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Principes et techniques de base dans les moulages.



Pourquoi se lancer dans les moulages ?

- Principalement dans un soucis de maîtrise des coûts.

La devise des fabriquants de pièces pour home-cockpits est certainement : "A hobby exceptionnel, prix exceptionnels ".

Bien des pièces de cockpit sont proposées à des prix dépassant très largement 1000 % de leur valeur réelle en matériaux.
Certes ils ont fait l'objet d'une mise au point technique et  leur élaboration n'ets pas totalement industrielle, donc plus coûteuse.
C'est sans parler des pièces d'occasion dont le prix totalement arbitraire ou guidé par la loi de l'offre et le demande, n'a plus rien à voir avec le prix de récupération des matériaux. même en incluant le travail de démontage.

De manière générale les vendeurs considèrent un peu trop les constructeurs de home-cockpits comme des distributeurs de billets...

Prenez l'exemple d'accessoires comme les boutons : il faut 27 "gros" sélecteurs de style Boeing pour les seuls panneaux overhead et MIP.
Selon les vendeurs et que vous les choisirez peints ou bruts, vous en aurez pour une somme variant de 80 à 200 € !
Et même plus : 400 $ américains si vous choisissez la rolls des boutons, avec éclairage par transparence possible.
A  ce prix autant commander un 737NG chez Boeing...

Pour s'exprimer en % la somme représente de 1.500 à 5.000 % du coût de revient dans ce cas... :

Le calcul est très vite fait : 1 litre de résine polyuréthane coûte environ 20 €; il en faut ... 10 cc pour couler un de ces boutons dans un moule, soit 0,20 € par bouton. Soit pour notre exemple une somme totale de 5,4 € !
Il faut ausi la silicone pour créer le moule, qui vous coûtera quelques euros pour la quantité que vous utiliserez, amortis en fonction du nombre de tirages que vous ferez ... un moule permet au moins 50 tirages, soit 0,02 € par bouton.
Il faut bien entendu ajouter à ce prix le coût du bouton original que vous achèterez pour servir de modèle : 2,9 € pour un modèle non peint.
En intégrant tous ces frais notre série de 27 boutons revient au total à 10 € TTC !


Il en va de même pour des pièces plus grandes et plus importantes que ces accessoires.
Une colonne de yoke par exemple peut vous coûter 250 euros pour une vraie pièce de récupération (à restaurer), sans le yoke ni les accessoires tels le clipboard.
Vous pouvez aussi opter pour une pièce plug & play, comprenant la colonne, le yoke et l'interface avec FS, vous en aurez pour ... 1.500 € par côté soit 3.000 € pour le cockpit! ... confirmez votre commande chez Boeing ...


Il faut donc raison garder et maintenir le coût de cerains éléments à des valeurs raisonnables, ne fût ce que pour disposer de plus de budget dans d'autres postes.
Et puis nos simulateurs ne sont pas sensés nous coûter aussi cher qu'un vrai cockpit !

Donc tous les moyens de reproduire des pièces sont justifiés, dont les moulages, mais pas seulement eux.


- On peut recourir aux moulages dans un but pratique.

Par exemple reproduire une pièce modifiée minutieusement, pour éviter d'avoir à répéter la manipulation de modification.
Les boutons de sélecteurs de l'EFIS par exemple sont très spécifique et je n'en ai pas trouvé de fidèle dans les reproductions proposées.
Par contre ils sont proches des boutons du panneau radio (pédestal) et moyennant modifications importantes, ceux-ci peuvent convenir.
Il suffit donc d'en modifier un seul puis d'en faire un moule pour obtenir facilement la série.


Un bouton de panneau radio en cours de modification pour l'EFIS:
Excavé en surface pour y loger le poussoir noir central.
Ses bords supérieurs sont également biseautés.


Un autre exemple : le bouton de sélecteur IAS/MACH resemble à s'y méprendre au bouchon de certains tubes (dentifrice, colle etc...).
Ces derniers sont évidemment impropres à devenir des boutons, mais en en choisissant un qui ait les bonnes dimensions, puis en le moulant, on obtient le bouton conforme !


Le futur bouton IAS/MACH du MCP : le moulage d'un bouchon de tube de colle choisi pour ses dimensions.



Principes de base des moulages.

Je ne suis pas spécialiste en moulages, j'ai seulement acquis une expérience limitée dans ce domaine en fonction de mes lectures et de mes propres applications.
Ce sont ces connaissances que je vous propose.


A- Réalisation des moules : Que mouler et avec quoi ?

Tout peut être reproduit par moulage : une pièce rigide, souple, de forme simple ou complexe, de petite ou grande taille.
On peut même mouler un corps humain  (et pour la petite histoire certains offrent à leur moitié un moulage d'une partie précise de leur anatomie ... en souvenir des temps glorieux ou pour usage personnel lorsqu'ils sont absents ?).

Il existe une grande variété de produit destinés à prendre l'empreinte de l'objet à mouler : plâtre, latex, silicone, alginate, ...

Le choix sera guidé par le type d'objet à reproduire, mais aussi par les caractéristiques de la matière pour la prise d'empreinte.


La silicone, appliquée sous forme liquide ou pâteuse, offre beaucoup d'avantages.
Elle permet de prendre des empreintes très fidèles et détaillées.
En outre son élasticité permet de mouler des objets irréguliers (par exemple présentant un renflement en leur milieu) sans devoir fabriquer un moule en plusieurs parties ni risquer de casser le moule pour dégager l'original ou les tirages.
Enfin sa nature hydrophobe rend inutile l'utilisation d'un agent de démoulage dans bien des cas.

Son coût limite cependant son utilisation à des objets de taille petite à moyenne.
C'est l'option que j'ai retenue pour de type d'objet mais il en existe d'autres comme l'alginate ou le latex. Ce dernier a cependant l'inconvénient de constituer un moule de très fine épaisseur, qui doit être renforcé après la prise par application d'une couche externe d'un autre agent de renfort.


J'ai utilisé de la silicone sous forme liquide pour le moulage de petits objets comme les boutons, disposée et fixés par leur base dans une boîte puis immergés dans la silicone liquide.






La prise est rapide et on obtient grâce à la boîte utilisée un moule régulier et facile d'emploi.


Pour des objets de taille moyenne mais de forme plus irrégulière, ne tenant pas dans une boîte en raison de leur forme, un mastic de silicone de moulage s'est avéré l'idéal, permettant la prise du moule (en une ou deux pièces) simplement en recouvrant l'objet de pâte, ce qui aurait été impossible avec une forme liquide.
Exemple : l'engrenage interne de la colonne de yoke.


Un moule confectionné par application de pâte de silicone autour de l'objet
(ici en cours de tirage)



Pour des objets plus grands encore il n'est plus réaliste d'utiliser de la silicone.
J'ai utilisé un matériau bien meilleur marché et très disponible : le plâtre.

Son avantage est que sa consistance peut varier de franchement liquide à plus consistant : on pourra réaliser des moules soit libres sur l'objet à reproduire, soit par coulage autour de l'objet fixé dans une boîte.

Sa consistance rigide et cassante une fois durci impose cependant plusieurs restrictions.
L'objet à mouler doit être de forme régulière, et ne pas comporter de reliefs trop complexes, qui provoqueraient une rupture du moule au démoulage.

Une petite astuce : utililser un additif de renfort pour mortier à mélanger au plâtre pour augmenter sa solidité. On en trouve dans les grandes surfaces de brico : compaktuna etc... en général c'est ... de la bonne vieille colle de bureau blanche liquide.


Le moule devra comporter au moins deux parties, dont l'ajustement exact sera indispensable lors des tirages pour obtenir une pièce conforme.

 
Le moulage d'un coude de colonne de yoke, fixé dans une boîte.
Du plâtre liquide est coulé pour réaliser la première moitié du coude.
La seconde sera coulée par dessus après interposition de graisse pour séparer les deux moitiés.


Il faudra donc penser à cet ajustement en réalisant le moule : disposer des repères d'ajustement soit dans la boîte ou le plâtre est coulé autour de l'objet, soit dans la couche de plâtre pâteux déposée sur le contour d'un objet.
Il peut s'agir de simples traits d'ajustement tracés avant le démoulage, soit du contour de la boîte elle-même dans laquelle est coulé le plâtre : il faut simplement bien aligner les contours des deux demi-moules pour l'ajuster.


les deux moitiés du moule ajustées l'une sur l'autre par ajustement des bords.



Il est impératif d'utiliser un agent de démoulage avec le plâtre, aussi bien pour réaliser le moule et en séparer les parties que pour les tirages.
Il s'agit soit un produit vendu comme tel, soit un produit d'usage courant.
L'important est qu'il soit hydrophobe pour ne pas adhérer au plâtre liquide : j'ai utilisé ... de la graisse à roulements étalée en fine couche, qui a très bien rempli cette fonction (ou dans certains cas même de l'huile de cuisine).



B- Les tirages : en quelle matière ?

Le choix des matières disponibles dans le commerce courant est assez limité : polyester ou polyuréthane.

Dans les deux cas il faut savoir que ce sont des matières plus fragiles que le métal ou le plastique industriel : prévoyez  des répercussions sur l'usage des reproductions ou sur leur conception : un objet creux devra être reproduit en couche plus épaisse que l'original si possible.
En couche mince donc ces objets seront cassants et fragiles, ce qui peut limiter les possibilités de moulage.

Le choix entre les deux résines sera guidé par la consistance souhaitée.

La résine de polyuréthane est liquide.
Elle convient donc pour des moules creux et étanches et pour réaliser des objets pleins de petite ou grande taille.
Elle subit très peu de retrait à la polymérisation, donc la pièce sortira tout à fait conforme du moule.
Il s'agit soit de moules ouverts par le dessus où on verse simplement la résine, soit de moules fermés dans lesquels on injecte la résine par l'extrémité supérieure avant de l'obturer pour la prise.


Une série de moulage de boutons en polyuréthane
 

La résine de polyester est plus pâteuse.
Sa tenue convient donc mieux pour des objets creux, lorsqu'il faut en tapisser un moule sans le remplir complétement de résine.
On peut y mélanger de la laine de verre pour renforcer le moulage, voire appliquer la résine pure sur un tissus de laine de verre à dérouler sur une fine couche de résine appliquée sur le moule.
On trouve aussi de la résine préparée mélangée à la fibre de verre : la "choucroute" des carrossiers.


Elaboration complexe d'une reproduction en polyester :
le coude de la colonne de yoke, presque terminé.


Dans tous les cas où vous n'utiliserez pas un moule de silicone, prévoyez une généreuse couche d'agent de démoulage, sans quoi vous risquez d'endommager le moule lui-même au démoulage.


Où trouver quoi pour les moulages ?

Une référence pour trouver presque tous les produits spécifiques : silicone en pâte à deux composants, résine de polyuréthane, autres produits de moulage ...  Tapez donc "Pascal Rosier moulage" sur Google.

Pour trouver de la silicone liquide à edux composants : tapez "Poly-service silicone"; vous accéderez à un site hollandais très sérieux.

Les produits plus courants comme le plâtre, la résine de polyester, la graisse etc... sont à trouver dans votre brico local.


Exemples pratiques.

La duplication de boutons.

Il s'agit d'une des techniques les plus faciles.

Les boutons sont disposés au fond d'une boîte destinée à donner une forme régulière au moule.
Ils y sont fixés par de l'autocollant double face pour éviter qu'ils ne soient renversés lors du coulage de la silicone liquide.



La contenance de la boîte est mesurée en la remplissant d'eau afin de déterminer la quantité de silicone liquide à préparer.
Il est capital de bien attendre le séchage complet de l'eau avant de couler la silicone !

On peut vérifier que la boîte se trouve bien sur un support parfaitement horizontal, avec un niveau d'eau, pour que le futur fond du moule soit parfaitement orienté et plat.

La silicone est coulée à ras bord de la boîte après mélange de la quantité nécessaire.



Le démoulage après durcissement est facile.
Le moule est immédiatement
prêt à l'emploi.





Les tirages ne requièrent aucune précaution particulière, il suffit de remplir à ras bord le moule de résine de polyuréthane.

 
La première série de moulages (en blanc) à côté des originaux (en gris).
quelques imperfections à corriger par exemple avec du mastic époxy.




Plus complexe : la duplication d'un engrenage du coude de la colonne de yoke.

L'engrenage à reproduire présente des contours plus complexes. Il est capital de bien les reproduire pour le fonctionnement de la pièce.




Le moule ets réalisé avec une pâte de silicone à deux composants.
Il est construit en deux moitiés, par deux applications succesives selon l'axe longitudinal de l'engrenage.
La première moitié concerne la partie gauche de la photo, elle s'arrête après avoir inclus les dents de l'engrenage le plus large.
La seconde moitié est appliquée sur l'autre partie.
Des repères d'ajustement sont tracés au marqueur permanent sur le moule.
Il n'a pas été nécessaire d'utiliser de séparateur entre les deux moitiés : elles ont pu être séparées facilement après durcissement de la seconde moitié.






La mise en oeuvre ets réalisée par injection de résine de polyuréthane dans le moule.
Les deux parties sont ajustées et scellées avec de la colle de bureau : elle jouera le rôle d'agent d'étanchéité mais n'adhère que modérément à la silicone, pour permettre une séparation facile des deux parties du moule après tirage.
Un axe est ensuite introduit dans le moule et centré.
La partie inférieure du moule est obturée autour de l'axe avec un banal mastic à séchage lent : il assurera à la fois l'étanchéité et le centrage de l'axe dans le moule et il ne sera pas encore durci au démoulage.
La résine est ensuite préparée et injectée avec une grosse seringue à la partie supérieure du moule.
Enfin, la partie supérieure elle-même est obturée avec du mastic, pour assurer également le centrage de l'axe.


le moule rempli de résine, avec son l'axe qui dépasse à sa partie supérieure.
On devine le filet de colle transparente à la partie inférieure du renflement.
Remarquez aussi le repère d'ajustement des deux parties du moule.


Après durcissement le démoulage ne pose pas de problème particulier.

Voici la reproduction tout juste sortie du moule.
Il reste un petit travail de finition.


(certaines parties de la pièce originale ont volontairement été simplifiées)





Duplication d'une pièce large : le coude de la colonne de yoke lui-même.

Comme il s'agit d'une pièce de grande dimension mais de forme assez régulière, le moule a été fabriqué en plâtre, en deux parties.

Le plan de division du moule passe par le plan de symétrie principal de la pièce pour faiciliter la mise en oeuvre.
On voit bien sur la photo que ce plan vertical de symétrie passe d'avant en arrière à hauteur de la petite crête que l'on voit au milieu du bord supérieur du coude.



Le coude est préparé en obturant les orifices de passage des vis (à sa partie postérieure au dessus des lettres en relief, et à la partie inférieure pour les vis de fixation).

Du plâtre liquide sera utilisé.
On prépare donc une boîte aux dimensions du coude, dans laquelle il est immobilisé "suspendu" et centré.



Un agent de démoulage (de la graisse à roulement) est appliqué sur toute la surface du coude.
Puis la première moitié du moule est coulée : du plâtre assez liquide, renforcé par un durcisseur.



Après durcissement complet, de la graisse est appliquée sur toute la surface de la première moitié du moule.
la seconde partie est alors coulée sur la première, immergeant totalement le coude, jusqu'au ras de la boîte.

La boîte est alors démontée autour du moule et celui-ci séparé en ses deux parties et du coude lui-même.




Les irrégularités à la surface des deux demi-moules se correspondent et faciliteront l'ajustement pour le tirage.
Par ailleurs il suffira d'ajuster les contours externes des deux demi-moules pour que l'ajustement soit précis.

 

Une couche de graisse est appliquée sur le moule avant chaque tirage.
Chaque demi-moule est ensuite garni de résine de polyester et les deux moitiés sont assemblées avant durcissement de celle-ci.

Voici le résultat brut du premier tirage : la forme extérieure est reproduite.
Quelques imperfections doivent encore être corrigées, en plus de l'aménagement de la partie interne du coude : le tirage de la forme extérieure n'est donc que la première partie de l'ensemble de la réalisation.






Avec ces informations, votre seule limite sera (presque uniquement) votre imagination...



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