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Bricolage : divers bricolages liés au windsurf / Fabrication d'un Surf EGG 8'1"

Je me lance dans la fabrication (de A à Z) d'une planche de surf : du type EGG en 8'1'' (soit 2m46).
La planche sera faite en mousse polystyrene (EPS) / résine époxy. J'ai fait ce choix plutot que mousse polyuréthane (PU) / résine polyester parce que j'ai accès gratuitement à des pain de mousse EPS de taille 1m*1m*10cm: (necessité d'un collage: qui sera fait à la Colle PU).

Les PHOTOs du "Local" shape de l'assos' Composite de l'EIGSI dont je fais partie.

le Local shape : quelques photos du Local de shape de l'association "Composite" de l'école d'ingé l'EIGSI

(La suite...)

• Les Gabarits:
- le Scoop : la forme vue de coté, qui correspondra à la latte centrale.
- l'Outline : forme vue du dessus (seulement la moitié pour facilité la symètrie par rapport à la latte)

impression (en taille réelle) des gabarits :

• Lattes en bois :
En partant de la gauche :
-deux lattes "temportaire" fixé sur les bords exterieurs du pain de mousse : pour servir de guide au fils chaud (découpe du rocker)
-le Stringer: la latte centrale de la planche : taillé dans du CP Okoumé de 10mm
-le patron en papier de la latte centrale.

• Collage des pains de mousse autour de la latte centrale

Découpe de 2 pains de mousse (d'origine 1m20 par 1m) au fils chaud, en plusieurs blocs pour etre mis sur la latte.

Collage à la colle PU des bloc de polystyrène :

La moitier droite du pain : (la latte se trouve en dessous)

Un fois les 6 blocs de mousse collés : (l'outline trèèèès grossier juste pour donné une idée de la taille de la planche)

Recoupe : pour enlever un peu de matière (+ de facilité pour les manipulation et le rangement du pain)

Creusage du pain au dessus de la latte centrale : pour éliminer les bavures de colle afin de facilité la découpe du rocker au fil chaud.

• Découpe du Rocker au fil chaud :

Découpe du rocker (forme banané) au fil chaud : grace au profile donné par la latte centrale et les 2 lattes temporaire disposées à l'exterieur du pain

Ponçage du pont et de la carène : afin d’obtenir 2 plans parfaitement parallèles

Eeeeeet le masque

• Découpe de l'Outline:

Pose du gabarie papier : pour tracer l’outline (contour extérieur)

Découpe à la scie (grossièrement) de l’outline

La planche coté carène

Coté pont :

• Préparation du pain :

ponçage du polystyrène , afin d'avoir un pain prêt pour le shape (
- surface pont et carène bien parallèle et plane
- rails bien perpendiculaire àla carène

Le pain : presque prêt à être Shaper : reste à poncer encore... et toujours...

Ayéééé le pain est prêt pour le shape : (il apparait "pointu" mais c'est parce que la latte dépasse à l'avant et à l'arrière... je la couperai plus tard)

• Début du shape :

préparation de lignes pour les premiers "bevels" (chanfrein le long de l'outline : le premier a 45° puis les autres de plus en plus incliné vers le pond)

Debut du premier Bevel (celui a 45° sur l'angle coté pont). On bouffe rapidement le pain de polystyrène avec un rabot élétrique... faut il aller doucement.

Y a vraiment moyen de s’en foutre partout ! Et la poussière de polystyrène est élétrostatique : elle reste « collée » partout, sur la peau, les cheveux, les fringues… Une seule solution : la blouse intégrale et l’aspirateur industrielle :-p

Rabot, poncage... rabot, poncage... rabot, poncage... etc...

Le tail (l'arrière) sera travaillé à la fin : les rails devant resté très agressif coté carène, et le pont doit tomber brutalement... donc pas touche: en se moment, c'est l'heure des gros ponçages...

Ca prend forme :

(avant)

(l'arrière)

• Fin du shape :

Poncage fin : pour égaliser un maximum les formes.

Le tail : pas encore finit (trop épais)

Une vue de l'outline

Vue du rocker

Vue depuis le nose

Il manque quelques photos de la finition du nose et tail ... tant pis... on les verra dans les phase suivante (pas spécialement retoucher au micro-ballon)

• Micro-ballonnage du pain :

Masticage du pain de polystyrène avec de la résine époxy + charge (micro-sphère de verre appellé "micro-ballon"), pour combler les irrégularités de surface (surtout pres de la latte... où les billes de polystyrène se sont arraché à cause de la colle, lors du shape)

Masquage de la latte:

Puis découpe du scotch au raz de la latte

Résine Epoxy + Microballon = Mastic

Grosses galère au début : à cause d'une résine pas assez chargé (il faut mettre des 'croballon jusqu'a saturation !) et de spatule pas assez rigide (l'idéal est morceau d'aerex: c'est déformable et malgrès tout hyper rigide !)

Tout le pont est fait : L'état de surface devient sympas (restera un ponçage leger pour virer les "croutes" de mastic)

Il aura fallu près de 90g de résine + la charge (négligeable en poid)

• Peinture acrylique posé au rouleau :

La mousse polystyrène ne supporte pas le polyester (qui fait fondre le polystyrène) qui est contenue dans la plupart des peintures en bombe.
C’est aussi pour cette raison que les stratifications se feront à la résine époxy (plus chère) et non à la résine polyester.

Masquage du pain et de la latte :

Peinture rouge acrylique posé au rouleau :

Retouche peinture : au pinceau pour boucher les trous du polystyrène.

photo à avenir

• Découpe du placage :

Le pont va etre constitué d'un placage en Bambou sur la partie arrière (le bois va etre collé avec une couche de fibre de verre en dessous, puis recevra dans un second temps : une seconde couche de fibre par dessus)

Sur la partie avant du pont : uniquement 2 couches de fibre de verre.

Le placage Bambou : 430*2500mm d'une épaisseur de 0,6mm

Une découpe longue et laborieuse : (la feuille de bois est hyper fragile)

• Préparation mise sous vide pour les stratifications.:

Les stratifications (époxy + fibre de verre) vont être effectuées sous vide :
Pour cela, la planche va être placé, immédiatement après le résinage de la fibre) dans une bâche (un grand sac en quelque sorte) dans laquelle l’air va être absorbé grâce à une pompe.
Ce système permet de plaquer le tissue de la bâche contre le pain en mousse, et donc de mieux coller la fibre sur le pain de polystyrène.
(ca permet aussi d’utiliser un tissu d’arrachage, qui va jouer le rôle d’éponge sur la fibre, et absorber le surplus de résine : et donc permettre un gain de poids)

Ce système de mise sous vide, n’ai possible que grâce à une bâche « spécial » sur laquelle la résine ne polymérise pas.

Découpe de la bâche à vide :

Fabrication du système de connexion entre la pompe et la bâche :
(Un trou parfaitement ajouté sur le diamètre du tuyau, étanchéifié au silicone, puis un large patch de scotch double face sur la partie supérieur pour coller à la bâche.)

Quartes petits patin en mousse pour éviter que le tuyau se colle à la strat’ lors de la dépression.

Il ne reste plus qu’a faire un mini-trou dans la bâche, et collé proprement le scotch double face.

La pompe à vide :

L’objectif de cette pompe est de créer une dépression dans la bâche.
Là où sa se complique, c’est qu’il ne faut pas que cette dépression soit trop importante au risque d’abimer / déformer le pain de polystyrène.

La pompe doit donc être asservie en pression : d’où la présence d’une électronique qui contrôle l’allumage et l’extinction de la pompe afin de maintenir la pression désirer.

Cette électronique est principalement constituée d’un Amplificateur opérationnel monté en trigger de Smith qui compare la valeur d’un capteur de pression avec la valeur d’un potentiomètre (qui permet a l’utilisateur de régler la pression voulu). Ce comparateur commande l’ouverture ou la fermeture d’un relais, qui lui-même allumer ou éteint la pompe.

La pompe, en elle-même, est issue d’un compresseur de frigo.

• Plaquage du Bambou sous vide :

Le Bambou, va être « collé » par l’intermédiaire d’une stratification à la fibre de verre + résine époxy le tout sous vide (-0,4bar).

Découpe de la fibre de verre

Pré-découpe de la fibre.

Découpe finale de la fibre : (qui devient totalement transparente une fois imprégnée de résine)

Pose de la résine epoxy sur la fibre de verre (puis placage du bambou, et mise sous vide)

Une fois la fibre imprégnée de résine,, et le plaquage Bambou posé dessus : Toute la plache va dans la bâche à vide :

La connection Pompe / bache : qui marche à merveille (pas de fuite)

Une fois que la résine à finit de catalyser : (la fibre est devenu transparente et le Bambou est collé)

Le collage est parfait (solide, pas de zone de délamination apparente)
Reste que : en voulant « économiser » le tissu d’arrachage, je n’en n’ai pas utilisé pour cette étape de la stratification. Ma résine à « glacé » au dessus de la fibre… (Effet miroir, pas encore désiré à cette étape de la fabrication). Une séance de ponçage s’impose (pour favoriser l’accroche des couche de strat’ suivante)

Ponçage du pont : le ponçage a pour but de virer le surplus de résine pour avoir une surface parfaitement plate (mais moins « lisse » : la fibre devient « rugueuse » car on vire la pellicule de résine qui recouvrer la fibre… on ne laisse que la résine imprégné Dans la fibre.),

L’aspect opaque (blanc) disparaitra à la prochaine stratification (car la fibre sera ré-imprégnée en surface)

• Stratification de la Carène (dessous) :

Stratification à la fibre de verre + résine époxy le tout sous vide (-0,4bar) : DEUX couches de fibre en 200g/m²

Découpe de la fibre de verre

Le tissu d’arrachage : qui va jouer le rôle de papier buvard pour absorber le surplus de résine.

Imprégnation de la fibre avec de la résine époxy. On recouvre par le tissu d’arrachage. Et le tout va dans la bâche à vide.

A se moment j’ai fait une erreur : Le tuyau d’aspiration est placer du mauvais coté ! (il est du même coté que la strat en cours (carène), j’aurai du le mettre coté Pont) Cela va engendrer un esthétisme très reprochable !

Une fois la pompe en marche, l’air est chassé de la bâche qui se recroqueville, et plaque ainsi la fibre contre le pain de polystyrène.

La bâche est plaquée très fortement contre le polystyrène.

Une fois la planche sortie de la bache : on voit vite qu’il y a eu un problème ! Des micros bulles sont présente partout.
Surtout autour de la zone d’aspiration : alors que c’est à cette endroit que la pression était la plus forte, donc où la fibre était le mieux plaqué contre le polystyrène…

Le tissu d’arrachage est à retirer. (il est blanc là où il n’a pas été imprégné de résine, et translucide là où il à était mouillé.)

La carène est dégueulasse.
La strat’ sous vide n’a pas fonctionné correctement !
Plusieurs erreurs :
- l’aspiration de la pompe placer du mauvais coté : en effet, j’i mis l’aspiration du coté où il y avis la fibre… j’ai donc aspiré l’air du pain de polystyrène et l’ai forcé à passer à travers la stratification en cours. Malgré que la fibre soit plaqué contre le pain, l’air à circulé au travers de cette fibre, se qui a créer les microbulles.
- une fibre avec un grammage trop élevé : la 200g/m² laisse passer trop d’air, alors qu’une 100 ou 120g/m² aurait évité d’aspiré l’air du pain de polystyrène.

Il ne reste plus qu’a poncer, pour essayé de rattrapé un maximum les microbulles, en pénétrant plus la fibre lors du glaçage.

Hot-coat :
un pré glaçage de la carène, pour remouiller les fibres que j’ai beaucoup poncé, pour essayé de boucher un maximum les microbulles.

Cela a très peu fonctionné (c’était prévisible) car une résine déjà imprégné, ne boit plus, ou seulement très peu et en surface.
Par contre, cette étape à considérablement alourdi la planche…

• Stratification du pont : 2eme couche

Stratification à la fibre de verre + résine époxy : Une couche de fibre en 200g/m²

Cette strat’ n’a pas était sous vide : suite à l’échec de la stratification de la carène. J’ai mis du temps à identifier la source du problème.

J’ai donc utilisé une autre technique de strat’ : le prépeg.
Il s’agit de pré-imprégner la fibre avec la résine : sur une table parfaitement lisse. Cela permet de mettre moins de résine.
La fibre ainsi mouillé, et roulé, puis déroulé sur la planche. Il n’y a plus qu’à chasser les bulles avec un squeegee (spatule souple)

Pré-découpe de la fibre, avant son imprégnation sur la table à strat’

Une fois la fibre mouillé (résine époxy toujours), puis re-déroulé sur la planche (et débullé)

Une fois sec :
Il n’y a pas eu de problème (pas de bulle) mais par rapport à une strat’ sous vide : le poid est plus important ici.

Le dessous, où il va falloir poncer le free-laps (limite de la fibre du dessus) pour le faire disparaitre.

• Fabrication du pontet

Le pontet remplace le plug de leach, et permet ainsi d’accrocher le surf à la jambe du surfeur.

On effiloche un morceau de fibre de verre, afin d’obtenir plein de « ficelle » de verre

On forme avec le tout une sorte de nœud papillon.

Une fois trempé dans la résine, et disposé à l’arrière du surf.

• Les plugs d’ailerons (FCS)

L’objectif des plugs, est de permettre de démonter les ailerons, et ainsi de ranger plus facilement le surf dans le fourgon (il s’agit de la 4ème planche que je dois faire rentré dans mon hyundai)

Les plugs FCS (27€ les 6plugs quand même !!!)

Placement des ailerons

Perçage de la planche à la défonceuse (une sorte de fraiseuse portative)

Les 6 trous :

Fabrication de bouchon de polystyrène pour combler du volume avec une moindre point (plus léger que de la résine + micro-ballon).
Cela va aussi évité à la résine de trop chauffer en masse.

Le trou fait à la défonceuse va jusqu'à la strat’ du dessous !
pour permettre à la fibre de s’accrocher sur un support solide (pas que sur du polystyrène)

y a plus qu'a...

Les ailerons sont mit en place (angle droit pour celui de l’arrière) et 6 degrés d’inclinaisons pour les latéraux (maintenu avec du scotch pendant le séchage de la résine.

Une fois sec : il va falloir poncer :

Je dégrossi au rabot électrique. Et je ne ponce pas totalement le plugs. En effet en laissant 1 ou 2mm qui dépasse de la planche, cela m’évitera de combler ces plugs lors du glaçage final

• Peinture (couche fine) avant le glaçage.

Peinture en très fine couche, juste avant le glaçage pour faire disparaitre les microbulles de la carène, apparue lors de la stratification sous vide.

• Pineline noir

Il s’agit d’une petite ligne noire qui change TOUT !
Très esthétique, mais en réalité cette ligne est destinée à masquer la jonction entre les 2 strat’ sur le pont (ici la jonction entre le Bambou et le rouge)

Pour faire cette ligne, la plus régulière possible, j’ai acheté du joint de calfeutrage autocollant… qui m’a permis de faire un guide pour le stylo.
Le stylo utilisé est un Posca de 8mm Noir

• Glaçage

L’objectif de cette étape est de protéger la planche avec une dernière couche de résine.
Je vais donc « peindre » la planche avec une fine couche de résine époxy. Cela va permettre de finir l’étanchéité de la board, et de protéger les fibres.

Glaçage du pont

Le pontet

Glaçage de la carène : masquage des plugs d'ailerons (pour éviter de les combler avec la résine)

Après 3 jours de séchage : grattage de la jonction entre le glace du pont et celui de la carène.
Gros ponçage pour rattraper tout les petit défauts de formes, et ensuite un petit gloss (posé au chiffon imbibé de résine : pour redonné un brillant à la planche).