Projet MTA

Je me suis proposer pour réaliser un moule de MTA, le but étant de réaliser des MTA en tissu carbone.

La première phase du projet a été confiée à Jay : 2 MTA sont sortis de son esprit fécond. Ol' les a testé dans des conditions hivernales de fin 2009 pour valider les réglages.

La technique utilisée pour réaliser le moule est le sur-moulage du MTA existant.

Mon premier travail a consisté à réaliser une planche sur laquelle sera placé le MTA en respectant la géométrie du modèle. Des trous sont judicieusement placés, ils reçoivent des vis de 6mm.

Ces vis sont là pour contraindre une plaque de Paxoline de 1,5mm qui viendra épouser les formes du modèle.

La plaque de paxoline reçoit quelques couches de vinyl pour ré-hausser le plan de joint. Celui-ci doit permettre un démoulage sans contrainte : pas de contre-dépouille.

Le MTA est placé dans son logement, La réalisation de la première demi coquille du moule est proche. Il faut encore :

  • Quelques couches de démoulant
  • J'aimerai prévoir dès maintenant la fermeture du moule avec des points de serrage les plus proche possible du MTA avec si possible la possibilité de jouer sur le dièdre mais ce dernier point n'est pas garanti...

Le travail de la semaine dernière à consisté à la préparation des MTA. J'ai utilisé une solution d'alcool polyvinylique comme bouche pore. C'est la couche verdâtre que vous apercevez.

Cette couche une fois sèche a été poncée finement pour obtenir une surface exempte de point d'accroche. C'est toujours ma hantise lorsque je fais des moules : ne pas pouvoir démouler le master. Cela m'a pris environ une petite journée étalée tout au long de la semaine.

D'autre part, cela participera à l'aspect général des Mta carbone. La sur-épaisseur est mesurée à 4/100mm.

Ici on voit le creux de la pale d'attaque du Canopee. Lors du ponçage de la couche d'alcool polyvinylique, le creux a été légèrement modifié par erreur mais peut-être pas de façon trop significative...

Quelques couches de démoulant ont été passées. Il faudra penser maintenant à positionner le MTA sur la plaque vue plus haut.

Le MTA est positionné, les pions de centrage sont placés. Il ne faut plus reculer : dans quelques, le master sera sous une fine couche de gel coat et quelques belles couches de fibre de verre.
Le premier demi-moule est réalisé. La couche bleu est un gel coat de moulage, il est là pour l'aspect original de la pièce moulée. Ensuite, un certain nombre de couches de fibre de verre sont là pour donner de la consistance au moule. Sans le gel coat, la fibre de verre laisserai apparaître des micro-bulles et l'état de surface s'en ressentirait...
La mauvaise surprise est d'avoir vu passer le gel coat sous le MTA. Rien de catastrophique mais il est indispensable d'éliminer ces bavures avant la préparation de l'étape suivante.

Le même problème s'est passé sur la pale de suite. Les bavures ont ici été éliminées.

Ce qui me gêne dans ces bavures, c'est principalement par rapport à la méthode mise en place. La solution d'alcool polyvinylique utilisée comme bouche pore est fragile et s'écaille facilement.

Gros plan sur le bout de la pale de suite. Sur cette  pale, j'ai été obligé de la contraindre pour qu'elle reste en place en plaçant un poids lors de la prise du gel-coat. Ces manipulations ont provoqué l'apparition de petites bulles que je n'ai donc pas pu éliminées. J'espère qu'elles se situeront uniquement sur le tour de la forme, mais je ne le découvrirais que lors de la libération du master...
Pour palier au problème de résine qui vient bloquer la fermeture du moule et ainsi ne pas permettre le respect de l'épaisseur des MTA, j'ai imaginé des canaux par lesquels la résine pourraient s'échapper. J'ai placé 3 couches de vinyl (qui représentent environ 3/10mm) tout le pourtour du master (en jaune).
Les points rouges correspondent à des plots qui seront en contact avec l'autre demi-moule afin de garantir l'épaisseur voulue et pas moins...
C'est parti pour la réalisation du dernier demi-moule. C'est toujours impressionnant de voir disparaître son master son le gel coat...
Le moule intrados, on aperçoit les petits plots entre lesquels la résine excédentaire devrait pouvoir se diffuser.
Et le moule d'extrados est lui très classique...

Le moule a été ébavuré et lustré : il est prêt pour la première réalisation (que l'on appellera N°0).

Un peu de tissu de carbone au fond de chaque face du moule, de l'AIREX pour combler le vide et le tour est joué.

Le moule est fermé puis mis sous presse. Le tout est ensuite mis sous étuve. Dans 24H, je saurais....

Voilà : il est démoulé, non sans mal. Mais c'est souvent le cas pour les premières pièces, car il faut le temps que le moule "se fasse".

L'ensemble a ensuite été ébavuré soigneusement.

Quelques points négatifs :

  • L'épaisseur n'est pas respectée : 2mm au lieu de 1,5mm. La méthode de moulage va être changée pour les prochains MTA
  • Les dièdres sont un peu faibles (13/14mm sur la ale d'attaque au lieu de 15/16mm prévu)

Points positifs :

  • Verdict de la balance = 10,2 grammes
  • La rigidité en torsion est excellente
  • La rigidité en flexion est très bonne (jusqu'à un certain point quand même...)
  • Pas de manque de matière

Verdict de nos 2 champions :

  • La pale d'attaque a trop d'incidence pour Jay
  • La pale d'attaque n'a pas assez de dièdre pour Ol'

Bon, ... faudrait vous mettre d'accord ;-)

Effectivement, ce premier MTA vol sur une trajectoire beaucoup trop serrée, ce qui ne lui permet pas d'atteindre une altitude suffisante.

Je pense que l'AIREX était trop épais : 1,3mm + 0,6mm de carbone, ça ne peut jamais faire 1,5mm, même en comptant sur l'écrasement de l'AIREX... C'est très visible sur la photo : le profil semble légèrement "gonflé", ce qui peut lui donner plus de portance que prévu...

Pour résoudre ces problèmes d'aérophagie, la solution est d'utiliser du balsa qui sera poncé jusqu'à la côte de 0,9mm.

Pour cette seconde réalisation (N°1bis), il y a du mieux et du moins bien :

  • Quelques manques de matières : j'ai une petite idée sur ce qui n'a pas marché.
  • Le dièdre et l'incidence sont comme sur le premier. En fonction des essais en vol, je vais contraindre le moule pour obtenir les côtes voulues.
  • L'épaisseur a diminuée : entre 1,64mm et 1,82mm : là aussi j'ai quelques idées pour obtenir un meilleur résultat.
  • Le poids : 12,4 grammes, soit 21% de plus que le premier (vu sous cet angle, ça fait beaucoup...). Le balsa boit mais c'est toujours dans les clous... L'objectif est quand même de faire le plus léger possible.
  • La rigidité en flexion est plus faible.

Pour le N°2, j'ai réalisé un montage pour contraindre le moule et ainsi obtenir les côtes souhaitées (dièdre et incidence). Le moins que l'on puisse dire est que je n'y suis pas allé avec le dos de la cuillière...

Poids 12,2 grammes

Epaisseur :

  • 1,82mm au coude
  • de 1,62 (à la corde la plus faible) à 1,82mm (à la corde la plus forte en bout de pale) pour la pale d'attaque.
  • de 1,64mm à 1,80mm (de la corde la plus faible à la corde la plus forte en bout de pale) pour la pale de suite.

Conclusion : plus la corde est large, plus le moule se déforme...

Les moulages avancent avec des réglages différents. Reste maintenant à les tester.

Une petite idée de décoration que j'avais en tête. Pour l'instant, c'est simplement du vinyl découpé mais l'idée est de faire la déco en peinture au fond du moule avant stratification.

Petites réflexions concernant les critères de reproductibilité :
Sortir des MTA à la pelle n'est pas compliqué, mais sortir un MTA avec les caractéristiques voulues nécessite d'avoir une base de connaissances des précédents moulages. Ce que j'en retiens pour l'instant :

  • Les réglages obtenus en contraignant le moule sont influencés par la nature de l'âme (balsa ou AIREX). On préférera l'AIREX qui reste stable dans ses caractéristiques.
  • On obtient une rigidité équivalente avec un tissu de carbone de 160g/dm2 et avec un tissu de carbone de 204g/dm2
  • La durée d'étuvage et de polymérisation sous contrainte semble avoir une influence sur les cotes finales.

Le moule est rigide. Pas le choix pour le contraindre : des vis sont là pour le faire plier.

En réflexion : Il m'est demandé de pouvoir adapter les cotes des MTA (Dièdre et incidence), ce qui n'est pas compatible avec un moule rigide. Dans tous les cas, il faut bien contraindre tous les matériaux constitutifs du MTA (Carbone, AIREX, etc...) en mettant le tout sous presse (serre-joint ici).

Dans les images vues sur le web : Faire le serrage à l'aide d'une poche à vide.
Avantage : serrage uniforme (le moule a un peu souffert lors du premier serrage avec maintenant la difficulté du respect de l'épaisseur).
Inconvénients : Risque de panne (coupure électrique, fuite dans le sac à vide, ...), contrainte du moule plus difficile.

Premiers essais de décoration dans le moule. Rien de bien compliqué : il faut juste penser à faire la découpe du cache à l'envers (comme dans un miroir).

Le moule est rigide oui mais pour pouvoir le contraindre j'ai volontairement limité l'épaisseur sur le demi moule extrados.
Bilan des courses : les petits plots du demi moule intrados ont marqués ce demi moule. D'autre part, le serrage se faisant sur le pourtour, une déformation s'est produite entre la ligne de serrage et le bord du MTA. Ceci a une incidence non négligeable sur le respect de l'épaisseur du MTA.

Conclusion : ce demi moule manque de dureté, une voire deux couches de fibre supplémentaires aurait été bénéfique mais quid de  la souplesse du moule pour le contraindre...
Il existe un gel coat plus dur, cela pourrait aussi être une solution...

   Voilà ce que cela donne sur les MTA : Un bord de fuite très épais, avec le risque de voir l'Airex se déplacer lors de la fermeture du moule
 J'ai constaté une dégradation  de l'état de surface au cour des réalisations, les MTA sont de venus poisseux et ternes. Il faut nettoyer le moule de temps en temps (toutes les 20 réalisations environ).
Une fois le moule nettoyé, la qualité de la surface est retrouvé. Mais on repart du début, il faut alors repartir pour plusieurs couches de démoulant sinon il y a le risque d'avoir des points d'accroche comme ici où de la peinture est restée au find du moule...
 
Une petite photo de groupe (réalisée avec trucage)