Essai de traction Lin/Epoxy par moulle imprimé en 3D
Nous allons essayer de faire des essais de traction sur de la fibre de lin enrobé de résine époxy. Le tout avec un moule imprimé en 3D
Sommaire
Matériel de base
- Fibre: 100% Lin croisée Lincore ....
- Epoxy: Resoltech 1070 Clear
- Durcisseur: Resoltech 1077
- Dosage: 100g Epoxy 45g Durcisseur (69% Epoxy, 31% Durcisseur)
- Conditions: Air ambiant, température 24°C , enduit au pinceau ou au baton
Machine de traction:
Éprouvette: Type Iso 527 2 1A
- Épaisseur 4mm
- Longueur de la zone d'effort 80mm
- Largueur de la zone d'effort 10mm
- Longueur totale: 150mm
Essais Prévu
Moule 3D Externe
Ici j'ai une cuvette en 3D que je vais remplir d’époxy mais avant, les fibres seront disposés de 3 manières différentes. Néanmoins la coque imprimée restera visible.
- Fibres longues uniquement sur les bords sur une couche avec un orientation de 0 et 90° des fibres
- Fibres longues uniquement sur les bords sur une couche avec un orientation de 45 et -45° des fibres
- Fibres aléatoires uniquement dans la coque
- Fibres longues sur les bords sur une couche et aléatoire au milieu avec un orientation de 0 et 90° des fibres
- 100% Epoxy, sans fibres
Fichiers
Modèle au format STL :Fichier:MouleEprouvetteExterne.zip
Moule 3D Interne
Ici c'est l'inverse le moule est une éprouvette plus petite que celle voulu, afin de prendre en compte l’épaisseur du composite. Que l'on viendra ensuite recouvrir de fibres, puis d'epoxy.
- Fibres longues sur les bords une couche avec un orientation de 0 et 90° des fibres
- Fibres longues sur les bords une couche avec un orientation de 45 et -45° des fibres
- Fibre longues sur les bords deux couches avec un orientation de 0 et 90° des fibres
- Fibre longues sur les bords deux couches avec un orientation de 45 et -45° des fibres
Fichiers
Modèle au format STL: Fichier:MouleEprouvetteInterne.zip
Fabrication des éprouvettes
J'ai découper la fibre de lin au ciseau, récupérer les chutes pour en faire des fibres courtes aléatoires.
Ensuite j'ai pesée avec ma balance de cuisine tout ça et comme ça précision est de 1g et que la plus part des objets font entre 2 et 3 grammes. J'ai tout pesée en même temps et fait une moyenne, ainsi l'incertitude dépend du nombre de objet pesée en même temps.
| Objets | Poids (g) | Incertitude (g) |
|---|---|---|
| Moule extérieur (ME) | 2,3 | 0,17 |
| Moule int 1 couche(MI1) | 3,7 | 0,1 |
| Moule int 2 couches (MI2) | 2,2 | 0,2 |
| Lin long ME | 3,25 | 0,25 |
| Lin long MI1 | 3,13 | 0,13 |
| Lin long MI2 | 6,63 | 0,38 |
J'en ai déduit a raison de 2g epoxy pour 1g de fibre. Qu'il me fallait en epoxy 26g pour les 4 ME, 25g pour les 4 MI1 et 53g pour les 4 MI2. Soit vu le nombre d'essais un peu plus de 115g.
Dans la pratique
Préparation
Un long moment de découpe au ciseaux avec vérification que tout est bien calés avec les moules.
Pour les fibres aléatoire, j'ai pris des longues, décortiquer pour n'avoir que des longueurs de fibres. Enfin coupe au ciseaux pour avoir 2-5cm de long, et mélange pour les rendre aléatoires.
Sécurité
1ière étape bien se protéger !
- Gant en vinyle/latex: Super important, on est très vite amenée à toucher la résine, pour remettre en place un peu de fibre, et on se rend compte aussi qu'il peu y avoir des projections.
- Masque de respiration: Aussi important, même si l'odeur est plutôt agréable, la résine durcis plutôt vite, et j'ai pas trop envie de voir, ce que ça fait dans les poumons. Pour ça j'ai pris mon masque "Respro techno", ce n'est pas optimale du tout, mais il a un très bon filtre, y compris pour les particules fines, je ne sens pas l'odeur assez faible de l'époxy avec. On préférera clairement un masque avec filtre à cassette.
- Lunette de piscine, principalement pour les projections, c'était soit ça soit les lunettes de soleil...
- Et enfin une tenu qui ne craint pas, bleu de travail, ou combinaison, mais comme j'ai pas j'ai pris mon vieux jogging et tee shirt.
Outils
Dans les trucs pratiques
- Une balance ! ou un verre doseur à usage époxy uniquement.
- Des feuilles de papier ou une nappe jetable pour protéger la surface.
- Un gobelet jetable.
- Des battons de bois jetable, pour mélanger et enduire.
- Une caisse en carton, ou autre, le but étant de placer les objets à sécher sur un truc qui ne crains pas.
- Un pinceau à usage époxy uniquement.
1ère tournée
J'ai fait un premier dosage, 33g époxy 17g durcisseur, il y avait un peu trop de durcisseur, mais bon avec une balance à 1g près c'est pas simple.
J'ai eu le temps de faire les 4 ME, et comme la résine commencer à durcir et donc devenir bien bien visqueuse (~20min), j'ai préféré utiliser le reste pour faire un ME 100% résine en plus. Plutôt que de commencer les MI.
Après 10-20min de repos j'ai pris une pince et une tige de coton-tige pour replacer un peu tout ce qui n'aller pas dans le résultat de base.
Résultat final, ça déborde un peu mais je poncerai tout ça après.
Maintenant il faut attendre 24h !
Avec masque de protection et gants j'ai surfacé les pièces à la scie à onglet puis poncé, pour avoir le volume voulu pour les éprouvettes.
