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ASW15-3DP
Un 4M imprimé en 3D
Présentation : Julien Watier
L’impression 3D entre peu à peu dans la pratique de tous les jours de tous les modélistes. Souvent pour la fabrication d’outils, ou de partie de modèle de construction classique, mais on trouve aussi facilement des modèles entièrement imprimés, qui volent très bien, autour de 1,5 m d'envergure. Ils ont la réputation d'être particulièrement fragiles, en raison de la très faible épaisseur (0,4 mm) de la peau externe.
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Un 4M "tout plastique"
pour 70 € ? Simple comme un coup de fil ! |
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Pause champêtre.
On voit bien la taille imposante de cet ASW 15. C'est un 4M tout
imprimé en 3D avec du filament PLA. |
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J’ai imprimé et conçus quelques modèles de ce type mais j’avais l’intention de passer à l’échelle au-dessus : Plus c’est gros, mieux ça vole... Cet ASW 15 est donc bien plus grand que les modèles imprimés
habituels et il a fallu adapter les techniques de construction
avec d’une part des épaisseurs de plastique plus
importantes et d’autre part, par l’adjonction de renforts
en joncs de carbone. L'objectif que je m’étais fixé lors de la conception était d’obtenir un modèle similaire a un planeur RC de construction traditionnelle : Capable de voltige et de remorquages, durable et suffisamment solide lors des manipulations. Visuellement, d'un premier abord le modèle ne diffère pas d'un modèle de construction traditionnelle. |
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Dessiné avec Onshape |
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L'ASW15 V1 à côté
du Lunak imprimé lui aussi |
La playlist des vidéos
autour de ce modèle. |
Les fichiers 3D :
environ 35 € sur Cults 3D |
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Le
groupe Facebook |
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Vue d’ensemble des pièces
imprimées |
Caractéristiques techniques |
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Un modèle très modulable |
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Le proto n°1. |
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Chacun l’adaptera à sa pratique et ses envies :
- Il peut être monté en version planeur pur ou en motoplaneur
avec une propulsion électrique d’environs 700 W (2 versions
de nez) sous 4 éléments Li-Po.
- Le train d'atterrissage est dessiné en deux versions : convertibles,
fixe sorti ou fixe rentré. On peut aussi utiliser un train rentrant
électrique du commerce, j'espère trouver le temps de dessiner
un train rentrant imprimé…
- Les saumons peuvent ou non être équipés de winglets.
- La finition sera au choix : brut de ponçage, entoilé
au vinyle autocollant et même marouflé à la fibre
de verre.
- La verrière peut être imprimée opaque ou bien
thermoformée à partir du moule (fichiers fournis).
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Verrière imprimée |
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Verrière thermoformée |
Pour qui ? |
Le pilotage ne présente aucune difficulté particulière. C’est un modèle très sain et solide en vol. Mais comme tout modèle un peu imposant, il faut savoir atterrir proprement avec un modèle 3 axes et régler une aile quadroflap.
La construction : En soi, rien de compliqué, il faut simplement coller bout à bout des parties en plastique à la cyano. Bien plus simple qu’un modèle en structure ou que des ailes à coffrer. La seule partie à bien comprendre c’est le collage du longeron.
L’impression demandera un minimum d’expérience : une imprimante fiable et bien réglée est indispensable pour imprimer des grosses pièces sans gaspiller trop de matière. Les pièces en elle-même sont très basiques à imprimer sans aucun piège. Seules 3 pièces nécessitent des supports d’impression.
Matériel nécessaire |
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Outillage - Une ponceuse orbitale efficace et du papier abrasif de qualité : pour moi une Mirka et son papier (40, 80, 120,400). |
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| Fournitures - PLA standard : 5 kg - Un peu de PLA Flex pour la roue - Colle cyanoacrylate medium et son accélérateur - Résine époxy de stratification - 1 jonc carbone 12 mm x 1 m pour la clé d'aile - 1 tube laiton 12 / 13 comme fourreau de clé d’aile. - 6 joncs carbone 4 mm x 2 m pour le longeron de l'aile - 1 jonc carbone 3 mm x 1,5 m pour la commande de profondeur - 8 joncs carbone 1,5 mm pour les renforts de fuselage et les articulations de volets/ailerons - 1 tube carbone de diamètre 8 mm x 20 cm pour la clé du stabilisateur. Toute la partie carbone se trouve très facilement, par exemple sur carbonetube.net |
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Le maître-couple du fuselage
sur le plateau d’impression (Prusa Slicer) |
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Equipement radio - 4 servos d'aile type KST X10 (ou taille exactement similaire et il y en a beaucoup, sinon le montage sera très pénible) - 3 servos standard pour dérive/profondeur/crochet de remorquage - Récepteur 8 voies - Moteur Dualsky XM3844EG-10 hélice 11/6.5 ou équivalent (attention à la puissance, la longueur de l’axe et au diamètre pour que ça rentre). - Variateur 80 A - Accu 4S 2000 à 4500 mAh |
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A propos du plastique |
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Le matériau utilisé est du PLA standard qui fonctionne parfaitement. En effet même si d'autre matériaux sont plus léger (LW PLA ou ABS), plus solides (ABS, ASA, PETG) ou plus résistants à la chaleur (ABS ), aucun de ces arguments ne justifie pour moi de se passer de la simplicité d'impression du PLA : les grosses pièces creuses comme les ailes par exemple, sont très sensible au warping (déformation au refroidissement) et l'utilisation des matériaux cités plus hauts rendent l'impression très technique, longue et aléatoire et nécessite des imprimantes complexes (enceinte fermée) et des compétences certaines que je n'ai pas. Le PLA est au contraire très simple à utiliser. La résistance est donnée par les renforts, la légèreté n'est pas un point critique sur un planeur de ce type et de cette taille, d'autant que la masse finale assure un vol très agréable. Enfin la résistance à la chaleur n'est, dans les faits, pas un problème : à moins de laisser le modèle dans une voiture, et en prenant quelques précautions, le planeur ne va pas se déformer : il pourra rester en plein soleil sur le terrain même en plein été. Un point très important est d'utiliser une couleur claire : une aile bleu foncé ou noire ne tient pas 3 minutes au soleil… Même si un PLA standard convient tout à fait, j'ai fait des essais très prometteurs avec du PLA amélioré Ariane Plast Ingeo3D870 qui s'imprime vite et bien, résiste à la chaleur et peut être recuit pour renforcer ses propriétés mécaniques et thermiques. Le PLA de 3d Labprint Poly Air 1 est intéressant car très
résistant mécaniquement. En revanche il est plus
dense que le PLA standard et ne propose pas d'amélioration
du point de vue thermique. |
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Imprimante Prusa MK3S |
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L'impression prendra du temps, 400
h environ mais pendant que l'imprimante travaille, on peut faire
plein d'autres choses. Le montage en lui-même une fois les pièces imprimées
est super rapide, plus rapide que beaucoup d'autres planeurs en
kit.Une après-midi pour assembler le fuselage, 2 jours
pour les ailes, une après-midi pour la radio. |
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56° en surface en plein soleil
de juillet. Température de l’air : 28°. Pas de déformation. |
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| Le plus pénible est la finition des pièces.
Il faut une bonne ponceuse orbitale, un "simple" ponçage
peut suffire comme sur le quatrième prototype mais on peut
aussi poncer plus grossièrement puis entoiler les ailes au
vinyle. Je reviendrai sur la finition plus loin. Le PLA LW (PLA qui s’expanse à l’impression qui permet d’obtenir des pièces 2 fois plus légères), pourrait être intéressant pour le volet de dérive et le stabilisateur horizontal. Le centrage serait facilité pour la version planeur pur. Pour la version électrique, aucun intérêt puisque le centrage dans ce cas est idéal sans plomb avec des stabilisateurs « lourds ».Pour le reste de la structure, ce plastique est vraiment trop mou pour un modèle de cette taille. |
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Pour quel budget |
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Le vol |
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Depuis 6 mois, l’ASW15 est mon « planeur du dimanche »
: facile à transporter, vite monté, gratteur et voltigeur.
Je l’ai testé dans des conditions très variées.
L’objectif de départ d’avoir un modèle comparable
à l’équivalent en construction traditionnelle est
rempli. Il pèse le même poids qu’un ASW15 Airtech
par exemple.
En vol, l'ASW 15 se révèle très sain, le lancer
à la main ne pose aucun problème. La montée au
moteur électrique est rapide et le calage moteur d'origine ne
nécessite aucune compensation. Le respect du profil de l'aile
permet de très bonnes performances en vol : taux de chute faible,à
l’aise dans les ascendances, mais pour autant le planeur peut
accélérer pour assurer toute la voltige de base. La maniabilité
est excellente grâce aux larges surfaces mobiles des ailes. Le
tonneau tourne particulièrement rapidement et bien dans l'axe.
Avec sa grande dérive, le renversement est une formalité.
Les 5 kg du modèle permettent une voltige ample avec de bonnes
restitutions. Malgré tout le décrochage intervient très
tard, toujours dans l’axe.
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Lancé à la Madeleine
(64) |
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Atterrissage tout sorti |
Enfin la combinaison des flaps et des ailerons légèrement
relevés permet des approches avec une forte pente pour des atterrissages
très sécurisants. Là aussi la corde des volets
conséquente est bénéfique.
Le train d'atterrissage est au choix rentré ou fixe sorti (on
peut aussi mettre un train rétractable). Le train sorti permet
les remorquages sans chariot.Le modèle est d'ailleurs équipé
d’origine d'un crochet de remorquage. La structure a été
conçue pour résister a des remorquages musclés
(240 cc).
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Même si j’utilise principalement mon ASW 15 en plaine,
ce modèle sera tout à fait à l’aise en vol
de pente. Peut-être faudra-t-il envisager de fibrer le fuselage
sur les pentes un peu rudes…Sur les pentes de La Madeleine (64)
l'ASW 15 a su montrer ses qualités voilières dans de petites
conditions.
On peut dire que l’ASW 15 imprimé a un vol tout à
fait comparable à l’équivalent en construction traditionnelle.
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En approche suivi du DJI FPV |
Conception |
Il m'aura fallu pas moins de 6 mois et 4 prototypes pour obtenir un
modèle totalement opérationnel et un nombre d'heures difficile
à calculer à dessiner sur Onshape, en partant du plan
3 vues du réel, que j’ai suivi au plus près.
Contrairement aux modèles imprimés en 3D, toutes les surfaces
font au minimum 0,8 mm d’épaisseur (2 parois lors de l’impression
avec une buse de 0,4). Non seulement le modèle est plus solide
mais surtout la finition peut être bien plus soignée grâce
à l’épaisseur de la peau qui permet un ponçage
efficace.
Le modèle a été recoupé en morceaux de 20
cm de hauteur maximum et la conception a été étudiée
pour éviter au maximum les supports à l’impression.
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L’écope de refroidissement
qui intègre le crochet de remorquage. |
La platine radio en deux parties. |
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Le train dans sa version sortie
fixe. |
Les loquets de blocage du train. |
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Le verrouillage de l’aile. |
Vue interne vers la poutre de
queue avec les guidages de la commande de profondeur. |
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Le verrou de l’aile. |
Le nez de la version planeur pur. |
Le tronçon F4. |
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Le logement du servo de volet
: au format KST 10X ou équivalent. |
Le winglet et le saumon |
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L’écope / crochet
de remorquage et la fixation moteur. |
Vue interne de la commande de
largage. |
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La commande de profondeur
et l'empennage complet.
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En coupe , de gauche à droite,
l’ergot arrière de centrage de l’aile, le logement
de la prise multiplex, le logement de la clé d’aile,
le perçage du verrouillage de l’aile, et l’ergot
de centrage de l’aile avant. |
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La résistance mécanique est obtenue par l’ajout
indispensable à cette échelle de renforts en carbone :
- Pour le fuselage, ce sont 4 joncs de 1,5 mm en carbone (ou fibre de
verre) qui courent tout le long des parois dans des fourreaux ouverts
(pour pouvoir infiltrer la colle facilement). Ils servent aussi de guide
lors du collage des pièces.
- Pour l’aile, ce sont des renforts en jonc de carbone 4 mm qui
reprennent les efforts. Ils sont doublés sur les 30 premiers
centimètres de l’aile. Encore une fois j’insiste,
bien suivre la procédure de collage pour ne pas perdre une aile
en vol.
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Rupture du longeron en plein vol
sur un des premiers prototypes. |
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La fragilité
de l'aile liée au décollement du longeron au niveau
de l'emplanture sur les protos a été identifiée
et corrigée. |
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Les premiers prototypes avaient une fragilité de l'aile liée au décollement du longeron au niveau de l'emplanture. Trois ruptures en vol m'ont amené à modifier le mode de collage du longeron et à le doubler sur les 40 premiers centimètres de l'aile. Finalement, comme l'atteste une vidéo que j'ai partagé sur YouTube, l'aile accepte sans casser ni déformation permanente 34 kg (voire plus) appliqués au centre de la clé d'aile en prenant appuis sur la demi-envergure.
Test de solidité de l'aile
de l'ASW15 imprimé en 3D. |
Les avantages finalement d'un modèle imprimé |
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Les inconvénients |
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Les fichiers |
Si vous êtes prêts pour l'aventure, les fichiers sont disponibles sur cults3D autour de 35 € (clic sur l'image pour suivre le lien) |
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Le modèle est donc imprimé à partir des fichiers 3MF. C’est l’équivalent des fichiers STL, ils contiennent tous les paramètres3D du modèle mais aussi tous les paramètres d’impression (épaisseur de couche, positionnement des supports…), à condition de les utiliser avec Prusa Slicer, logiciel gratuit à partir duquel j’ai créé ces fichiers 3MF. Si vous ne jurez que par Cura par exemple, vous pourrez ouvrir les 3MF comme des STL mais sans aucune information sur les paramètres d’impression.
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Pour importer dans votre slicer et tester sur votre imprimante, le concepteur met à disposition ces 3 fichiers d'exemple, au format 3mf. (Clic droit sur le lien pour télécharger le fichier.) |
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J’ai ouvert un groupe Facebook d’aide et d’entraide autour de ce modèle (clic sur l'image pour suivre le lien) |
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Impression des pièces |
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Arrière de maître
couple |
Platine radio partie arrière |
Volet de dérive |
Toutes les pièces sont imprimées en PLA en couches de
0,3 mm avec une buse de 0,4 mm. Il n'y a pas d'intérêt
à faire des couches plus fines.
4 périmètres, 5 couches dessus-dessous remplissage grille
20%. Pas de ventilation, augmenter d'une dizaine de degrés la
température d'impression par rapport à la température
conseillée.
Pour éviter le warping (déformation des pièces
en refroidissant), ne pas hésiter à chauffer fort le plateau
(70°) et utiliser par exemple de la 3DLac.
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Les flaps imprimés
en grappe. A droite, la verrière opaque. |
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L'aile |
Chaque aile est composée de 10 tronçons principaux d'une
vingtaine de centimètres de hauteur, de la nervure d'emplanture
en 2 parties, et du saumon en 2 parties. Il faut ajouter les ailerons
et les volets.Tous les tronçons de chaque partie mobile sont
imprimés en une seule fois : en effet ils sont reliés
par une pièce à mi-hauteur pour rigidifier l'ensemble
pendant l'impression des parties les plus hautes et obtenir une qualité
optimale d'impression. Il suffit de couper la languette de liaison après
l'impression en passant plusieurs fois un cutter sur la jonction.
J'ai pour habitude de remplir le plateau au maximum, ce qui permet sur
une Prusa MK3 d'imprimer une aile en 2 fois pour les tronçons
principaux et les parties mobiles en une fois. Les impressions sont
longues mais nécessitent très peu de manipulations. Chaque
moitié de demi-aile prend environ une journée complète.
L’impression de plusieurs tronçons en même temps
permet aussi de diminuer les contraintes thermiques et donc le warping
lors de l’impression : les tronçons sont imprimés
moins vite, ils créent entre eux un environnement ou l’air
est plus chaud et plus stable. De plus les tronçons sont orientés
sur des axes différents sur le plateau ce qui diminue le risque
de torsion du plateau sous la contrainte de warping.
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Verrière imprimée
en 2 parties |
Tronçon central de l'aile |
Les ailerons droit et gauche |
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Tronçon central de l'aile |
Les flaps |
Malgré tout, si vous craignez les impressions trop longues,
ou les coupures de courant, il est facile sur Prusa slicer d’inactiver
certaines parties,en choisissant les pièces à imprimer
sur le panneau de droite.
En plus des tronçons principaux il faut imprimer les saumons
+ winglets pour les 2 ailes sur un seul plateau, et les nervures d'emplanture
chacune en 2 parties.
Les autres éléments accessoires de l'aile comprennent
les commandes d'ailerons (tringle et guignol) et les vis de fixation
de l'aile.
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Le winglet et son
saumon. |
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Le fuselage |
- F1 à F10 : Le fuselage en lui-même est composé de 10 pièces de F1 à F10. F4 intègre ses supports dans le dessin 3D, qu'il faudra couper une fois imprimés. Les fichiers 3MF regroupent certaines parties du fuselage.
- La dérive fixe est en 2 parties Rudder 1 et Rudder 2. Le pied de dérive est quasiment la seule pièce qui nécessite un peu de support : ils sont placés sous l'axe de la charnière de la dérive et sous la partie inférieure des karmans du stabilisateur horizontal. Ils sont intégrés dans le 3MF qui regroupe les 2 parties de la dérive.
- Le volet de dérive : il est en 4 parties, regroupées dans un seul 3MF
- La verrière existe en 2 versions :
• Une entièrement imprimée, en 2 parties
• Une version à thermoformer sur un moule à imprimer
+ son baquet à imprimer en 2 parties. Je pourrais peut-être
fournir quelques verrières thermoformées sur demande.
Le moule une fois imprimé est rempli de plâtre, puis finement
poncé, mastiqué…
- Le sabot arrière : en 2 parties sur le 3MF et sa roue de préférence en TPU (PLA Flex)
- Le train est en 3 versions :
• Train rentré, c'est donc une simple trappe fixée
par 2 loquets pour la rendre amovible
• Train sorti fixe : il se compose du châssis, de la jante
en 2 parties et du pneu à imprimer en PLA Flex ou TPU
• La trappe pour utiliser un train rentrant électrique
(j’ai utilisé le train électrique pour planeur ¼
chez Flash RC). Il faut aussi imprimer le support de train électrique
pour l’utiliser.
- Les renforts du fuselage : la platine radio en 2 parties très
épaisses (mais creuse) pour rigidifier le fuselage et le couple
en arrière de la cabine.
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Quelques
tronçons du fuselage, avec notamment le nez et le maître-couple..
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La partie
arrière conique et le support du train d'atterrissage fixe.
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Le stabilisateur horizontal |
- Pièce très simple car c'est un stabilisateur pendulaire.
Chaque demi-stabilisateur est composé de 2 parties.
- La commande de profondeur : elle comprend la chape, le palonnier en
2 parties, l'axe et enfin la pièce qui s'emboite sur l'axe. Tout
est sur un seul plateau 3MF.
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La commande de profondeur |
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La commande de profondeur |
Le stabilisateur horizontal en
2 parties |
Montage |
Tous les assemblages se font à la colle cyanoacrylate avec accélérateur. Seul le collage des longerons se fait avec de la résine époxy.
L'aile |
1 - Assemblage des panneaux d'aile
• Gratter les "pattes d’éléphant"
sur les surfaces en contact avec le plateau, soit avec un canif, soit
avec du papier de verre. Faire de même sur les renforts verticaux
Internes pour que les taquets d'emboitement se positionnent parfaitement.
• Repercer le passage des axes des surfaces mobiles pour que le
jonc de carbone qui servira d’axe coulisse facilement.
• Vérifier que les joncs de carbone 4 mm qui servent de
longeron coulissent facilement dans leurs longerons. Si nécessaire,
réaléser avec un tube laiton 4 mm monté sur une
perceuse.
• Assembler W1 à W10 : Faire un montage à blanc
pour chaque assemblage. Les longerons ne seront collés qu'une
fois l'aile entièrement assemblée.
• Utiliser une lumière rasante pour s'assurer que les pièces
sont parfaitement positionnées.
• Avec une cale à poncer, bien aplanir la zone du longeron
du haut de chaque pièce, parfois des surépaisseurs de
matière empêchent un collage jointif.
• Encoller avec de la cyanoacrylate toutes les surfaces sur l'une
des pièces, ne pas faire couler de colle dans les fourreaux des
longerons.
• Positionner les 2 pièces bien à plat, posées
sur l'intrados, sur un plastique de protection pour éviter que
la colle n’atteigne le plan de travail.
• Utiliser l'activateur. En cas de petites fentes résiduelles
liées au warping, remplir de cyano + accélérateur.
• A ce stade, ré-aléser les fourreaux des longerons
avec un long tube de laiton 4mm si nécessaire, en passant par
l'emplanture puis par l'extrémité de l'aile.
• Coller le saumon (pas le winglet)
• Insérer un écrou M3 dans la nervure d'emplanture
(pour le verrouillage de l’aile sur le fuselage), soit en force,
soit en le poussant avec la pointe d'un fer à souder (chauffer
au minimum). Puis coller les 2 parties de la nervure d'emplanture.
• Coller la nervure d'emplanture.
• Bien vérifier que les longerons coulissent dans leurs
fourreaux.
• Couper les 8 longerons aux bonnes dimensions, dépolir
les jonc carbone 4mm en les tournant dans du papier de verre avec une
perceuse.
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| Première version de l’aile avec un seul longeron. La version définitive en a 2 sur la partie centrale. |
2 - Collage des longerons
C'est une étape cruciale pour la solidité de l'aile. C'est
le point qui m'a donné le plus de mal dans la mise au point de
ce modèle. En effet le décollement (et non la rupture)
du longeron au niveau de l'emplanture a été à l'origine
de la perte de 3 premiers prototypes. C'est en modifiant la fixation
de ce longeron que le problème a pu être résolu
comme cette vidéo le montre : même avec 35 kg appliqués
sur la demi-envergure, l’aile tient bon sans aucune déformation
permanente.
Le longeron n'est pas simplement collé, il est serti dans l'aile
sur les 7 premiers centimètres à l'emplanture. Il sera
moulé dans son fourreau au niveau de l'emplanture pour avoir
un peu la forme d'un clou. Ce collage permet une résistance maximale
en traction.
Après avoir dépoli le longeron sur toute sa longueur,
il faut éliminer complètement la résine qui lie
entre elles les fibres de carbone. En extérieur à l'aide
d'un chalumeau à gaz, avec un masque, il faut bruler les 7 premiers
centimètres des 8 longerons (4 courts et 4 longs). Il faut laisser
brûler jusqu'à ce que la flamme s'éteigne (attention
qu'elle ne progresse pas trop le long du longeron). Aucun risque de
bruler les fibres de carbone ! Laisser refroidir, secouer les fibres
pour faire tomber les cendres.Chaque longeron doit ressembler à
un pinceau.Et voilà les longerons prêts à être
moulés sur les premiers centimètres dans le fourreau.
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La résine liant les fibres
est brulée au chalumeau pour pouvoir ré-imprégner
les fibres et mouler le longeron à l’emplanture. |
Tout est prêt pour le collage
de longerons. On voit bien les longerons comme des pinceaux. |
Le collage se fait donc à l'époxy de stratification
:
• Imprégner les fibres libres de l'emplanture des longerons
• Injecter avec une seringue et un bout de durite silicone, directement
dans les fourreaux environs 25 g par aile, répartis équitablement
et proportionnellement à leur longueur dans chacun des 4 fourreaux.
L'aile est maintenue verticalement pour que la résine descende
le long de l'aile. Attention à ne pas déborder dans le
fourreau de la clé d'aile. L'époxy va forcément
couler par le saumon, protégez le sol
.
• Introduire les longerons en les enfilant doucement pour que
la résine ait le temps de se répartir. Ne pas hésiter
à ajouter un peu de résine le long du longeron lorsqu'il
ne reste que les 10 derniers cm à enfiler. C'est cette zone qui
doit être particulièrement bien collée. Pour pousser
le longeron à la fin (il ne reste que les fibres moles imprégnées,
utiliser par exemple un tournevis de la bonne taille. Bien tasser et
fouler les fibres qui déborderaient. C'est ce qui permet de mouler
le longeron dans son fourreau. Pour mouler les fibres encore plus en
pression on peut enfoncer un cure-dent ou un morceau de jonc de 1,5 mm
sur les 2 ou 3 premiers cm.
• Enfin laisser durcir la résine 24h en maintenant l'aile
bien à plat.
3 - La clé d'aile
Il faudra probablement réaléser le logement du fourreau
en laiton. Soit avec un long foret de 13mm, mais le plus efficace, le
plus précis et le moins cher est de fabriquer soi-même
ce foret : découper un morceau de 20 cm dans le jonc de clé
d'aile de diamètre 12 mm.Coller à son extrémité
un morceau de 3cm de long du fourreau laiton à la cyano. Créer
quelques indentations avec un disque à découper sur l'extrémité
en laiton. Il n'y a plus qu’à réaléser en
tournant lentement, sans chauffer, si besoin utiliser un peu d'eau.
Le fourreau laiton sera finalement collé à la colle époxy
en ayant pris la précaution d'obturer son extrémité
pour éviter que la colle ne rentre à l'intérieur.
On peut utiliser un bouchon en Dépron collé à la
cyano par exemple.
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Le foret fait maison pour aléser
le logement du fourreau de clé d'aile. |
4 - Les gouvernes
Les ailerons et les volets sont collés de la même manière,
simplement en bout à bout. Il n'y a pas d'emboitement.
• Gratter les pattes d'éléphant
• Utiliser un profilé aluminium en L de 40mmx 40mm par
exemple comme guide de collage.
• Les tronçons sont placés dans le bon ordre, posé
sur l'intrados dans le profilé, la charnière au contact
de la partie verticale du profilé alu.
• Utiliser une lumière rasante pour bien positionner les
tronçons sans décalage. Bien caler les tronçons
dans le L du profilé.
• Tout est collé à la cyano + accélérateur.
• Vérifier que l'axe carbone (1,5 mm) coulisse librement
dans la gouverne, au besoin réaléser avec une corde à
piano montée sur une perceuse.
Le fuselage |
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Encore une fois, tout est collé à la colle cyano acrylate.
1 - Le corps du fuselage
• F1 à F10 : Commencer par le nez : coller les joncs carbone
1,5 mm en 2 m de long. IIs serontre coupés ou ajoutés
au fur et à mesure des besoins. Enfiler une par une les pièces
dans les joncs et encoller à la cyano d'abord les tronçons.
Une fois l'assemblage solide, coller les longerons par capillarité
avec de la cyano très fluide.
• Assembler les 2 tronçons de la dérive entre eux
sans oublier les longerons verticaux en carbone 1,5. Ensuite assembler
la dérive au reste du fuselage en l'enfilant dans les longerons
recoupés à la bonne taille.
• Coller la platine radio et le couple de renfort à l'arrière
de la cabine.
• Le sabot arrière ne sera collé qu'après
avoir poncé le fuselage.
2 - Le stabilisateur
• Coller les 4 tronçons 2 par 2. Ils sont symétriques
mais les tronçons externes sont identiques.
• La commande de profondeur sera traitée à la fin
avec l'installation radio
3 - La dérive
• Coller les 4 parties entre elles de la même manière
que pour l'aile.
• Il faut s'assurer que la dérive débat assez librement.
Pour l'insérer dans ses gonds il faut insérer l'axe inférieur
en faisant coulisser le volet vers le bas. Les axes moyens et supérieurs
devraient s'emboiter en exerçant délicatement une pression
de l'arrière vers l'avant. Si l'articulation est un peu dure,
on peut poncer les axes et utiliser un peu de silicone.
• La commande se fait classiquement avec du câble aller-retour.
2 trous au niveau du train permettent de guider les câbles. Je
les ai fixés sur la dérive avec 2 vis de 3 mm.
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| La dérive fixe, on voit bien les « gonds « imprimés qui permettent l’articulation du volet. | Assemblage de la partie arrière
avec des joncs de carbone en renfort. |
4 - Le tain
• Selon la version choisie, assembler les pièces entre-elles
puis visser les loquets fermement avec de la visserie M3.
• Il faut insérer un bout de tube laiton dans la jante
(coller les 2 parties) pour permettre un roulement efficace. C'est une
vis M3 qui servira d'axe.
5 - La verrière
- Version imprimée. En 2 parties, à encoller entre elles.
- Version thermoformée : imprimer le baquet et coller les 2 pièces
ainsi que le tableau de bord. Si vous maitriser la technique du thermoformage,
imprimer le moule positif, le remplir de plâtre, poncer, lustrer,
thermoformer. Ajuster la verrière thermoformée qui sera
collée par exemple au scotch double face 5 mm de large utilisé
pour les voiles de bateau RC. Je peux peut-être fournir quelques
verrières sur demande. Sur le baquet, il faudra coller à
l'avant le verrou imprimé à la bonne place.
• Le verrouillage de la verrière se fera à l'arrière
avec une corde à piano 2 mm pliée en L. Une fois le loquet
et la verrière en place, il faut marquer l'emplacement du perçage
du loquet (un peu de feutre Posca sur l'extrémité du loquet
poussé en place par exemple).
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Le baquet imprimé |
Le baquet est peint avec une bombe
style granit. |
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La verrière
en 3D à l'écran puis tout juste thermoformée
posée sur le baquet imprimé. |
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La verrière
transparente est vraiment plus réaliste. |
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6 - La commande de profondeur
C'est un servo standard qui actionne le stabilisateur pendulaire par
l'intermédiaire d'un tube carbone 3 mm (il faut un tube de 1,5 m).
Tous les guidages de la commande sont imprimés en même
temps que le fuselage. Côté servo, il faut coller dans
le tube une tige filetée 3 mm pour visser une chape métal.
A l'arrière, la chape imprimée est collée et assurée
avec une vis après avoir dépoli le tube. Il vaut mieux
passer la commande dans le fuselage avant de coller la chape.
Le mouvement de rotation du stabilisateur est transmis directement par
la rotation de la clé de 8 mm.
Sur cette clé, 3 collages sont à surveiller : celui du
palonnier et ceux des 2 ergots de calage des stabilisateurs.
Il ne faut surtout pas faire fuser la colle dans l'articulation entre
la clé et le fuselage...
Les 3 collages sont assurés en insérant des joncs de 3mm
collés à travers la clé percée.
Bien surveiller le calage de l'ensemble, prendre son temps. C’est
le seul moment délicat du montage avec les longerons.
7 - Commande de largage
Une simple corde à piano 2 mm va tout droit vers l'écope
sous le moteur actionnée par un servo standard. Il est vissé
dans son logement sous la platine radio.
La finition |
Sur les 4 prototypes, j'ai expérimenté plusieurs solutions
:
• Soit on ponce au mieux et on garde l'aspect brut du PLA :
Avantage : on gagne un peu de temps, réparations faciles, on
gagne un peu de poids. C'est le modèle N° 4 orange qui est
traité ainsi.
Inconvénient : On voit que c'est un modèle imprimé
en regardant de près, finition moins lisse donc peut-être
moins aérodynamique. Il faut une bonne impression à la
base car on ne peut rien mastiquer.
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Le planeur en PLA
brut d'impression. |
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• L'autre option est de poncer le modèle, mastiquer au
polyester, poncer puis entoiler au vinyle adhésif (surtout pas
du plastique thermocollant type Oracover). Pour le fuselage difficile
d'entoiler, il faudra poncer, apprêter et peindre.
Avantage : le modèle a le même aspect qu'un modèle
réduit standard. Finition brillante.
Inconvénient : plus long, plus lourd, réparations plus
visibles.
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Masticage des gouvernes. |
Le fuselage mastiqué avant
de recevoir son apprêt. |
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| Masticage au polyester , on voit la ponceuse Mirka Deros. | L’aile après ponçage
et masticage (mastic polyester) puis entoilage au vinyle. |
Lumière rasante pour mettre
en évidence les irrégularités, quand même
pas mal pour de l’impression 3D. |
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Le rendu brillant
est ici obtenu avec un vernis polyuréthane en bombe bi-composants.
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Il existe une troisième finition possible que je suis en train d'expérimenter : marouflage de l'aile à la fibre de verre 25 g/dm², 110 g pour le fuselage, avec de la résine photopolymérisable pour imprimante 3D : elle a le gros avantage de bien adhérer au PLA contrairement à la résine époxy et elle durcit instantanément quand elle est exposée à une lumière spéciale ou au soleil. Ce qui permet de travailler très rapidement. De plus, cette résine se ponce très facilement.
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Premiers essais de
marouflage à la fibre avec de la résine photo-polymérisable
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Remarques Ne comptez pas poncer à la main, il faut impérativement
une bonne ponceuse orbitale (MirkaDeros pour moi) et le bon papier
MirkaAbranet. Je commence au 40, puis 80, puis 380… Avec
des disques de ponçages de mauvaise qualité, le
résultat s’en ressent. |
Assemblage |
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| Installation radio et train rentrant. | Le centrage s'obitent sans plomb. |
- Vérifier régulièrement la fixation du moteur.
Les vis se desserrent avec la chaleur et les vibrations.
- L'accu est fixé avec un bracelet en velcro à la platine
radio
- Ne pas oublier de visser les ailes au fuselage…
- Les stabilisateurs horizontaux sont enfilés sur leur clé
et bloqués avec une petite vis.
- La programmation radio est assez classique pour une aile à
4 servos. Il faudra un peu de compensation à piquer pour les
aérofreins crocodile. Pas besoin de compensation à la
profondeur pour le moteur en revanche.
- Le centrage en version électrique s’obtient facilement
en plaçant l'accu vers l'avant de la cabine. En version planeur
pur, il faudra un peu de plomb. De ce fait, la version planeur pur est
aussi lourde que la version électrique.
N'hésitez pas à venir discuter sur la page
FaceBook dédiée à ce modèle, à
m'envoyer des images de vos modèles et à me faire part
de vos remarques...
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Nul doute que nous n’en sommes qu’aux balbutiements de l’utilisation de l’impression 3D au service des modèles volants. J’ai pris beaucoup de plaisir à expérimenter de nouvelles techniques grâce à l’impression 3D et ce n’est pas fini ! De par la rapidité de réalisation, je ne doute pas que chacun pourra apporter sa touche personnelle à la réalisation de ce modèle : choix des matériaux, finitions… Partagez vos expériences sur le groupe.
Liste des fichiers ASW15-3DP |
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Nom |
Pièces | Remarques |
Fuselage |
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| F1 F2 |
F1 F2 | |
| F3 | F3 | |
| F4 | F4 | |
| F5 | F5 | |
| F6 | F6 | |
| F7 F8 | F7 F8 | |
| F9 F10 | F9 F10 | |
| Rudder 1-2 |
Dérive fixe 1 et 2 | |
| Rudderflap |
Volet de dérive 4 pièces | |
| Horizontal stab |
4 pièces des 2 surfaces horizontales | |
| Horizontal stab LW PLA |
Idem, paramètre d'impression pour LW PLA | Option |
| Elevator command |
4 pièces de la commande de profondeur | |
| Frame 1 | Platine radio 1 | |
| Elevator command |
5 pièces de la commande de profondeur | |
| Frame 2 |
Platine radio 2 | |
| Printed canopy |
Verrière opaque imprimée, 2 pièces | |
| Baquet1 |
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| Baquet2 |
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| Verrou baquet | ||
| Rear skid | Patin arrière 2 pièces | |
| Wheel skid | Roue patin arrière, 2 pièces | |
| Optional gear up bay |
Trappe de roue fermée fixeet ses 2 loquets | Option |
| Optional Fixed landing frame | Train fixe sorti, jante (x2) et loquets (x2) | Option |
| Optional electric retract gear frame | Support arrière de train rentrant | Option |
| Optional Tire |
Pneu train principal | PLA Flex (TPU) |
| Amortisseur train rentrant |
Verrou avant train rentrant électrique | Option PLA Flex |
| Trappe train rentrant | Trappe ouvrante pour train rentrant | Option |
| Moule verrière 1 |
2 pièces | Option |
| Moule verrière 2 |
1 pièce | Option |
| Stand |
Berceau pour le fuselage | |
Aile |
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| Wing L 12345 |
5 premiers tronçons aile gauche | |
| Wing R 12345 |
Idem à droite | |
| Wing L67891 |
5 tronçons externes | |
| Wing R 67891 |
Idem à droite | |
| Optional simple wingtips | Saumons simple gauche et droit | |
| Optional winglets wingtips |
Saumons avec winglets 4 pièces | |
| Rootribs | Nervures d'emplanture, Droite et Gauche en 2 parties | |
| Flaps LR | Flaps gauche et droit | |
| Ailerons LR |
Ailerons gauche et droit | |
| Command | Commande d'ailerons/flaps et palonnier | |
Contact : Julien Watier
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