Thermoplieuse

Fabrication d'une thermoplieuse destinée à Platforme C

Contributeur·ice·s

Mathilde Jean-Pierre HARDY Laurent Frédéric Crance Jérémy Hervé

Statut du projet

Prototype

Statut de la publication

License

CC-by-sa-3.0

Inspiration

Fichiers source

Machines

Matériaux

bois métal résistance chauffante

Lien

Qu'est-ce qu'une thermoplieuse?

Voici une thermoplieuse industrielle, Une thermoplieuse est un appareil servant à réaliser le pliage d'un matériau thermoplastique en utilisant la chaleur.

Comment ça fonctionne?

La thermoplieuse est constituée d'un plateau appelé la table, d'une butée permettant de presser le matériau sur la table, d'un tablier qui va guider la partie à plier du matériau, et d'une résistance d'un fil chauffant située à la jonction du tablier et de la table.

Le matériau est chauffé grâce à la résistance chauffante (700°C) sur sa face inférieure, du côté extérieur de l'angle formé. Il s'assouplit et peut donc s'étirer, c'est-à-dire se plier. On rabat ensuite le tablier à l'angle que l'on souhaite, l'autre partie du matériau étant pressé contre la table et donc immobilisé. La résistance s'éteint automatiquement (grâce à une minuterie) et le matériau retrouve sa solidité : l'angle est ainsi créé. La résistance est en carbure de tungstène. Attention! La manipulation de cette machine nécessite des gants de protection: la résistance chauffante atteint les 700°C!.

Le Projet

Nous souhaitons concevoir et réaliser une thermoplieuse en se basant sur ce principe

Pour cela, nous allons réaliser une structure en bois à laquelle sera ajoutera une résistance chauffante.

Échange d'expérience

Mathilde: L'atelier est composé d'une table avec deux fils chauffants + une machine pour les angles (qu'on utilise jamais sauf pour des pièces super précises) sinon on utilise des gabarits en forex et les tubes métal pour les angles à 90°)

Ce qui est important c'est que le fil ne soit pas sur le même plan que la table pour pouvoir poser sa pièce contre la table mais pas contre le fil. C'est important également de pouvoir régler l’intensité de chauffe avec un thermostat car il faut adapter la température en fonction des matériaux et de leur épaisseur. La longueur pas plus grand que 60 cm utile pour plier car après de toute façon on a du mal à maintenir le pli sur une plus longue distance. Si les tables sont plus grandes c'est surtout pour pouvoir faire plus de pièces en même temps.

Une vidéo sur le principe du fil chaud pour réaliser de la tabletterie plastique : https://www.youtube.com/watch?v=2GJmyXEk-G4 et https://www.youtube.com/watch?v=wVEf7PfuKxo

Pour le fil c’est du nichrome http://www.temcoindustrialpower.com/search.html?category=Resistance_Wire un fil de résistance électrique en gros.

Info sur les plastiques

En général, les plaques de plastiques se ramollissent lorsqu'elles atteignent la température de 100/150° ceci en fonction de leur épaisseur

Sources

Documentation du projet : https://www.dropbox.com/sh/u6hx54rvylnb3nb/AACrX194XwWi2UXx9UpTmjDSa?dl=0

http://hotwirefoamcutterinfo.com/_NiChromeData.html

https://www.reddit.com/r/AskElectronics/comments/3ul8c2/how_to_power_nichrome_wire_for_an_acrylic_bending/

http://jacobs-online.biz/wire-xformer_selection.htm

http://www.botlanta.org/uploads/pdf/HotWireBender.pdf

http://www.wiretron.com/nicrdat.html

Explorations du système de chauffe

• corde à piano/fil de pèche: Laurent a déjà découpé des plaques de polyuréthanes avec de la corde à piano/fil de pèche, nous tentons l'essaye et le câblons à une alim variable de banc de test. Conclusion cela chauffe sur une petit longueur mais il nous faut 60cm à chauffer et nous ne connaissons pas la résistance du fil.

Jean-Pierre: Salut, M' étant immiscé dans la discussion avec Fred et Laurent au Fablab, j'ai cru comprendre que vous aviez en tête de créer un ensemble chauffant. J' ai plusieurs pistes pour cela, dont l'utilisation de, par exemple:

• Une lamelle acier inox provenant d'un balai d'essuie glace(50cm) alimenté par un enroulement fournissant ~2volts (~50ampères dispo) bobiné sur un transfo. Le balai dans mon garage à 7°c, était à ~166°c, si on voulait plus, il suffirait de le doubler. Photo du test au Fablab: en conclusion cela chauffe mais pas suffisamment et la longueur du balai et trop juste, un balai de camion ou d'autobus serai plus adapté dans ce cas.

• Utiliser un tubes halogène récupéré sur une imprimante laser(celle contenant de l'ancre en poudre), (~40cm), alimenté en 24v, mais ça pourrait aller jusqu'à 150v (mais je n'ai pas voulu non plus chauffer mon garage!). Photo du test au Fablab: en conclusion cela chauffe beaucoup, trop et d'une manière trop diffuse, moins précise qu'un fil chaud

• Suite à ses essais très intéressants il est décidé de partir sur un fil nichrome de 17 gauge soit environ 1,2mm de diamètre. Sur le site de E44 taper la référence "FRE12". Sur le net il y a de nombreuses data techniques sur le fil nichrome, c'est plus rassurant en perspective des futures test, il y a même un simulateur
• Première idée des calculs ( à revoir)

Conception et Réalisation de la partie Mécanique

• La partie chauffante mesure 60cm

Conception et réalisation de la partie Électronique

Nous souhaitons alimenter le fil chaud en récupérant une alimentation PC de 12V mais il faut la rendre variable à trois ou quatre positions de valeur de chauffe

Plutôt que de passer du temps à modifier une alim et la rendre variable, puis autant de temps à en modifier une autre etc.., Jérémy nous propose judicieusement de réaliser une carte électronique variable multifonction

Conception et Réalisation d'une carte électronique variable multifonction

A l'aide d'une attiny85 mosfet http://www.rhaaa.fr/programmation-avr-premiers-pas-partie-1/attiny85

Fonctionnalités et applications possibles avec cette carte:

• Machine à fil chaud
• Électrolyseur: décalaminer un moteur, nettoyage de pièces en cuivre
• Variation de moteur DC (à courant continu)
• Variation de lampe led
• ...

Caractéristiques de la carte:

• Broche de reprogrammation par Arduino
• Un bornier à vis au pas de 2,54 pour commutateur rotatif (potentiomètre à plusieurs positions fixe)
• Un bornier potentiomètre sur lequel on puisse brancher: potentiomètre ou un détecteur de chaleur ou détecteur de lumière et faire varier ainsi la tension par la chaleur ou la lumière
• Bus I2C pour chaîner plusieurs cartes avec interrupteur Master/Slave, cela permet à une carte de piloter toutes les autres, application possible: piloter des flexibles à LED en série
• Utilisation possible de triacs pour la variation de moteurs asynchrone ou de charges 220V