Carbone, kevlar ou carbone/kevlar -> Légereté et résistance?

Salut a tous,

pour la petite histoire, mon frangin (bac pro BTP) a un concours a son lycée, construire une maquette de pont. Cahier des charges: max 400grs, forme et matériau libre. Quasi systématiquement, les élèves n'optent pas pour le composite car peu connu dans leur secteur. Les critères de notation sont souples: 5 pts pour un poids de 5 kgs supportés en statiques. Autant dire que là ça va le faire pour une bonne note. Or on a un petit challenge et on a bien envie de faire un gros score tel que 150 ou 200 kgs.

Néanmoins je ne sais pas quel matériau utilisé. Le kevlar ou le carbone seuls ou bien un tissu mixte?

Je m'oriente alors vers la communauté pour connaitre vos avis. Évidemment l'ouvrage doit-être très léger (400 grs maxi je rappel) et pouvoir supporter un max de poids sans être trop cassant mais non flexible (ou prou).

ben avec tes contraintes, le carbone kevlar semble le plus approprié, le carbone donnera la rigidité, mais avec faible resistance à la deformation, et le kevlar aura l'effet inverse donc melange gagnant je pense. et les 5 kilos seront supportés à l'aise

faut surtout avoir une bonne forme de basse et bien posser les tissu
mais je pense que avec une bonne forme et le tissu bien posser une piece 10kg sera supporter sans souci
150kg a moin de faire sa sous vide et en four pas possible

Salut,

Le plus rigide sera obtenu avec une base carbone/epoxy.

Par contre, pour résoudre très simplement ton problème à un prix mini, tu peux aisément réaliser un pont en fibre de verre/polyester. Il te suffit de faire un panneau sandwich légèrement arqué. Pour 5 kilos de charge (donne-nous la longueur mini du pont) une seule peau de chaque coté de l'âme suffiront largement. Coté contrainte mécanique, tu n'a rien à craindre je pense.
Pour l'âme du panneau, du balsa debout ou un panneau de mousse polyuréthane feront largement l'affaire...
Avec ça, ton pont tiendra ton cahier des charge et en plus te coutera pas grand chose

Donne nous les dimensions du pont, je te dirai plus en détail ce qu'il faut faire.

En tout cas, pour la rigidité, les panneaux sandwich constituent le meilleurs compromis rigidité/poids (les parties rigides peuvent être fine puisqu'elles travaillent quasiment en traction pure. L'ame centrale ne sert qu'à donne de l'inertie à la structure, c'est donc un matériau "de merde", mais léger...)

Dudule.....King of the Bridge !!!

+1 avec dudule et ils suffit de voir les cadres (anciens cadres ) des Ducati pour voir qu'ils étaient tout en carbone !

Est ce qu'il y a une forme obligatoire ou c'est libre ?

J'ai pas encore le réglement (dimensions etc). Forme libre: classique, arc, transbordeur, auban, suspendu, jambé etc... Bref pourquoi pas faire un truc chiadé et classe.

Or il devrai y avoir un petit pourcentage de polystyrène apparament. A voir suivant le réglement. Dans ce cas faire l'âme dans ce matériau et le recouvrir du tissu.

charly.16 a écrit:

J'ai pas encore le réglement (dimensions etc). Forme libre: classique, arc, transbordeur, auban, suspendu, jambé etc... Bref pourquoi pas faire un truc chiadé et classe.

Or il devrai y avoir un petit pourcentage de polystyrène apparament. A voir suivant le réglement. Dans ce cas faire l'âme dans ce matériau et le recouvrir du tissu.

Exactement! J'y avais pas pensé, mais du polystyrène pour faire l'ame ça doit pas être mal. En plus, ça se découpe super bien au fil, comme ça vous pourrez faire des formes "la classe"!

attention quand même, je me demande si la réticulation du polyester ne ferait pas une réaction bizarre avec le polystyrène. Je me souviens d'un truc qui avais brûlé un jour que je faisais un essai, mais je ne me souviens plus de ce que c'était. Faites un essai polyester-polystyrène avant de commencer, par sécurité.... : )

resine epoxy a utilser avec le polystyrene, la resine polyestere fait fondre le polystyrene

geo-ien a écrit:

resine epoxy a utilser avec le polystyrene, la resine polyestere fait fondre le polystyrene

hum.... je savais bien qu'il y avait un truc qui merdais.... merci geo : )

Ça y est...comme le coup des vis creuses , g mal au crâne...lol!..bravo vous êtes des tueurs les mecs....

dudule01 a écrit:

charly.16 a écrit:

J'ai pas encore le réglement (dimensions etc). Forme libre: classique, arc, transbordeur, auban, suspendu, jambé etc... Bref pourquoi pas faire un truc chiadé et classe.

Or il devrai y avoir un petit pourcentage de polystyrène apparament. A voir suivant le réglement. Dans ce cas faire l'âme dans ce matériau et le recouvrir du tissu.

Exactement! J'y avais pas pensé, mais du polystyrène pour faire l'ame ça doit pas être mal. En plus, ça se découpe super bien au fil, comme ça vous pourrez faire des formes "la classe"!

attention quand même, je me demande si la réticulation du polyester ne ferait pas une réaction bizarre avec le polystyrène. Je me souviens d'un truc qui avais brûlé un jour que je faisais un essai, mais je ne me souviens plus de ce que c'était. Faites un essai polyester-polystyrène avant de commencer, par sécurité.... : )

on s'en servait au lycé pour moulé les coques de voitures (faire le moule de base en fait) tu mets un poil de gel coat (comme si tu faisais un moule) et là tu ne crin absolument rien (entre la résine polyester et le polystyrène).... d'autant plus que ça va te permettre de gagner en légèreté car c'est volumineux mais absolument pas lourd....

Pas con le coup du gel coat! +1 avec Valé.

6ans dans le plastiques et composites (études) sa laisse quelques traces même si maintenant je n'en ai pas fait mon métier

Valé4612 a écrit:

6ans dans le plastiques et composites (études) sa laisse quelques traces même si maintenant je n'en ai pas fait mon métier

Cool! Ben alors je me demandais, tu "coudrais" pas l'ensemble du panneau sandwich pour avoir des fibres dans la "troisième" direction comme ça se fait de temps en temps; Je dis ça, parce que j'ai un peu peur du risque de délaminage de la couche supérieure sur le polystyrène. Cette dernière, qui aura surement une forme d'arche, va travailler en compression, et donc, elle risque de flamber. Qu'en penses-tu?

Pour etre franc se serai à tester et tu as raison de soulever le soucis vis à vis du polystyrène.... afin de leurrer ce problème et lui permettre un flambage plus important sans rupture (délaminage), il faudrait faire plusieurs couches fine à la place d'une mastoc de polystyrène.... car plus c'est fin plus ça accepte la déformation et se sans coudre et donc sans délaminage....
Ceci dit, a voir de combien tu vas pronconcer le flambage sur le pont pour supporter la charge, si elle n'est pas vraiment importante tu n'es pas obliger de le faire....

Attention je parles du polystyrène seul et de sa capacité à flamber, après l'ensemble (c'est à dire composites + polystyrène) là oui tu as plus interet à le faire... mais après tout dépend la courbure (prononcé ou non)....

Un autre truc auquel je pensais, suivant le dosage de polystyrène que tu dois employé.... tu mets une couche fine de polystyrène, une courbe de carb/kev une autre de polystyrène et ainsi desuite.... tu assembles le tout en le cousant.... ça sera encore plus résistant car tu les auras "mélé" entre eux...

Ensuite j'utiliserai du carbone kevlar pré imprégné ça te permettrai d'avoir un dosage optimal de la résine et gagner en poids.... car la tartouille ok mais niveau dosage c'est jamais le top....

Valé4612 ou dudule01, si vous avez encore vos cours de composites en pdf n'hésite pas à me le faire savoir, je suis preneur
J'ai cette unité de valeur à valider ce semestre

ils était sur papier pour ma part... donc pour te les passer chaud.... surtout qu'avec la chimie qui suit ça en fait un sacré paquet de feuille

Salut,

Pareil que Valé, mes cours étaient sur papier...

snif, ce n'est pas grave les gars je crois avoir trouver le bouquin qu'il me faut

Alors le cahier des charges:

[1] Gabarit de passage de 50 cm; = longueur sous pont (lit de rivière, vallée...)
[2] Un tirant d'air de 20 cm minimum; = hauteur sous pont
[3] La masse total de la conception sera de 400 grammes maximum;
[4] Cette construction sera composée de 2 matériaux de structures différentes au minimum (c'est-à-dire hors système permettant de créer des liaisons);
[5] La structure devra pouvoir accueillir le chargement;
[6] La charge minimum à supporter sera de 5 kg, en charge répartie le long de votre structure. = sur le tablier ("route")

A votre avis, pour [4] est-ce que l'âme en polystyrène est considéré en tant que matériau ou en support "factice"? Bien que la résine soit un second matériaux mais je dirai de liaison. Quoi que c'est plus pour la consolidation...

Donc pour résumé, j'en reviens a ma toute première question: carbone seul, ou carbone/kevlar?

Si le poids l'accorde, je pense mettre une petite tige métallique sur chaque côté du tablier pour consolider (en cas de déformation dû aux poids). Mais 400 gr c'est lège, ça représente 4 voir 5 protections de carter!

Assemblage type treillis de tubes joncs et plats de carbone,ligaturé avec de la mèche de carbone.
En magasin d'aéromodélisme on trouve du plat en 3*1 longueur 1 m.
Polystyrène extrudé ou dépron.

charly.16 a écrit:

Alors le cahier des charges:

[1] Gabarit de passage de 50 cm; = longueur sous pont (lit de rivière, vallée...)
[2] Un tirant d'air de 20 cm minimum; = hauteur sous pont
[3] La masse total de la conception sera de 400 grammes maximum;
[4] Cette construction sera composée de 2 matériaux de structures différentes au minimum (c'est-à-dire hors système permettant de créer des liaisons);
[5] La structure devra pouvoir accueillir le chargement;
[6] La charge minimum à supporter sera de 5 kg, en charge répartie le long de votre structure. = sur le tablier ("route")

A votre avis, pour [4] est-ce que l'âme en polystyrène est considéré en tant que matériau ou en support "factice"? Bien que la résine soit un second matériaux mais je dirai de liaison. Quoi que c'est plus pour la consolidation...

Donc pour résumé, j'en reviens a ma toute première question: carbone seul, ou carbone/kevlar?

carbone kevlar au moins quoiqu'il arrive tu as les 2 matériaux mini.... et sa accepte mieux la déformation....

pour ton problème d'incompatibilité entre ton époxy et ton PS tu peu aussi simplement faire un coating avec du vernis sur ton PS.
Ça renforcera ton point de rupture du PS et il n'y aura plus de risque de non compatibilité entre ton PS et la résine

ou une autre solution un peu plsu chère prendre uen résine spéciale polystyrène....

---> http://www.neovents.fr/description.php?id=282&path=50