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1 Découpe dailes de planeur : Procédé de découpe par fil résistant Georges Lautemann Version du 13/09/2006.

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1 1 Découpe dailes de planeur : Procédé de découpe par fil résistant Georges Lautemann Version du 13/09/2006

2 2 Principaux inconvénients de la construction classique par longeron et nervures. 1.A la construction La réalisation de nervures en bloc est fastidieuse, le profil daile résultant souvent différent de la forme souhaitée. Le longeron reste difficile à bien réaliser, le montage reste très long, constitué de nombreuses opérations successives... avec séchage de la colle. La construction dite traditionnelle est adaptée aux modèles de planeurs anciens, moins aux plus modernes ou « tout plastique ». 2.En vol Les longerons bois sont souvent très raide et cassent après une faible flèche. Leur résistance aux chocs est moindre que les ailes en mousse plus homogènes. 3.Avantages ….tout de même. Une aile en structure sera toujours plus légère …. Des astuces permettent un allégement des deux techniques. Une bonne compréhension de la résistance des matériaux permet un peu doptimisation…. Oublions un peu les techniques anciennes, malgré le plaisir quelles procuraient et étudions les nouvelles techniques … vieilles de vingt ans.

3 3 Composition de ce document : 1.Principe de découpe, préparation des outillages et des gabarits. 2.Préparation des planches de polystyrène. 3.Découpe des noyaux dailes.

4 4 Principe général de la découpe par fil. 1.Cest le « fil à couper le beurre » Une fil chaud tendu entre deux points se déplace dans un matériau fusible expansé appelé « mousse ». Léchauffement de la température du fil est assuré par effet « Joule ». Une tension électrique appliquée aux extrémités du fil le maintient en température. La mousse Constituée de polystyrène expansé, la mousse avant découpe est une planche de forme vue en plan identique à laile, dépaisseur de 10 à 20mm supérieure environ. Choisir une qualité assez dense : 18 à 25 kg/m3, selon type de modèle. Une épaisseur de 40 mm suffit généralement ( aile jusquà 35 mm épais ). 0 V + 25 V environ

5 5 Préparation des outillages : La confection doutillage est un préalable… réalisé une fois pour toutes. Un chantier plan et rigide pour la découpe : voir pages suivantes. Des équerres pour découpe verticale : voir pages suivantes. Des supports de gabarits : voir pages suivantes. Une alimentation régulée ajustable : 0 à 30 V, 0 à 3 A. avec affichage de lintensité. Un arc pour le fil chauffant ( à savoir : le fil chauffé se détend, il faut un montage qui le maintient bien tendu ) : voir ci-dessous. Longueur utile : 1400 mm Hauteur utile : 100 mm Fil acier inox 0.4mm diam. Manche à balai télescopique Cordes à piano 4mm diam.

6 6 Outillage : Chantier de découpe. La qualité du plan de travail est importante : Cest un outillage réalisé une seule fois. Dimensions : 1400 x 500 x 120 mm ( ou 2500mm de long pour les modèles de 5.00 m ) Matériau : aggloméré ou mélaminé de 16 ou 19 mm, qualité hydrofuge. Posé sur une table, la hauteur du chantier permet un travail confortable pour les personnes de grande taille.

7 7 Outillage : Confection des équerres verticales et principe de découpe des trapèzes. Des équerres pour découpe verticale permettent de réaliser facilement la découpe précise de trapèzes. La précision de découpe des trapèzes conditionne la qualité du résultat final. Donc : soigner cette phase de préparation des ailes. Pendant la découpe, maintenir le fil en contact avec léquerre. La découpe deffectue sous le poids propre de larc. Plan de travail Surface antidérapante ( abrasif 280 ) Plaques de 100 x 50 x 15 Profilés de 10 x 10 x 160 Vérifier léquerrage

8 8 Outillage : Confection des équerres verticales et principe de découpe des trapèzes. Les équerres placées de cette façon permettent une découpe précise de lextrémité des trapèzes ( le plan défini par un point et une droite ). Ne jamais tracer la forme sur le bloc de polystyrène mais placer avec précision le fil sur le futur trait de découpe ( cest plus précis ). Plan de travail Point de basculement Astuce : Pour améliorer la précision, découper individuellement les trapèzes 5mm plus grands puis les superposer ( aile droite et gauche ) et découper à la dimension définitive.

9 9 Outillage : Confection des supports de gabarits. Les supports de gabarits sont réalisés en bois … une fois à droite, une fois à gauche. Gabarit en aluminium de 0.4 mm Dispositif de bloquage : Came 40 mm 6 mm2 mm Ep. 10 mm Dispositif de bloquage : Came 15/07/2006 : Beaucoup plus simple : coller les gabarits sur le bloc à ladhésif double faces

10 10 Confection des gabarits 1/3. Confectionner à chaque fois : Un gabarit intrados et Un gabarit extrados. Matériau : aluminium 0.4 mm ( anciennes plaques OFFSET ), découpé aux ciseaux … précision obligatoire, suivie de rectification puis ponçage. gabarit intrados gabarit extrados Marquage : Nom profil : XXXX Modèle : XXXX Date : XXXX Corde profil : XXXX Corde poly : XXXX Vrillage : XXXX 10 mm Planche de polystyrène Marquage : Nom profil:XXXX Modèle : XXXX etc … 10 mm Plans de référence 10 mm B.A. B.F. 10 mm env. Crochet de B.F.

11 11 Confection des gabarits 2/3. Contrôle des gabarits après confection. Chaque gabarit (paire) doit être validé par la découpe dun profil : Découper ( voir phase de découpe de laile ) un « trapèze » constitué de deux bloc de 40 mm de large et de la corde estimée, placés aux extrémités. Un contrôle sera fait par rapport au raccordement fuselage et au profil nominal. Tenir compte de lépaisseur du coffrage. Nouveaux gabarits à tester Blocs pour test B.A. B.F.

12 12 Confection des gabarits 3/3. Contrôle des gabarits après confection. Chaque gabarit (paire) doit être validé par la découpe dun profil : Vérifier : la qualité du Bord dattaque la qualité du bord de fuite la position dans les découpes ( épaisseur de découpe sup. = inf., env. 3 mm mini ) Lincidence du profil / plan inférieur. Relever la corde du polystyrène... Marquer cette valeur sur chaque gabarit ( servira à découper la largeur des trapèzes ). Identifier, marquer et stocker chaque gabarit … ça peu resservir … Relever lintensité du fil qui permet une bonne qualité de découpe … la plus lente possible. 6 à 10 mm 3 mm mini

13 13 Phase de préparation des planches de polystyrène. Cest une phase cruciale pour obtenir une bonne géométrie des ailes. Astuce :Découper des trapèzes de 5 mm plus larges et longs que nécessaire. Placer les deux trapèzes superposés et découper à la bonne cote les deux ailes simultanément. Très important : Ajuster langle de flèche par montage à blanc des ailes au sol ( fuselage en place ): La flèche à lemplanture et la forme de laile doivent être très bien contrôlées. Marquer dun ----> le B.A. extrados de chaque trapèze ( convention pour ne pas inverser les découpes ). Vérifier : La corde de laile. La flèche de chaque trapèze. Repère au feutre noir ( extrados seul ) Appliquer une légère pression ici pour vérifier la géométrie de laile ( modèle « assemblé » au sol ) Remarque : Pour chaque trapèze, le rapport corde mini/corde maxi doit être supérieur à 60 %, sinon la découpe seffectue dans des conditions difficiles par la trop grande différence de vitesse droite/gauche. Après avoir réalisé plus de 80 paires dailes, jai constaté que la précision de découpe des trapèzes conditionne la qualité du résultat final.

14 14 Découpe de ailes 1/2. La découpe seffectue : Marquer les repères 25, 50, 75 % sur le polystyrène (pour disposer dun contrôle de la vitesse davance pendant la découpe ) Toujours du bord dattaque vers le bord de fuite. Le plus lentement possible : régler la bonne intensité. Jamais à deux, mais seul, les mains écartées de 600 mm maintenant larc fermement. Commencer toujours par lextrados ( placer les bons gabarits … ). Poser le polystyrène en place avec précision, placer les poids dimmobilisation. Brancher lalimentation du fil, commencer la découpe…..et respirez à fond. B.A. B.F. 25 % 50 % 75 % 25 % 50 % 75 % Minimum possible ( 10 à 30 mm )

15 15 Découpe de ailes 2/2. Le fil est chaud … Bien respecter une avance identique des profils gauche et droit ( utiliser les repères 25/50/75 % ). La sortie au bord de fuite doit seffectuer simultanément à droite et à gauche, attendre la sortie complète du fil en le maintenant dans les crochets du gabarit ( la flèche du fil ne doit pas dépasser 5 mm ). Finition : ébavurer le bord de fuite après découpe, « couper » verticalement avec le fil chaud. B.A. B.F. 25 % 50 % 75 % 25 % 50 % 75 % Minimum possible ( 10 à 30 mm ) Ici : Découpe à : 57% gauche et 61% droite; il va falloir corriger en avançant plus vite à gauche …

16 16 Le futur ….Découpe des ailes. Les gabarits cest : Simple Facile à réaliser Nous avons fait le tour de la technique de découpe… Oui mais il faut réaliser chaque fois de nouveaux gabarits ( six pour une aile double trapèze ). Ah les copains … sils se mettaient daccord pour faire toujours la même aile ! La précision nest pas parfaite. La vitesse davance irrégulière peut créer un bord de fuite imparfait. Et si on pensait : machine à commande numérique …. Photo du site de Olivier Ségoin Excellent site sur les machines CNC. Voir article dans le magazine « RCM » de février 1995 Première machine à CNC conçue par lauteur de ce document.


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