permettre d'imprégner la fibre de résine. Le principe est simple on met une couche de résine sur la bache, on pose un premier plis de carbone, on verse un peu de résine dessus, on referme avec un second morceau de bache puis on maroufle. On répéte l'opération en ajouter autant de plis de carbone que l'on souhaite (dans mon cas deux plis !)



Maintenan on met une couche de résine dans le moule avec un pinceau ensuite on dépose les plis dans le moule en faisant attention de ne pas trop décadrer la fibre ! on tapote très légérement avec les doigt pour emmener la fibre dans les coins !


ensuite on pose le tissus d'arrache par dessus puis le tissus micro perf puis on recouvre le tout de deux couche de feutrine et on referme le sac ne pas oublier de mettre le tuyau pour tirer le vide et de l'entourer de feutrine pour éviter qu'il se retrouve obstrué par du tissu ou de la résine!




Maintenant on tire le vide et on attend que sa polymérise ! la résine que je prend demande 24h à t° ambiante puis une post cuisson de 8h à 60°C
Je vais donc mettre le moule ce soir au four et je démoule la pièce demain matin !

bien joué
hâte de voir le résultat avec la pompe a vide