Projet Arçon - Fabrication d'une pièce en agro composites

  • Course from GRETA
  • Main author Pascal Labre
  • Last revision 10.7.2014

 

Projet Arçon - Fabrication d'une pièce en agro composites: du modèle à la réalisation

Introduction 

L'arçon est la pièce centrale d'une selle de cheval sur laquelle est assemblée les différentes pièces de cuir qui vont constituer la selle. Cet arçon est fabriqué généralement en bois et parfois en matériaux composites. 
 
A la demande d'un sellier, il nous demandé ici de fabriquer à partir d'un modèle pour selle de randonnée (de type américaine) en fibres de verre et résine polyester, un arçon, d'abord identique, puis de développer un arçon avec des propriétés mécaniques proches mais plus souple afin que le cavalier soit plus en harmonie avec sa monture.
 
Les randonneur étant des personnes assez proche de la nature, il est décidé de tester pour ce nouvel arçon des résines biosourçées et des fibres naturelles, certainement des fibres de lin, qui devraient donner « la souplesse» attendue.
 

1. Analyse de la pièce existante

 
 
1: Joint de colle
2: Accrochage des étriers
3: Partie en contre dépouille (indémoulable)
4: Perçages
 
L'arçon est fabriqué en plusieurs parties collées.
Toutes les accroches destinées aux différents assemblages sont percées dans la partie collée.
 
 
Partie 1 : dessus de l'arçon
1 moule
 
 
Partie 2 : dessous de l'arçon
1 moule
 
 
Partie 3 : Arrière de l'arçon en contre dépouille
1 moule
 

2. Réalisations des moules

Les moules ont été réalisés par stratification au contact (voir modules précédents)
 
Matériel utilisé:
  • Cire de démoulage: Renlease QV 5110 de Renshape (Fournisseur DlL France). Cire en pate
  • Gel coat moule vinylester noir (Ref GCMOULPIN : CMS France)
  • Résine vinylester (Ref: RVINYL : CMS France)
  • Mat 100 de surface (1 couche)
  • Mat 300 (2 couches)
  • Roving 450 (2 couches)
  • Catalyseur PMEC
  • Application: Pinceaux
 
 
 
Moule #1 Partie supérieure
 
 
Plastiline sur les encoches et les trous pour éviter les problèmes de démoulage
 
 
Moule #2 Partie inférieure
 
 
 
 
Moule #3 Partie arrière
 
Vue d'ensemble des trois outillages fabriqués
 
 

3. Fabrication des pièces

3.1. Analyse de la pièce

Découpe d’une partie de la pièce pour analyse du taux de fibres et du nombre de couches
 
La partie prélevée est placée dans un four à 600 °C pendant 30 minutes. 
 
 

Analyse après calcination:

Après calcination de la résine on analyse la perte de masse (taux de fibres) et les différentes couches restantes.
Perte de masse = Taux de fibres après calcination = 40%
Nombre de couches = Epaisseur de la pièce = 2,5 mm
 

3.2. Constitution de la pièce

En fonction des résultats obtenus, la pièce sera fabriquée par moulage au contact avec la constitution suivante :
  • Un gel coat transparent (GCTRAN de chez CMS): 800g/m2 Epaisseur 0,8 mm
  • Un mat de surface : Mat 100: Epaisseur 0,2 mm
  • Deux mats 300: Epaisseur 2 * 0,6 mm
  • Un Tissu de verre 450: Epaisseur 0,9 mm
Epaisseur totale de la pièce finie : 2,5 mm
Résine utilisée : résine polyester standard pour moulage au contact
 
 
Moulage de la partie inférieure
 
 
Moulage de la partie supérieure
 
 
Moulage de la partie arrière
 
Assemblage des trois parties
 
 
 
Les trois parties vont être collées avec un mastic à base de poudre d’alumine et de résine polyester catalysée.
 
 
 
 
Après collage des trois parties, la pièce est prête à être utilisée.

4. Bilan 

La pièce étant validée par le client, sur la forme et la méthode une étude est menée pour réaliser le même produit en substituant les fibres de verre par des fibres de lin. 

 
 
 

Un projet Interreg IVB

Partenaires