Choix de tissus : diolène, dyneema ou autres ?

Bonsoir à tous,
Je sors un peu du cadre skiff mais pour rester dans le composite :
Je suis actuellement en licence pro IMOC (industrialisation et mise en oeuvre des matériaux composites) à Nantes, et avec l'IUT on a comme projet d'étude de refaire une coque pour l'AR Drone de Parrot :
[img size=600x400] www.blogcdn.com/www.engadget.com/media/2...es_ardrone00main.jpg [/img]

Pour ceux qui ne connaissent pas, c'est un drone qui se pilote à l'aide d'un smartphone en se servant de l’accéléromètre du téléphone pour le guider. Il y a 2 caméras sur le drone, une devant et une dessous, qui renvoient l'image sur le téléphone pour voir où l'on va.
Si vous voulez une description plus détaillée voir ici
C'est assez marrant à piloter, mais une fois fait mumuse 2h je pense qu'on s'en lasse. Bref.

La carène actuelle du drone est très légère, moins de 50g, il y a donc un grand challenge en jeu sur le poids. Le soucis majeur de la carène actuelle c'est la fragilité. Si je ne dis pas de bêtises, celle ci est en polyéthylène expansée.

Nous avons pensé à plusieurs solutions :
- la première était d'infuser une peau assez fine sur une mousse PU ou PET que l'on aurait fait usiner.
- la seconde est d'usiner un moule en polystyrène que l'on vient draper, puis dilution du moule à l'acétone pour obtenir une coque creuse.

Forcément, celle qui nous botte le plus est la seconde, plus de défis à relever, un peu plus péteux, et plus léger aussi !
Maintenant on est sur le choix du tissu. Cette carène si est destinée pour l'utilisation en intérieure, donc confrontée aux chocs (surtout avec un novice comme pilote ;embarassed; ).
Pour résister à ça on nous a conseillé le Diolène, plus facile à mettre en oeuvre que l'aramide (kevlar) tout aussi voir un meilleur comportement aux chocs et il me semble plus léger aussi.
Le diolène est souvent utilisé pour les kayaks avec du verre ou du carbone.

En faisant quelques recherches sur internet je suis aussi tombé sur les fibres en dyneema. Je connais pour les cordages, mais je ne savais pas que ça pouvait être utilisé aussi dans le composite (souvent utilisé dans le militaire pour le blindage) qui est au top sur les chocs, encore plus léger (densité < 1) !

Du coup j'en viens à ma première question, est ce quelqu'un a déjà utilisé le diolène et si oui avec quels résultats ? Idem pour Dyneema ?

Seconde petite question, pour avoir un meilleur aspect extérieur on pensait finir soit par un pli de carbone avec grammage très faible, ou un voile en fibres de verre. Quid de la meilleure solution ? Une autre à proposer peut être ?

Merci à tous de vos conseils

Oups, je me suis planté de section Je voulais mettre ça dans bricolage. Si un modo peut le déplacer... Merci...

La coque creuse risque d'être très fragile si très fine, et sinon assez lourde.
La mousse PU ou PET pour sandwich risque d'être plus dense que le PSE d'origine, et avec la strat ça va être plus lourd que la pièce d'origine.
Tu as fait des devis de poids ?
Evite le kevlar, c'est la galère à imprégner et à travailler.

Salut Nomis,

Pour le Drone Parrot la structure est en EPP (Expanded PolyPropylene), comme la plupart des "foamy" en modelisme aviation actuellement. (Multiplex)
La résistance à l'impact est bien meilleure que le polystyrene expansé utilisé en modélisme initialement.

Je suis un peu surpris pour le Dynema en utilisation composite.
Le Dynema est un UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene), comme l'EPP d'ailleurs et toutes les Polyolefines, ce sont des matériaux apolaire, et tu va donc avoir des problèmes de mouillage (ou plutôt de non mouilage)avec les résines epoxy, ou polyester.
Pour utiliser des PO en composite, il faut les fonctionaliser via un greffage d'agent de couplage propre à les rendre polaire et donc compatibles avec les résines.

Généralement, pour la mise en forme de Polyolefines, on utilise plutôt l'extrusion ou le thermoformage.
Certains tissus ont été réalisés par Lankhorst (fibre bi-composant PP et PP à point de fusion modifié) permettant de thermoformer le matériaux sans détruire l'orientation de l'âme en PP.
On obtient alors des propriétés d'impact se rapprochant des Kevlar avec la densité <1 des PO
Voir ICI composite PURE

Mais dans ton cas, je ne vois pas très bien comment réaliser la mise en oeuvre ?

A ta disposition, si tu veux discuter plus en détail

Rémi

Merci de ta réponse Rémi !

Pour l'utilisation du Dyneema j'ai trouvé des tissus ici (page 20), qui ont le bon ensimage (je présume) pour l'utilisation en composite. Qu'en dis tu ?

Pour notre mise en oeuvre on compte usiner un moule en PS qui l'on drapera ensuite entièrement. Ensuite en versant de l'acétone sur le PS (via un trou prévu), cela détruit le PS et donc on garde une coque creuse.
L'idée vient d'une personne du CETIM qui à l'air de maîtriser son sujet.
Ca me semble intéressant comme procédé et voir le résultat que cela permet d'avoir. Comparé à la première solution de draper ou infuser sur un bloc de mousse c'est un peu plus palpitant. Ce projet est l'occasion de tester des choses donc pourquoi pas après tout ?!

Pour l'utilisation de PO c'est pas vraiment prévu. Ton exemple c'est de la fibre PP avec une matrice PP c'est ça ? Au niveau masse volumique apparemment c'est pas trop élevé, pourquoi pas. Mais du coup ça veut dire thermoformage effectivement. Ca me semble compliqué pour la pièce que l'on a à faire.

Merci de ton aide,

Simon

Faut que je regarde plus en détail.

Les tissus Dyneema sont apparemment traités Corona
En fait on utilise souvent ce procédé sur les Polyoléfines, lorsque l'on veut imprimer pour l'accroche des encres (emballage plastique).
Il consiste à réaliser une oxydation de surface.
(On utilise aussi le flammage, ou un traitement plasma froid).
C'est moins efficace que la fonctionalisation (et non permanent), mais il faut croire que çà marche

Le problème du composite, n'est pas nécessairement le poids de la fibre mais souvent le poids de résine utilisé.
D'où l'utilisation des sacs à vide pour bien imprégner un minimum de résine. (sur le sujet, il y a des membres de ce forum surement plus expert que moi )

Pour les filaments PURE, c'est réellement bluffant (j'ai vu des pièces réalisées, casque, malette, ...) et comme il n'y a pas de résine c'est super léger.
En fait c'est constitué d'une bandelette en PP étirée plus de 12X lors de l'extrusion.
De chaque côté, un PP-lowsit est extrudé.

Le PP-lowsit (Sit=Seal Initiation Temperature), commence à fondre vers 110°C
Alors que l'âme ne perd son orientation (qui lui donne ses propriétés méchanique) qu'en approchant la fusion vers 130-140°.
Dans l'application de renforcement de tuyau, on enveloppe la pièce avec 4-5 couches de tissus, puis on chauffe entre 105 et 140°. Les tissus se soudent entre eux et acquièrent ainsi la forme et la rigidité (supérieure à un PP renforcé fibre).

Dans le cas de ton projet, tu pourrais tenter le coup d'envelopper ta forme en PS, de thermoformer le tout (le tout sera de contrôler la température), puis de vaporiser ton PS.
Contact Lankhorst, je suis sur qu'il peuvent t'envoyer qq mêtres de tissus pour faire un test

Pour les dernières évolutions,
On a trouvé plus simple, même si le résultat ne sera peut être pas aussi beau visuellement.
On va finalement faire un moule et contre moule, faire une partie "basse" et "haute" de la coque sous infusion et ensuite collé les deux demi-coques.
Ca aura l'avantage de pouvoir réutiliser les moules (normalement en labelite) et de surtout pouvoir tester plus type de tissus, grammages etc...
Je vais essayer de tester le Dyneema si on arrive à s’approvisionner dans des délais correct, je te dirais ce que ça donne du coup !

Pour ton composite PURE, c'est vrai que ça aurait été super de pouvoir tester mais on a pas les moyens de pouvoir thermoformer la pièce ensuite. Mais je garde ça en tête pour l'avenir !

Merci de ton aide Rémi en tout cas

nomis wrote:
Pour ton composite PURE, c'est vrai que ça aurait été super de pouvoir tester mais on a pas les moyens de pouvoir thermoformer la pièce ensuite. Mais je garde ça en tête pour l'avenir !

Merci de ton aide Rémi en tout cas

Faut voir la taille de la pièce
J'ai regardé un peu leur site sur la partie "filament winding"
A priori si tu utilises les bandelettes pour "momifier" la pièce, puis tu la passes au four de la cuisine, réglé chaleur tournante, 150°C
Par contre il indique 5% de shrinkage

D'ailleurs, j'ai vu dans un autre post que certains utilisaient du scotch d'emballage qu'ils thermoformaient ensuite pour renforcer, c'est le même principe (le scotch est souvent en PP), mais le filement pure avec sa couche de scellage gardera son orientation (et donc sa résistance) même après la chauffe.

---

En tout cas tient nous au courant pour le Dynema, çà m'interesse.
Et si tu as des photos de votre réalisation
(Je fais du modélisme aérien et toute ces techniques sont intéressantes

A Bientôt thumbsup;