Auteur Sujet: Conception-réalisation d'une voiture Provence en G, découpée au laser  (Lu 1249 fois)

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Bonjour,
Je démarre ce fil pour répondre aux questions posées dans le fil de Y sur « construction d’une voiture CP 2eme classe » dont les pièces principales ont été découpées au laser.

Je vais essayer d’expliquer ma démarche, les outils utilisés, les incidents-contrariétés rencontrés et les parades.

J’ai lu ici des échanges très argumentés sur la 3D, je n’ai pas ce niveau d’expertise ! Des remarques pertinentes seront certainement nombreuses en bienvenue.

Mon approche est plus basique, expliquer ce que j’ai fait, les outils utilisés, les moyens nécessaires, la démarche … avec simplement l’idée de montrer que c’est à la portée de tous, (oui, oui, c’est ce que je pense !). Vous n’avez pas le matériel, (normal il ne faut surtout pas commencer par ça) il y a vraisemblablement un FabLab équipé près de chez vous et beaucoup de site internet proposent de découper à la demande. Au début je faisais découper chez Scultéo, vous envoyer un fichier, un N° de CB et qq jours après c’est dans votre boite à lettres.

Dans ce premier message je vais tâcher d’expliquer ma démarche globale, désolé si je suis long.

Le contexte dans lequel je « bricole » :
La retraite arrivée je me suis lancé dans la création d’un Fablab (Lou FabiLoub à Avignon). Nous y sommes maintenant équipées d’imprimantes 3D et d’une découpe laser, (toujours des difficultés pour exploiter une fraiseuse à commande numérique …). Ces outils sont adaptés à notre passion ferroviaire si l’on ne leur demande pas de faire du trop petit.
Parallèlement à ça mes petits-enfants débarquent à la maison quand les vacances arrivent. Il faut alors ressortir les Playmobils de leur père dans lesquels il y a le train (mélange de LGB et de Playmobil).
Quand mes enfants étaient jeunes nous (je) avions fabriqué quelques wagons (contreplaqué profilés laiton, roues et boggies LGB). Je me suis donné comme objectif de me remettre à construire à cette échelle avec la nouvelle génération.
Ce « avec » m’a conduit à faire le choix d’un mode d’assemblage relativement rapide, précis pour que ça fonctionne bien, sans utiliser d’outils « dangereux » et d’un coût raisonnable pour leur donner le plaisir de réaliser, leur apprendre à bricoler. En résumé :
•   l’échelle G, bien adaptée pour les enfants avec des wagons qu’ils pourront facilement utiliser
•   la découpe laser des pièces (précision, rapidité de montage)
•   des pièces de structure en mdf de 3mm (matériel courant, adapté à la laser, facile à coller, bon marché)
•   des pièces en papier, carton, acétate pour compléter la composition (avec découpe laser pour la précision)
•   peinture acrylique (dilution à l’eau, choix de couleurs, bon marché, …)
•   Possibilité pour les pièces complexes de les réaliser par impression 3D.

Ces choix faits il faut se mettre au travail … sur l’ordi. Et c’est la première question  :
                                    quel logiciels choisir ?
Pour moi un choix lié au contexte … comme dis plus haut la laser est au FabLab, une association ouverte qui se doit de respecter des règles … on n’y utilise que des logiciels dont on a la licence ou des logiciels libre. Par ailleurs l’esprit des FabLab c’est le partage, le choix des logiciels libre s’impose donc.

Pour piloter une découpe laser il faut un format de fichier adapté, nous utilisons principalement des fichiers en .dxf.  Le fichier est converti automatiquement en commande pour piloter les mouvements en X et en Y de la te^te de découpe.
Pour créer le fichier en .dxf le plus simple est de partir d’un dessin 2D vectoriel.
Du vectoriel, concrètement ça veut dire que vous ne dessinez pas une ligne avec sa forme son épaisseur, vous dites entre les points A et B, il y a une droite, un arc de cercle, une courbe, … Dans ce cas votre dessin n’est pas composé d’une suite de points, mais d’un trait virtuel avec une épaisseur pour qu’il apparaisse à votre écran. La différence est facile à voir en zoomant fortement sur une ligne en diagonale d’un dessin, en vectoriel le trait reste continu, dans le cas contraire des escaliers apparaissent, le trait est alors composé d’une suite de points (les pixels).

Après avoir testé plusieurs logiciels je me suis rabattu sur Inkscape qui m’a semblé être celui qui correspond le mieux à nos besoins de modélisme.
Comment faire pour tester ? Aller sur le site Inkscape :https://inkscape.org/fr/ télécharger c’est gratuit, vous y trouverez aussi des didacticiel (certains en français), il y en a beaucoup d’autres sur YouTube en particulier. Vous pouvez commencer à dessiner.

Le mode de conception
Sur la photo en PJ les trois pièces de base pour réaliser un boggie de voiture CP.
 
Elles sont découpées dans du mdf de 3 mm ; vous pouvez voir que ces pièces comportent des encoches.
C’est un type d’assemblage à mon sens caractéristique des possibilités de la découpe laser.

Principe de l’assemblage avec des encoches.
Quand la machine est bien réglée la découpe laser est très précise et est répétitive.
La largeur du trait de coupe dépend de la machine, de sa puissance de la vitesse de coupe, de l’épaisseur et au type de matériau... Dans la réalité, après qq tâtonnements pour trouver les bons réglages l’épaisseur du trait de coupe peut être considérée comme constante. Pour ma machine, dans du mdf de 3 c’est 0.1mm.
Quand vous découpez des créneaux il y a donc entre les parties mâles et les femelles 2 fois 0.1 mm. Ce jeu rend l’assemblage flottant. C’est un bon réglage pour réaliser un puzzle mais pas pour faire un montage précis. Il convient donc, à la conception, de dessiner des pièces mâle de 0.2 mm plus larges que les pièces femelles. Compliqué ! … finalement non, car il existe des sites qui mettent gracieusement à votre disposition une application qui va calculer pour vous … vous indiquez la longueur totale, la taille approximative des encoches, l’épaisseur du matériau, la largeur du trait de coupe (le Kerf) et ça se dessine tout seul.
Et quand, après découpe vous assemblez ça rentre parfaitement sans jeu. Avec des fois quelques surprises … car, quand vous achetez du mdf de 3mm, c’est rarement exact, l'épaisseur varie entre 2.4 et 3.2mm. et dans votre assemblage les encoches dépassent. J’ai donc en permanence dans ma sacoche un petit palmer qui me permet de contrôler les épaisseurs et quand je trouve du « vrai 3mm » je fais un peu de stock.
Sur les pièces vous remarquez un trou dans les plaques de garde, il fait 4mm de diamètre , ce qui correspond à un tube laiton de 4 ext, 3.2 intérieur. Ce tube rentre légèrement à force dans le trou, comme celui-ci est perpendiculaire à la surface le tube se positionne parfaitement pour recevoir l’axe de 3 mm de l’essieu. La précision de la découpe et du montage permet d’obtenir un roulement des essieux sans avoir de retouches ou de réglages à faire (dans mon montage pas de suspension ni à ressort ni en trois points, la hauteur des boudins compense les irrégularités de la voie !)

Je termine ce message pour aujourd’hui par qq questions :
•   Trop long ?
•   Pas assez technique ?
•    ????
•   On continu dans le même esprit sur la suite de construction du boggie et de la caisse ?

PS : Un petit problème quand même : le temps … je ne suis pas connecté ici tous les jours … et qq fois absent plusieurs jours à la suite !
A bientôt
Philippe

Hors ligne mlm

  • Administrateur
  • Membre contributeur
  • *****
  • Messages: 3624
  • Echelle(s) pratiquée(s): Om
Merci Philippe, c'est une bonne présentation du sujet.
Maintenant, décris nous les différentes étapes pour arriver à découper au wagon au laser.
Par contre fractionne plus le texte pour que ça tienne sur un écran, voire 2 avec les photos.

Hors ligne JJB

  • Membre contributeur
  • ****
  • Messages: 585
  • Echelle(s) pratiquée(s): HOm, HOe, On30, IIm
Bravo Philippe! Ton texte est super, et tout à fait explicite sur "ce qu'il faut savoir", simple et compréhensible, mais avec le minimum de technique indispensable.
 - Tu aurais pu insérer la photo sous le texte, ou mieux dans le texte pour "alléger" celui-ci.
 - Des infos sur tes documents source, "De la réalité au dessin" ?
Une question (déjà?) Sur le dessin de ton bogie, sur les découpes de passage de roues, les échancrures pour "le passage des boudins?" se trouvent à l'extérieur, mauvaise interprétation de ma part....?
Merci de ton intervention, et nous attendons impatiemment la suite, a ton rythme bien évidement, nous en somme tous là! La gestion du temps à la retraite........
Cordialement.
Jean-Jacques

Hors ligne mlm

  • Administrateur
  • Membre contributeur
  • *****
  • Messages: 3624
  • Echelle(s) pratiquée(s): Om
Je n'étais pas réveillé ce matin car je n'ai pas vu l'image dont le lien apparait en tout petit à la fin du message..
Si tu mets plutôt une image JPG...même avec l'option de cliquer dessus pour l'agrandir. Au moins on (je) la verra(i).
« Modifié: 01 juin 2019, 15:07 par mlm »

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
 ....  Découpe des passages de roues  ....
Une photo c'est mieux qu'un long discours !

L'objectif est que les essieux soient montables et démontables, la contrainte est le manque de solidité du mdf, impossible de visser dans la tranche ça éclate.

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Je me suis fait un guide pour faire les trous centrés dans l'épaisseur avec un foret à main, le mdf est très tendre il faut y aller doucement.
Ce système de montage par vis m'éviter de coller le boggie mais  je ne sais pas si c'est réellement nécessaire.
Peut-être un peu de temps disponible les jours prochains pour expliquer la suite,  mais j'ai découvert les doc Aubertrain sur le même matériel  ... il y a 10 fois plus de détails !

Hors ligne mlm

  • Administrateur
  • Membre contributeur
  • *****
  • Messages: 3624
  • Echelle(s) pratiquée(s): Om
Astucieux .....c'est un parallélogramme déformable dans lequel tu pinces l'épaisseur du MDF que tu veux percer

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Oui il y a trois diamètre 06, 1 et 1.5
Le faire sans guide ,un fous sur 2 c'est pas en position

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Les correcteurs d'orthographe c'est fou une fois !

Hors ligne mlm

  • Administrateur
  • Membre contributeur
  • *****
  • Messages: 3624
  • Echelle(s) pratiquée(s): Om
A qui le dis tu.....et puis avec nos gros doigts sur les claviers tactiles ....c'est bien pis mon cher ami :D :D :D :D

Hors ligne JJB

  • Membre contributeur
  • ****
  • Messages: 585
  • Echelle(s) pratiquée(s): HOm, HOe, On30, IIm
Merci Philippe, très astucieux ton gabarit ;D

Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Absence de qq jours ... je vais revenir sur la voiture CP, avant je répond sur le gabarit de perçage.

Percer le mdf ou autre dans la tranche est une utilisation de ce petit parallélogramme, mais son utilisation première était pour percer les tubes et les ronds. (voir les photos qui suivront) Et comme ça marche bien je l'utilise très souvent dans cette fonction.

Un petit descriptif de réalisation.
-    3 morceaux de carré laiton de 5 qui sont soudés pour l'opération de perçage.
Commencer par les trous de 2mm pour les vis et ensuite le trou central au différents diamètre (au milieu mais s'il y a un petit écart ce n'est pas très grave !)
-   2 morceaux de u 6x6 ép1 ( c’est ce que j'avais sous la main) là encore les souder pour les percer ensemble, il faut que les trous soient bien alignés avec le bord mais la distance entre eux est sans importance.
-   Pour le montage j ai utilisé des vis de 2 avec écrou contre-écrou.


Hors ligne Philippe Fontana

  • Membre débutant
  • **
  • Messages: 63
  • Echelle(s) pratiquée(s): G et S, accessoirement HOm
Les photos

Hors ligne JJB

  • Membre contributeur
  • ****
  • Messages: 585
  • Echelle(s) pratiquée(s): HOm, HOe, On30, IIm
Merci Philippe, pour ce bel outils!

Hors ligne Bernard JUNK

  • Membre contributeur
  • ****
  • Messages: 1566
Très astucieux ...