La machine à thermoformer les verrièrres d'avions, ou tout autres formes.

La machine à thermoformer est très simple à réaliser à la seule condition de réunir tous les éléments indispensables à son fonctionnement.
Le principe de base est de chauffer un plastique (à  température idéale ), puis le poser à force sur la pièce à reproduire. Il faut ensuite faire le vide sous le plastique, pour qu'il épouse toute la forme . (plus facile à dire qu'a faire !)  
La première partie consiste à récupérer un vieux moteur d'aspirateur électrique assez puissant (le mien fait 2200 Watts,et c'est mon ancien aspirateur de maison qui avait une pièce de cassé irréparable)
Puis une résistance chauffante de four électrique (merci à Greg qui m'a filé le sien !  ) et ensuite tout ce qu'il faut pour construire l'engin (câbles électriques, interrupteurs, grille fine, contre plaqué, thermostat ou appareil de mesure de la température assez précis, chute de tôle fine exct...)

La machine à vide est composée d'un plateau assez épais (16 mm de contre plaqué) percée en son centre d'une ouverture circulaire de 110 mm de diamètre couverte par une grille en inox à petit trous.

Sous cette table , un moteur d'aspirateur est monté en prise directe avec le trou de 110mm de diamètre, accompagné du variateur de l'aspirateur, en façade.

Autre vue

On distingue les parties décrites ci dessus.

La partie électrique, n'est pas encore terminée, il reste à monter le contact qui déclenchera la mise en route automatique du moteur dès que le cadre de plastique chaud sera posé dessus.

Essais de principe pour validation du concept

Une forme quelconque est placée sur la grille d'aspiration (ici un morceau d'alu)

Une feuille de papier (qui simule la feuille de plastique chauffée) est placée sur le bout d'alu, avec 2 contrepoids.

A la mise en route du moteur d'aspirateur,(a puissance minimum) la feuille vient se plaquer sur le modèle à reproduire !

Il faut imaginer la même chose avec un plastique à température idéale, le moule est formé !  

Prochaine étape: La construction du four électrique

  

Je suis en train de le confectionner, avec une résistance de 3000 watts (2 x 1500 watts) couplée à un thermostat que je vais régler au plus sensible de (50 à 350 °)

Le four est pratiquement fini, reste encore la partie électrique à brancher. Le thermostat est en place sur le diffuseur, le voyant de température aussi (reste à calibrer l'ensemble) le cadre est en cours de finition. Les essais seront prévus la semaine prochaine sur le thermoformage de la verrière du Komet.

La machine est terminée !  Les essais commencent !   

La première chose que j'ai tenu à effectuer est la vérification de l'exactitude de la température du thermostat par rapport à mon thermomètre de précision. (en réalité on verra plus loin qu'il ne sert à rien )

La seconde chose, etait de connaitre l'ultime limite de chauffe avant de mouler
La troisième chose était de savoir si la dépression serait suffisante pour mouler. Sur ces 3 choses le pari et gagné !

En détail:

Installation du petit cadre 210 x 265 et montage de la plaque d'essais (polyéthylène donné par Pierre (grand merci à lui). le thermostat est encore présent !

Mise en place d'un cône d'hélice fourni par Philippe ,piqué dans les jouets de son fils,( merci aussi à lui) monté sur un support.

Chauffage de la plaque plastique à l'aide du thermostat. Il coupe trop tôt et la chauffe est mal faite.( on supprimera le thermostat )

On remarque le changement de transparence lors de la chauffe (je suis un peu tendu quand au résultat)

Moulage de la plaque chauffée (j'ai utilisé la même plaque que pour les essais du thermostat et elle à donc chauffé 2 fois)

Pour sucer, il suce ,le moteur d'aspirateur   devant les yeux ébahi de madame :;)

Pour un premier essais c'est concluant !

Le thermostat est supprimé, la grille de répartition aussi (grille à trous au dessus de la résistance). La grille créait des points de chauffe sur le plastique qui risquaient de fondre avant l'opération de moulage

Une nouvelle plaque est installée.

La pièce à mouler est posée sur un support tourné épousant le bas du cône.(Rien ne dépasse)

Le plastique se déforme sous l'action de la chaleur (comme me l'a expliqué Pierre)La grille à trous enlevée , la chauffe est plus rapide

La coloration change rapidement et passe à la transparence.

La transparence totale étant obtenue, on procède au formage et à l'aspiration

Le moulage est quasiment parfait !  

Une fois la pièce enlevée, le moulage est correct.

  Je vais sans doute réaliser un petit film ! 

J'ai oublié de dire que l'on peu thermoformer presque tout y compris les formes en plastique, avec avec l'aspirateur l'ensemble se refroidit très vite et il n'y a pas de déformations à craindre.Pour réaliser des moules le plus simplement possible, il suffirait de sculpter un carreau de plâtre, (c'est ce que je vais faire pour la verrière du Komet), car c'est mou, facile à travailler et surtout pas cher !

acheté il y a quelques années chez Bricomarché qui devait servir à faire des tunnel de jardin

La finition à été assurée par de l'enduit à placo et poncé une fois sec. Malheureusement lors de la manip , un petit coup est apparu sur le côté (pas grave car c'est un essais)

Une plaque de ce plastique (qui est assez rigide, car il casse assez facilement) est posée sur le petit cadre. J'ai utilisé la grandeur maxi du petit cadre, pour évaluer la possibilté de mouler des pièces importantes sans trop de pertes de matière (économie of course)

Le four est mis à chauffer tout en surveillant la plaque. Il n'est pas possible de déterminer la température idéale à la couleur , comme ce fut le cas pour le polyéthylène précédent.
Je me suis donc fié au palpage de la plaque (je suis un expert en palpage)pour déterminer au plus juste la malléabilité du ce plastique.

Hélas le résultat ne fut pas à la hauteur de ce que j'escomptais ! Sous la pression le moule c'est écrasé tandis que je procédais au moulage de la pièce.   

La dépression à été trop forte et le plastique à température trop basse. Les plis que l'on voit sur la photos n'appartiennent pas au plastique mais au coussin en dessous  

Autres déconvenue avec  un refroidissement brutal du plastique (à cause du verre qui a absorbé les calories du plastique) et une grande difficulté à mouler. La mise à vide a déclenché un déchirement du plastique. Re:  

- Ce plastique est difficilement thermoformable en grande partie à cause de son épaisseur, ou de sa qualité. Il n'offre pas non plus de repères de chauffe par un changement d'état (coloration, ou malléabilité)suffisamment visible.
- Le moule utilisé au 1 essais n'était pas assez renforcé en grande partie due à l'épaisseur importante et au manque de température du plastique
- Au second essais le moule employé (en verre) à absorbé les calories du plastique à thermoformer. Le refroidissement brutal à empêché de poursuivre le moulage par aspiration.
Il faudra veiller à pré chauffer le moule avant thermoformage si celui ci est épais ou massif.
- Il faut éviter de mouler des pièces dont les côtes sont approchantes de la largeur et longueur du cadre de moulage. (Pas suffisamment d'extension du plastique et déchirement au moment du moulage)
En bref il faut poursuivre les essais en tenant compte de ces éléments !    

  

Le moule cette fois ci a été taillé dans un morceau de chevron 8 x 6 cm qui m'a pris une bonne heure à mettre en forme à la scie sauteuse et à la ponceuse à disque.
Une chose est certaine c'est qu'il va tenir le coup !
Toujours avec le petit cadre le morceau mis en forme est placé sur la table d'aspiration.      

Le moule est sensiblement à la même côte que l'autre en Styrex      

La mise en route de la chauffe est une formalité et il faut attendre environs 1 minute pour que le plastique soit a température.  

Le cadre est placé rapidement sur le moule et l'aspiration fait son effet. Le plastique se déforme et vient épouser la presque totalité du moule, mais devient de plus en plus résistant.
Il semble que le cadre soit toujours trop petit pour ce genre de verrière.    
Le plastique se tend très fort en refroidissant et n'épouse pas la totalité de la forme

Il semblerai que le résultat soit un peu mieux que les précédents     

Vue de face on ne se rend pas bien compte des formes à cause de la transparence du plastique.
Le démoulage va nous donner une idée un peu plus précise.   

Côté intérieur du moulage on distingue bien  que les bords ne sont pas à angles droits et qu'il subsiste une courbure assez importante.
C'est le signe que le cadre est trop petit et que la tension du plastique est à son maximum. Au delà il y a risque de rupture et destruction du moulage.

Par contre côté extérieur le moulage semble correct et suffisant pour être monté sur le Komet.
Mais ! car il y a toujours un mais !,et que je veux que cela fonctionne correctement, je moulerai la forme sur la grande plaque pour un nouvel essais. (toujours une histoire de moules   )
La hauteur de 100 mm est un handicap pour le plastique dans le petit cadre. Des hauteurs moins importantes des moules au alentours de  70 à 80 mm seront je pense un maximum pour être moulés. Seul le fait de mouler sur le grand cadre va confirmer ou infirmer ce que j'ai avancé comme théorie.
Y n'a des qui croivent qui n'a qu'a, et ben z'on qu' à y vieindre !!!!!!!       

  

Il s'agit d'une demie jambe de pantalon du Nakajima KI 27 de Jojo    (le moule est réalisé dans du polystyrène haute densité facile à travailler (genre sytrex nom commercial)

Le moule est placé sur la table d'aspiration et la plaque d'essais sur le petit cadre  mis à chauffer. Au bout d'une minute, la feuille change de coloration et devient transparente
et molle.   

Le chauffage ne dure environs qu'une minute; J'ai effectué une modification au niveau du four en y plaçant un réflecteur en alu qui augmente  le rayonnement
des résistances.

Le réflecteur sous la résistance

Aspiration et moulage de la forme

Le moulage terminé est exempt de défauts (sauf un petit bout de polystyrène resté coincé)

Vue du moule interne; Il ne présente aucun défaut !

CQFD: on peut désormais la mettre en exploitation, à condition que vous fournissiez les moules bien finis. Les pièces  moulées peuvent être au maximum
de 450 mm X 450 mm(ce qui sous entend de pouvoir faire de grandes pièces !)