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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.
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.
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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