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Filament ABS

Kymaro

Etude sur le taux de remplissage.

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je vous donne des nouvelles de l'avancement de mon étude :

en fait, ça n'avance pas. j'avais trouvé une bouteille d'eau de 5 litres que j'allais remplir à coups de 500 ml avec un doseur à pâtisserie au lavabo du bureau pendant ma pause de midi au bureau. j'avais attaché cette bouteille d'eau suspendue après l'éprouvette à tester avec un fil de pêche, l'éprouvette posait sur 2 bureaux légèrement écartés. à 3,5 kg, le fil de pêche a cassé, fin du test.

je pourrais bien évidemment faire plusieurs tours avec le fil de pêche, pour pouvoir porter plus d'eau et exercer plus de force sur l'éprouvette... mais, en fait, une bouteille d'eau de 5 litres n'est pas suffisante, j'ai l'intuition que certaines éprouvettes résisteront à des dizaines de kg... et je passe un temps fou à 4 pattes sous les bureaux à remplir une bouteille d'eau sous les regards moqueurs de ma collègue justine... tout cela ne me convient guère.

il faudrait que je trouve un matériau beaucoup plus lourd, c'est aussi une question d'encombrement, si je dois suspendre 40 kg sous mon éprouvette, 40 litres d'eau, je ne sais pas comment faire... l'idéal serait de trouver dans une usine des déchets d'acier, sous forme de poudre ou de petits copeaux... je vais donc me rapprocher d'une chaudronnerie de ma ville. et je vais aussi trouver un pèse personne, histoire de peser le poids à la rupture une fois à la fin, plutôt que de peser chaque petite quantité avec le pèse lettre avant d'ajouter la poignée de métal dans la bouteille.

donc test en attente de matériel. la suite dans quelques temps.

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Il me semble plus simple d'utiliser un dynamomètre afin de mesurer la force exercée. Tu tire de plus en plus fort, éventuellement avec des cordes, poulies, levier, treuils ou autre. En une mesure tu connais la force de rupture de la pièce.

Envoyé via Tapatalk. . .

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Le sable aussi c'est pas mal comme lest

 

Sinon tu suspends Justine ... ça l'occupera au lieu de se moquer ! ;)

Modifié (le) par La Bidouille

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Il y a 13 heures, JeandesBiolles a dit :

Il me semble plus simple d'utiliser un dynamomètre afin de mesurer la force exercée. Tu tire de plus en plus fort, éventuellement avec des cordes, poulies, levier, treuils ou autre. En une mesure tu connais la force de rupture de la pièce.

Envoyé via Tapatalk. . .
 

oui, c'est le plus simple, le moins laborieux et le plus efficace.

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Sinon Archimède avait une solution pour soulever la terre qui à moindre ampleur devrait faire l'affaire pour casser des éprouvettes de plastique: le bras de levier.

schema.png

En gros, il te faut un profilé bien rigide du bricochouette du coin, une planche en bois pour le socle,d es serres-joints pour fixer tout ça à une table ou établis. Sur le socle il te faudra une rotule bien costaude (imprimée?), fixer des taquets (imprimés?) qui te permettront de positionner les éprouvettes toujours de la même manière. Tu pourra toujours utiliser ta bouteille d'eau comme lest, mais sans avoir besoin de la remplir. Néanmoins il faudra l'attacher à une vraie ficelle ;). Il suffit de faire glisser le poids vers la droite du schéma pour augmenter la contrainte. C'est un schéma vite fait, je n'ai pas tout mis, mais il faut mettre quelque chose entre l'éprouvette et la barre pour réduire la zone de contrainte, par exemple percer un peu le profilé et y insérer une bille.

Ensuite il peut être intéressant de fixer un mètre ruban sur le profilé pour mesurer. En option tu peux y fixer un peu de courroie GT2 en guise de crémaillère pour empêcher le lest de glisser lorsque l'éprouvette rompt.

Si ça t'intéresse je devrais pouvoir te donner la formule mathématique qui lie la contrainte en fonction de la distance du bras de levier.

Si tu es prêt à aller plus loin, il est possible de "mécaniser" le montage, je pense à un chariot entrainé par une boucle en GT2, une poulie à l'extrémité du bras de levier, une autre d'entrainement qui utilise le même axe que la rotule, un manivelle, un compte tour pour la distance parcourue, etc.

Edit: pour compléter,

Veuillez vous connecter pour afficher ce contenu. Modifié (le) par Tircown
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merci de vos idées.

je pense que 40 kg de billes d'acier, c'est plus cher que 40 kg de limaille, copeaux ou déchets divers...

je n'avais pas pensé à un dynamomètre. malheureusement le seul que j'aie trouvé d'occasion est ici : https://www.leboncoin.fr/outillage_materiaux_2nd_oeuvre/1022031883.htm?ca=10_s il est limité à 2 kg et il est déjà très cher.

le sable, c'est beaucoup trop léger, il me faudrait 20 litres de sable, trop encombrant.

quant à utiliser justine et suspendre justine, l'idée me plairait bien mais le problème, c'est le manque de scalabilité, on passerait directement de 0 à 65 kg, pas assez précis pour ce que je veux calculer...

l'idée du bras de levier d'archi me plait de plus en plus. et en fait, je n'arrive pas à trouver d'objection à cette idée... merci tircown, je pense que je vais utiliser cette idée. pour ce qui de la formule mathématique, je pense que ça ira, une règle de trois est tout de même plus simple que ceci (cliquer sur le lien "réponse à les impressions d'oscar" : 

Modifié (le) par oscar2000

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Dans ma formule il n'y a que des constantes de ton montage sauf une seule variable: la longueur du bras de levier. C'est un peu plus complexe qu'une règle de 3 car ça tient compte de la masse du montage qui mine de rien peut influencer les résultats.

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Il y a 1 heure, oscar2000 a dit :

merci de vos idées.

je pense que 40 kg de billes d'acier, c'est plus cher que 40 kg de limaille, copeaux ou déchets divers...

je n'avais pas pensé à un dynamomètre. malheureusement le seul que j'aie trouvé d'occasion est ici : https://www.leboncoin.fr/outillage_materiaux_2nd_oeuvre/1022031883.htm?ca=10_s il est limité à 2 kg et il est déjà très cher.

l

celui-ci c'est un collector normal qu'il coûte un bras!:D

regarde sur amazon, tu a des peson 50 kg pour 5.50 € pour 25 € tu a un 300 kg digital.;)

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j'avais regardé sur le bon coin dans mon département, celui là est à 40 km de chez moi. bon, c'est sûr que c'est un "qualité suisse", donc vraiment cher pour mon utilité. mais les horlogers ont souvent des instruments de mesure hyper précis... et en réalité, j'ai lu trop tard, je suis déjà en train de produire le système proposé par tircown...

tyssoon, les essais de choc, à mon avis, c'est de la dynamique, plus que de la statique. ça peut être utile, mais je cherche à déterminer les contraintes admissibles sous des charges statiques, c'est à dire des charges appliquées "lentement" en plusieurs secondes, et non pas sous des charges de choc appliquées par impulsion d'un centième de seconde. je cherche à faire simple, un essai de choc mesurable me semble hors de ma portée.

tircown, ce n'est pas pour me vanter, mais en ce moment, je suis en train de dimensionner au bureau des poteaux métalliques de 24 mètres de longueur de flambement (instabilité de forme, calcul au deuxième ordre) alors que les tables ne vont que jusqu'à 15 m dans le sens de la grande inertie et jusqu'à 9 m dans le sens de la petite inertie. mais merci pour avoir proposé de rendre service.

20161003_232236.jpg

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J'entends bien, dans l'exemple cité plus haut une règle de 3 donne 50 kg, contre 56,X kg avec un calcul RDM plus juste. C'est une approximation à 12% tout de même... Je pense que ce n'est pas insignifiant. Ce n'est qu'un avis, libre à toi d'en tenir compte ou pas. Indépendamment de ce débat, je respecte ton travail et je vais suivre avec intérêt les résultats que tu vas obtenir.

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salut, salut,

 

sinon tu prend le montage de tircown et tu mets une balance sous l'eprouvette (de cuisine pour les éprouvettes fines et un pèse personne electronique pour les éprouvettes résistantes..) après tu appuis de ton poids en douceur sur l'extrémité du levier en regardant la balance et quand ça casse tu auras le poids, donc la force de contrainte à la rupture.

 

(il y a pas de calcul à faire... ça veux dire que j'ai gagné ou pas? :-)

 

astalavistabyebye!

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petite remarque technique pour les curieux :)

 

n'oublions pas que c'est de la stratofabrication DIY les gars...

ctadire que vos résultats ne seront dans l'absolu dans le meilleurs des cas approximatif de par le fait que "personne" ne sera capable de reproduire vos conditions de fabrications... (T°C ambiante, matière, T°C d'extrusion, cohésion des couches etc...)

bref, le bon sens dans la conception est la meilleure arme pour des pièces solides.

 Perso pour mes pièces sollicitées (et c'est déjà un Non-sens de faire des pièces sollicitées en FDM plastique DIY..) : je conçois directement mes pièces en coques de 1mm de paroi avec des zones pleines localisées dans lequel les par exemple je place des perçages de diam1mm pour le positionnement (et je laisse de la matière autour pour la distribution de l'effort) de futur perçages en post-prod (usinage). j'ai un mode de remplissage "structure" remplissage 100% et dessus-dessous-paroi à 1mm. (j'oriente moi même le nid d'abeille si necessaire selon la contrainte). 

j'ai testé sur quelques pièces en PLA et c'est bien plus rigide qu'en coque "standard".

faut savoir aussi, (je dis ça pour les non-mecaniciens) que le plastique comme son nom l'indique est plastique au sens premier du terme. c'est a dire que sous contrainte il se déformera inévitablement de façon inperceptibles pour les plus solide (PEEK,PEI,hytrel etc) plus visible pour les POM, PTFE,ABS,PLA etc.

c'est le phénomène à l'origine des resserages de boulons réguliers sur les structures en PLA des reprap...

(N'hésitez pas à me corriger si j'ai dit des conneries, évidement)

en revanche je suis curieux de voir ce que donnerai un recuit de stabilisation sur ces pieces, j'ai posé la question a un expert materiaux qui n'a pas su me repondre sur les T°C et temps de maintient à faire.

 

a+

Modifié (le) par thot-aime

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@thot-aime Je suis complètement de ton avis. De la même façon, bâtir un plan d'expérience me parait irréaliste également compte tenu de la non répétabilité qu'aurait ces test compte tenu des paramètre complètement exotiques de chaque machines et localisations géographiques (T°, humidité etc...). De plus, une chose qui n'a pas été mentionnée sauf erreur de ma part est la direction d'impression des pièces en fonction des sollicitations mécaniques ie : on ne fera pas travailler une pièce en cisaillement dans une direction parallèle au dépôt des couches mais plutôt perpendiculairement pour faire travailler une section résistante de l'extrusion plutôt qu'une interface collée entre couches.

Je ne tiens pas a dévaluer ni critiquer les essais qui ont été fait, c'est tout de même très intéressant et du bon boulot à été fait.

Ce qui m’intéresserai serait une étude du fluage sous charge du PLA/ABS (ie : le cas de la perte de serrage sur une pièce plastique en "sandwich entre deux écrous/rondelles" et du couple de serrage optimal sur différents infill et épaisseur de coques.).

Si des choses ont déjà été faites je suis preneur.

Cordialement,

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En effet

Le 23/09/2016 at 13:33, La Bidouille a dit :

Il faut prendre en compte l’épaisseur de chaque couche car cela influe directement sur le nombre de croisements des couches entre autre pour le top et le bottom

Pour une épaisseur de 0.8 en 0.2 il y aura 4 couches croisées ... en 0.3 ... plus que 2....l'on peut imaginer en 0,1 (c'est le principe du tissage en quelque sorte)

indépendamment de l'architecture de la structure intérieure les parois ont une très grosse importance dans les phénomènes de torsion... étirement et pliage jusqu’à rupture.

Le sens de la contrainte à aussi sont importance puisque les "murs" verticaux ne sont pas du tout "construit" de la même façon que la base et le sommet (de plus certains slicer ne font pas le même motif pour les murs extérieurs parallèles ... zigzag ... les 2 ...)

pas si simple en effet de tirer des conclusions ... mais plutôt des tendances .

Modifié (le) par La Bidouille

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Bonjour,

c'est surtout le principe du contre-plaqué... :-)

 

Je comptait faire un test de contrainte de serrage pour voir de combien le pla flux, mais comme je travail en pleine matière (voir mon post précédent) cela aura vraisemblablement des résultats positifs. je vous tiendrais au courant. (je pensais à 50-100N sur une semaine. on verra bien les résultats)

Les slicers et leur méthodes d’évidement ont été fait pour des objets "déco" et non mécaniques, privilégiant la tenue "relatives" de la pièce ainsi que le retrait "uniforme" de l'ensemble. Méthodes arbitraire à proscrire pour des pièces un minimum sollicitées (pour info : un boulon assemblant deux pièces est une sollicitation mécanique...)

Je me suis heurté à des problèmes de retrait critiques du fait de la géométrie de mes pièces (je ne suis pas spécialiste de l'injection plastique et j'ai suivi bêtement les info glanées ici et là sur l'absence de retrait du fait du couche par couches et du refroidissement instantané de la zone extrudée... mais il n'en est rien!)

Il est clair que pour des pièces mécaniques il faut se conformer aux règles de l'art de ce domaine pour la conception (ep. constantes, contre-dépouilles etc. ) plus quelques autres que je dois encore mettre en évidence (géométrie et stratégie de forme en fonction de l'orientation et de l'effet du couche-par-couche).

Je comprend maintenant pourquoi les pièces de structure des reprap sont de "grossiers" blocs massifs... c'est pas par facilité mais par obligation qu'ils font des cubes percés bien massifs (à 30% de remplissage)  et donc longues à imprimer et non de belles pièces nervurées pour rentabilisé les couts matières et le temps...

 

Pour exemple, sur un disque nervuré hauteur 15mm (6 branches de profil triangulaire largeur 6 ep 4) comme une jante de vélo,  ø130ext et ø60 intérieur, j'ai un défaut de planéité de 0.5mm, entre le ø60 et le ø130 DE LA FACE SUR LE PLATEAU... c'est donc un retrait après décollage... ma stratégie originelle étant de privilégier le temps d'impression et le cout matière, (et les retracts à cause de ma tête capricieuse) mais je vais devoir revoir ma copie.

J'ai passé la pièce à la toile pour enlever la surépaisseur au centre, et je reviens à 0.04mm de planéité après pas mal de temps... (toiles  émeri à grain dégressifs posées sur le marbre, pour les curieux:) Je ne pourrai de toute façon pas utiliser cette pièce mais je voulais savoir si c’était possible de descendre en dessous du 1/10 sur ce type de pièce (imprimé en rapide couches de 0.33 mur de 0.5mm - 40min, mode perso) : done!;)

 

Tout ça pour conclure que les slicers ne sont pas conçus pour tenir compte des contraintes mécaniques finales des pièces et qu'il faudrait s'en extraire pour essayer de robustifier mécaniquement l’évidement et la décomposition en couches au niveau des pièces (évidement intégré à la conception et impression à 100% de remplissage) : dans cette perspectives seul le croisement à 90° des couches est "figé" et non contournable. seul le 90° est figé car suivant l'orientation des pièces sur le plateau l'angle change car finalement le croisement se fait toujours à 45° par rapport au plateau. donc on peut orienter les plaques suivant la sollicitation!

Dans cette configuration on se retrouve dans le cas de figures des construction en contreplaqué bois usinées (bloque multipli usiné ensuite dans la masse), la littérature devrais être disponibles sur ces sujets. Une méthode consisterai à produire des plaques de contreplaqué PLA de 2-3-5-10-20 couches et d'étudier les caractéristiques mécanique de cette structure simple (module d'young, limite rupture, limite élastique, à voir si la limite de traction en délaminage est judicieuse pour les adeptes du collage).

Ensuite suivant les résultats ça nous donnera des infos à corréler avec les études existantes sur le contreplaqué (en marine, ça à forcement du être étudié), ou (je suis optimiste) intégrer dans les matériaux custom des logiciel de RDM... mais là je suis un bisounours!

 

Je suis d'ailleurs curieux de savoir si une pièces composée de plusieurs plaques (imprimées plates) distinctes pressées sur un moule de forme et ensuite passée au four (pour solidariser les différentes plaques) donnerai comme résultats pour le fun (méthodes de fabrication des ailes d'avion et coques de bateau).

 

Mais je persiste et signe tout de même dans mon objectif de faire des pièces nervurées, élégantes, résistantes et "design" (c'est relatif, hein...)

astalavistabyebye!

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Hello

il y a 43 minutes, thot-aime a dit :

Tout ça pour conclure que les slicers ne sont pas conçus pour tenir compte des contraintes mécaniques finales des pièces et qu'il faudrait s'en extraire pour essayer de robustifier mécaniquement l’évidement et la décomposition en couches au niveau des pièces (évidement intégré à la conception et impression à 100% de remplissage) : dans cette perspectives seul le croisement à 90° des couches est "figé" et non contournable. seul le 90° est figé car suivant l'orientation des pièces sur le plateau l'angle change car finalement le croisement se fait toujours à 45° par rapport au plateau. donc on peut orienter les plaques suivant la sollicitation!

Sur des slicer "un peu evolués" l'on peut jongler avec quasiment tous les paramètres internes à la structure souhaitée (la liste est trés longue)

exemple :

les angles donnés au couches

2016-10-20 12_54_00-FFF Settings.jpg

L'ajout de couches pleines toutes les n couches

2016-10-20 12_54_14-FFF Settings.jpg

bien sur la forme des remplissages

2016-10-20 12_54_37-FFF Settings.jpg2016-10-20 12_54_51-FFF Settings.jpg

 

etc ...etc ...

Faire une table de vérité est une tache insurmontable (à mon niveau) en ajoutant les différents type de filaments

bon courage ;)

Modifié (le) par La Bidouille

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sympa comme réglages, mais je suis resté sur CdB... :S donc pas possible.. je me cantonne à modifier le XML de CdB.(vu mes problèmes de claquages, c'est 10x plus galère avec un autre slicer)

mais comme je n'ai pas de soucis avec solidworks, je préfère intégrer tout ça "en dur" dans la pièce du coup.

Je pense que je vais rester sur mes pièces identiques à l'injection pour commencer, mais sur ma prochaine imprimante (conçu et fabriquée perso de A à Z, ramps1.4 et repetier je verrai pour ce type de détails).

ça aura au moins l'avantage de pouvoir être transposé sur toutes les imprimantes et slicer (ep. de couche + remplissage à 100% et température de fil) quitte à donner les STL des pièces pour tester par d'autres.

c'est quel logiciel dans ton exemple?

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salut,

 

juste pour dire que j'ai un essai en cours sur la compression : simulation de serrage de deux pièces en pla par vissage.

 

j'ai fait simple. 

un cylindre diam 20 avec perçage diam 6.

3mode d'impression sans remplissage.

-pièce 1.  couches ep. 0.33 mur 0.8

- piece 2. couches ep. 0.33 mur 0,5

- piece 3. couche ep. 0,15mm mur 0.5

assemblage simple via un ressort de compression appliquant une force de 100Newtons sur les deux surfaces dessus-dessous du cylindre (via rondelles).

 

résultat. 

après 1 semaines :

- pieces 1 et 2 : perte de 5%

- pièce 3 : pas de perte

 

ccl. fine couche -> plus de matière -> plus tassé -> moins d'espace à combler lors de la compression -> plus résistante 

(principe de l'éponge sèche VS éponge humide...)

jusqu'ici ça reste logique..

je laisse en charge pour voir ce que ça donne sur le long terme...

 

bientôt (quand j'aurai un peu de temps libre le midi au taf) test dynamique et analyse de la raideur des pièces en PLA. (juste pour le fun)

des pièces remplie n'auraient donné que de très faibles deformations et a long terme.je test les ep de couches d'abord.

la suite au prochain numéro.

 

astalavistabyebye.

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je reviens ici, après une très longue interruption, je me suis donné d'autres priorités, mes tirelires pour cadeaux de noël et ma maquette pour le bureau...)

j'ai terminé de casser toutes mes éprouvettes, la première série de tests où le paramètre variable était le taux de remplissage. je poste quelques photos, et je présenterai mes résultats chiffrés dans les jours qui viennent, le temps de les mettre en forme. je réfléchis encore à la meilleures manière de les mettre en forme.

 

20170129_215625_resized.jpg

20170127_200134_resized.jpg

20170127_174212_resized.jpg

20170127_202314_resized.jpg

20170127_200232_resized.jpg

20170127_202421_resized.jpg

Modifié (le) par oscar2000

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