réalisation d'une hélice carbone

bonjour à tous,

on m'a sollicité pour des conseils sur la fabrication d'hélices, il existait déjà un topic mais toutes les photos ont disparues et impossible de les rajouter
voici donc une répétition du sujet
il s'agit d'une méthode pour copier des hélices existantes de petits diamètres
comme elles n'existent pas dans le commerce, il faut donc les faire soi-même
et quand t'en pète une, ça fait ch.... mais pas grave : désormais t'as le moule

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c'est pas très difficile!
je dois faire un nouveau moule avec une 4,7x5,5


j'peux déjà donner les premiers besoins
-mastic polyuréthane "aesy max"
-plastiline souple voire très souple (n°40 ou 50)
-cire calibrée (0,5mm)
-cire de démoulage (tr104 ou MGH16)

pour info: la 4,7 x4,7, nous l'avons faite tourner à plus de 50.000tr/mn sur banc...pour voir.....elle n'a pas bronchée

j'ai reçu les nouvelles APC 4,75x5,5
voici ma méthode pour les recopier et les refaire en carbone


outillage pour préparer l'hélice
quelques limes aiguilles
du papier abrasif à l'eau 2000
pâte à polir
un stylo pour CD

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pendant la préparation de l'hélice, il faut éviter de toucher les faces circulaires surtout celle du dessous (hachurée en bleu sur la photo) sous peine de modifier l'assise de l'hélice

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le mastic EASY MAX d' Axson est un mastic polyuréthane très léger qui adhère parfaitement, durcit en quelques minutes et se ponce facilement

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contrôle de la symétrie

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traçage du futur plan de joint

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application d'un apprêt (ici, apprêt blanc polyuréthane bi-composant)

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ponçage à l'eau et polissage à la pâte à polir

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l'hélice est placée sur une plaque de mélaminé ou (ici un carreau de faïence)
pour faire le plan de joint en plastiline

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la plastiline est une pâte à modeler, elle est posée tout doucement pour ne pas déformer les pales
on voit bien le trait bleu du plan de joint à respecter

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résultat final du plan de joint

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découpe de bandes de 5mm dans une plaque de cire calibrée 0,5mm
le format de la plaque est de 50 x30cm

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la cire se pose comme une bande de scotch (elle est autocollante)
les 5mm de largeur permettent de suivre les contours plus facilement.
l'intérêt de cette opération est de créer par la suite une zone creuse où les excédents de fibre et de résine pourront déborder pendant le moulage des hélices

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le cirage pour permettre le démoulage
au moins 6 couches

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cirage avec de la TR104

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lustrage de chaque couche .....faut q'ça brille !

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gel-coat epoxy vert pour moule GC2-120
à poser en faisant attention à ne pas laisser une bulle


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saupoudrage de fibres broyées (opération pas obligatoire)
(mais qui donnera une meilleure accroche)
attendre au moins une heure (si + 20° et dans le cas de "ce" gel coat) avant de commencer la pose des épaisseurs de fibres

j'ai un peu oublié de rajouter un petit commentaire sur une des photos (la 4ème) où l'on voit l'hélice par dessous avec une empreinte parfaitement centrée en forme de cône à 120° (angle d'un forêt)

en utilisant une perceuse à colonne et en plaçant l'hélice sur un support adapté, le forêt se centre automatiquement
mais je le repréciserai quand je serai arrivé à cette étape

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tout est prêt pour la résinage du moule,les tissus pré-découpés, la fibre broyée et la résine
ici, de l'Epolam 2022 ...cette résine de haute performance est plus chère mais la quantité utilisée reste minime (250g) alors pourquoi s'en priver, le moule sera beaucoup plus raide

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fibres broyées aux endroits délicats où le tissu pourrait s'écarter du gel-coat et laisser une bulle
les bulles sont interdites surtout dans les premières couches

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premières couches en tissu fin (4 couches de sergé 162g/m²)
puis en tissu plus grossier (15 couches de taffetas 280g/m²)
et une dernière en fin juste pour aspect extérieur
soit 5x162 + 15x280 = 5010 => env. 5mm d'épaisseur (~ 1000g/m² pour le tissu de verre = ~ 1mm)

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débulleur en action
quand toutes les couches sont posées ....attendre 48h avant la prochaine opération (pas question d'étuve avec un master en plastique, de la plastiline et de la cire qualibrée.....)

à dans deux jours....

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démoulage

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on enlève la plastiline mais surtout pas la cire calibrée, les traces de plastiline restantes s'enlèvent facilement avec la cire de démoulage (tr104) et un bout de chiffon

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pose d'une deuxième épaisseur de cire calibrée

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mêmes étapes pour la deuxième partie
cirage/lustrage 6 couches
"gel-coat'age"
saupoudrage
attendre au moins une heure

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fibre broyée ou/et fibre coupée

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couches tissu de verre

si vous n'avez pas d'étuve, il est nécessaire de ne pas toucher le moule pendant 15jours et de le laisser au chaud (à 20° => 13à15j temps moyen nécessaire pour que la résine époxy ne "travaille" plus)
si étuve, après 24h à 20° respectez les t° de montées en chauffe sans dépasser 60°(cire qualibrée)

ne croyez pas que nous vous avions oubliés
voilà quinze jours passés, et nous ouvrons le moule

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la méthode en faisant un moule avec des bords "en vrac" a deux avantages : c'est très simple et le moule ne peut pas s'ouvrir (les fibres de dessous et dessus se sont mélangées) ou se déformer pendant la polymérisation
et un inconvénient : il faut couper les bords et les poncer

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un petit coup de scie sur un angle

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pour passer un outil qui facilitera l'ouverture

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ccrrrriiiii --- chplac !!!!!!! (c'est le cri d'un moule quand on l'ouvre)
et voilà le travail

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nettoyage de chaque partie du moule
la cire calibrée est également enlevée

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perçage première partie (coté intrados de l'hélice)

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perçage de l'ensemble

ensuite cirage du moule (6 couches pour la première hélice) (n'oubliez pas les trous et les bords du moule)

la suite au prochain N°

Qu'est ce que tu appelles de la cire calibrée ?

Chapeau bas Vincent. C'est clair, net et sans bavure !

Hello Vinc,

Merci d'avoir ressuscité ce topic Parce que j'vais pas tarder à reproduire des hélices. Peut-on utilisé cette méthode pour reproduire de grandes pales style RFM?

Et même question que Fabien, à quoi sert la cire de calibrage. Et la petite dernière, tu achète tes produits chez Polypan?

hello gil, xav et fab

en composites, on peut tout reproduire
quand tu parles RFM, tu parles d'hélices repliables? la difficulté de ce type d'hélices c'est la partie "pied de pale" où les efforts sont très important et où la position du trou doit être scrupuleusement identique sur chaque pale

la cire calibrée est une sorte de parafine (comme de la bougie) étalée en couche fine et calibrée en épaisseur
elle existe de 0,4mm à plusieurs mm
elle est vendue en plaque (autocollante) de 30x50cm
elle est le plus souvent employée pour réaliser des contre-moules

ici, on l'utilise pour réaliser des espaces vides dans le moule pour les excédents de fibre et résine (voir photo n°1)

polyplan composites, oui!

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voilà tout le nécessaire pour faire une hélice
- un gabarit en ctp recouvert de papier de verre
- tissu carbone taffetas 90g/m²
- tissu de verre 25g/m²
- mèche carbone 3K
16x 125mm
8x 110mm
8x 90mm
8x 75mm
8x 65mm
8x 55mm
8x 45mm
8x 40mm
- de la fibre de carbone broyée (une pincée dans un coupelle)
- de la fibre de carbone coupée (faite avec les chutes de tissu)
- de la résine "aéronautique" par ex: Epolam 2022 (4g de résine + 1,6g de durcisseur) (ici teintée verte avec des pigments en poudre pour les différencier des 4,7x4,7 bleu)

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la fibre carbone broyée est posée avant le 25gr verre dans les arrêtes vives du moyeu de l'hélice
(l'équivalent d'une tête d'allumette)


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carbone 90gr/m²


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les mèches sont réparties de chaque coté
puis écartées du centre (au niveau du perçage)


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pour remplir de fibres carbone coupées

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fermeture du moule : la partie creuse est vers le bas et le moule ne doit plus être retourné durant toute la polymérisation (facilite le "débullage")
pressage d'abord doux avec un charge d'environ 1kg, ceci permet de chasser d'abord la résine (et les éventuelles bulles) vers les espaces creux (espaces où était la cire calibrée lors de la fabrication du moule)

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serrage avec vis et écrous papillons
je préfère les rondelles striées coniques (type "rest'agraf" voir dans le domaine automobile) qui ne s'écrasent pas et marquent moins le moule
des écrous papillons sont mis aussi coté tête de vis = plus besoin d'outil

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hélice sortie presque toute seule.......
vite!...j'en refais d'autres

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et voilà ...c'est fini (c'est la verte qu'on suit depuis de début du topic)(les bleus sont des 4,7x4,7)

ébarbée, percée, bord d'attaque et de fuite affiné
et miracle, elle est parfaitement équilibrée

j'n'ai pas pu attendre.....
montée sur un E-prom, elle a fait son premier vol aussi sec