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mardi 27 juin 2017

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Les matériaux composites

Construction par demi-moule

Philippe Hémery

La construction par demi-moule est un sujet qui mérite d’être abordé du fait de cette technique particulière et du nombre de pièces qui nécessitent d’utiliser cette technique.

Le principe

Le principe est de construire 2 demi-moules qui, à un moment de la construction de la pièce, seront assemblés pour le moulage complet d’une pièce non démoulable ou difficilement réalisable dans un moule traditionnel, puis, la pièce sèche, démontés pour le démoulage.

Pour ce faire, il aura été nécessaire de prévoir ce type de construction dès l’élaboration du mannequin.

Reprenons notre exemple de voilier d’1m qui présenterait un frégatage important (voir Construction du mannequin de moule) le rendant indémoulable dans un moule traditionnel.

Sur la base du mannequin, nous allons construire 2 demi-moules dans la sens de la longueur, un pour la demi-coque tribord et un autre pour la demi-coque babord. Pour obtenir un plan de joint parfait des 2 demi-moules, il faut que celui-ci soit présent sur le mannequin.

Lors de la construction du mannequin, la « nervure » longitudinale (quille) dépassera d’environ 2,5 à 3cm des couples de l’étrave au tableau arrière et sera d’une épaisseur d’au moins 5mm. Les couples du mannequin sont donc élargis de l’épaisseur de cette nervure afin que la forme de la coque ne soit pas modifiée par sa présence. L’angle formé par cette nervure et les lattes de bordé fera l’objet d’un soin particulier car il deviendra, pour chaque demi-pièce sortie (au démoulage final en une seule pièce), la seule marque visible du plan de joint. Il va de soi que cette « marque » de l’étrave au tableau arrière doit être la moins visible possible.

Fabrication des demi-moules

Cette opération ne doit pas déconcerter ceux qui on déjà eu l’occasion de fabriquer un moule simple.

Ici, la fabrication des demi-moules se fera par demi-coque le long du plan de joint. Par précaution, vous aurez cirer l’ensemble du mannequin afin de ne pas risquer que des gouttes ou des coulures viennent se coller sur la demie-coque que vous ne moulez pas.

Vous procéderez comme pour fabriquer un moule simple avec un minimum de 5 mat pour notre voilier modèle (1m de long). vous aurez une attention toute particulière pour la zone entre la coque et le plan de joint. Pour une fois, nous avons à cet endroit un angle droit, donc un risque d’avoir une mauvaise adhérence des mat. Pour limiter ce risque, au moment du passage du gel coat, vous chargerez cette zone de façon à "arrondir" cet angle.

Une fois la stratification de cette demi-coque effectuée, vous laisserez durcir un minimum de 24 h avant de démouler. Il vous reste à faire de même pour l’autre demie-coque.

Moule en deux partie d’une vedette lance-torpilles allemande

Les deux parties du moules avec leur gel-coat bleu-vert. Au fond, plusieurs exemplaires ont déjà été tirés. Ici, la partie avant du pont est moulée en même temps que la coque. Il n’est donc pas possible d’employer un moule en 1 partie. (merci à Alain Claverie pour la photo, Modélisme Naval - Trucs)

Le moulage

Il y a 2 solutions pour réaliser le moulage de cette coque (puisque nous avons pris l’exemple d’une coque). Le choix de l’une ou l’autre solution dépendra de la forme de la pièce à mouler. Je m’explique :

assembler les 2 demi-moule de façon parfaite en les maintenant au niveau du plan de joint soit par des serre-joints, soit en le perçant en espaces réguliers de l’étrave au tableau arrière et en le fixant avec boulons, rondelles et écrous. Ensuite, procéder au moulage comme nous l’avons déjà vu. Pour démouler, il suffit de démonter l’assemblage et d’écarter les 2 demi-moules.

réaliser le moulage dans chaque demi-moule, bien ébarber le long du plan de joint, assembler les 2 demi-moules (de la même façon que nous venons de le voir), réaliser un collage des 2 demi-pièces à l’aide de 3 ou 4 bandes de mat d’environ 10cm de large sur toute la longueur du plan de joint. Au niveau de l’étrave (en fonction de son pincement), il peut être intéressant de réaliser un joint congé avant la pose du mat.

Plus l’espace entre les demi-moules sera étroit, et donc la pose des tissus difficile, plus on optera pour la deuxième technique.

Dans les deux cas, le positionnement et l’assemblage des demi-moules devra être méticuleusement réalisé pour obtenir une surface extérieure parfaite au niveau du plan de joint.

Pour ce qui concerne les qualités mécaniques des pièces, il n’y a aucune différence si ce n’est un léger surpoids de la pièce réalisée par la deuxième technique.

Je finirai en préconisant de cirer les plans de joints (même s’ils ne recoivent pas de résine), trop fort n’a jamais manqué !

La forme initiale à mouler

L’axe de symétrie est représenté

La réalisation du mannequin

Le mannequin est réalisé en ajoutant la « nervure centrale » au niveau de l’axe de symétrie. Le mannequin est donc plus large que la forme initiale de l’épaisseur de la « nervure » (5mm)

La stratification des deux demi-moules

Les deux demi-moules sont stratifiés séparément à babord et à tribord en prenant appui sur la « nervure » qui représente le plan de joint.

Assemblage des deux demi-moules

L’assemblage des demi-moules restitue la forme initiale.