Electrolab Il faut utiliser les choses comme elles doivent etre utilisees… ou pas !

22Juin/17Off

Fly me to the moon

Posted by Eric

Pour être tout à fait exact, la lune n'est pas un objectif, et vu que cela a déjà été fait, ce n'est plus vraiment considéré comme un challenge 🙂
Mais ce n'est pas pour autant que l'Électrolab n'œuvre pas dans le domaine du spatial. En effet dès 2011, les (quelques) membres historiques ont envisagé de contribuer à la réalisation d'un microsatellite. L'expérience "scientifique" envisagée consistait à prendre des photos à l'aide d'un capteur CCD et de renvoyer ces images sur terre par liaison radio. L'aventure s'était toutefois arrêtée prématurément peu après la rédaction du cahier des charges, notamment du fait que la réservation d'une place pour le satellite sur un lanceur (russe) n'a pas pu se concrétiser.

It's rocket science
Depuis trois ans, un autre groupe de membres s'attelle consciencieusement à la conception d'une fusée expérimentale de dimensions honorables appelée « AlphaRocket » dont plusieurs articles ont déjà été présentés dans ces colonnes (octobre 2016, avril 2017) et sur le wiki. Le lancement est prévu pour l'été 2017. Un billet dédié à cet événement sera publié sur ce blog. Nous souhaitons tous nos vœux de succès à ce premier lancement.

Space oddity
Mais l'histoire n'étant qu'un éternel recommencement, une nouvelle contribution de l'Électrolab au domaine spatial à débuté ce printemps avec pour objectif d'installer dans nos locaux une station de contrôle mutualisée pour le suivi et le pilotage de deux microsatellites français appelés "X-CubeSat" et "SpaceCube" lancés de la station Alpha (désormais ISS) en mai 2017.
Une station de réception et de contrôle de satellite défilants comporte a minima un système d'antennes directives pilotables en site et en azimut, des émetteurs et récepteurs radiofréquences ainsi que tous les logiciels de trajectographie et de communication numérique adaptés aux échanges de données avec les satellites.

Construction de la baie de commande des antennes orientables et du mât télescopique électrique

Système d'antennes orientables en site et en azimut installé sur le bâtiment de l'Électrolab. Le mât est autoportant et rétractable

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le chantier le plus conséquent a consisté à ériger un mât télescopique électrique autoportant (de qualité militaire) surmonté du système d'antennes sur le toit de notre bâtiment. Quand on sait que le mât et son support pèsent près de 300 kg, il faut toute l'astuce et l'abnégation des membres de l'Électrolab pour mener à bien en un temps record un tel projet. La location de moyens de manutention lourds a été nécessaire pour œuvrer en toute sécurité à plus de 10 mètres de hauteur. Toujours est-il que le mât est ses antennes sont désormais opérationnels et la réception des données des satellites a déjà commencé.
Consultez le forum du lab pour obtenir des informations détaillées relatives à la station de contrôle de satellites située dans nos locaux.

Essais au sol de remise en service du mât télescopique électrique

Comme d'habitude, on ne lésine pas sur l'utilisation de gros moyens : ici une nacelle télescopique de 20 mètres

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Utilisation de la nacelle téléscopique pour l'installation du mât d'antennes

 

Going further
L'histoire des satellites amateurs a commencé dès 1961 avec "OSCAR I", soit seulement quatre années après le lancement du tout premier satellite artificiel (Spoutnik 1) en 1957 par l'U.R.S.S. Sur le site de l'AMSAT (en anglais), vous pouvez découvrir quelques uns des faits marquants de l'histoire des satellites amateur.

Pour les personnes intéressées par les technologies mises en œuvre dans le domaine spatial et plus généralement l'odyssée spatiale passée et à venir, vous pouvez consulter le blog et le site (en anglais) d'un personnage hors du commun qui a fait le buzz dès 1969, en allant faire quelques pas sur la lune.

31Juil/16Off

Various tooling machines repair actions

Posted by Eric

Comme de mise depuis les débuts de l'Électrolab, les membres consacrent une partie de leur temps à la maintenance et réhabilitation des équipements du lab. Outre la grande fraiseuse CNC Charlyrobot évoquée dans un précédent blog, plusieurs autres machines sont en cours de restauration ou réparation.
Par exemple, notre fidèle fraiseuse CNC de marque TOS FNG 40, qui mène bon train avec son poids de trois tonnes, a été upgradée ces dernières semaines avec un lot de pièces de rechange en bon état provenant d'une machine similaire.
Une poignée de membres s'est attachée à ce chantier d'envergure – environ deux cent heures – nécessitant de mettre sérieusement les mains dans le cambouis. Il convient de rappeler qu'aucun des intervenants n'est un professionnel ou un spécialiste de la réparation de machines-outil. En se documentant et en agissant méticuleusement et sans précipitation, ces travaux d'envergure peuvent être menés avec succès par des profanes sans grande expérience préalable. L'Internet regorge de howto, moocs et autres webminars de réparation mécanique qui – bien que ne s'appliquant pas spécifiquement à notre modèle de machine – contribuent à l'autoformation des membres pour réussir le challenge que constitue une telle action de maintenance.
Ainsi, le groupe hydraulique, l'écran de contrôle, le système de graissage centralisé,les plaques de parement des glissières, la règle de mesure et le lardon de l'axe Z ont été remplacés car fatigués ou en mauvais état.
De nombreuses autres pièces de rechange, tel la broche, la boîte boite de vitesse robotisée, la table rotative, le moteur et la pompe de graissage, les vis à billes, les étages de puissance, les servomoteurs et le système de compensation hydraulique, issues de la seconde machine, ont été démontées et sont désormais stockées afin de parer à bon nombre de dysfonctionnements, qu'ils soient bénins ou synonymes de réparation lourdes.

Fraiseuse CNC 4 axes TOS FNG 40

Fraiseuse CNC 4 axes TOS FNG 40 après restauration. Le capot de protection anti-éclaboussures n'a pas été réinstallé pour le moment

 

Mais il n'y a pas que les grandes machines outil qui sont aux bons soins des bricoleurs. Ainsi, le lab a récemment récupéré gratuitement une machine de thermoformage. L'appareil – quasiment neuf – était encore dans son carton d'origine et n'a jamais été utilisé par son premier propriétaire. Deux bricoleurs ont pu le réparer et le remettre en service en seulement trois heures. Les quelques menus problèmes tels qu'un défaut électrique, un moteur tombé de son socle et une pile au lithium à remplacer dans la minuterie sont les seuls points d'attention qui se sont présentés. L'équipement désormais réparé permet de mettre en œuvre le procédé dit de "formage sur moule positif par le vide" présenté ici à partir de la page cinq. Nul doute que les modélistes du lab sauront mettre à profit la possibilité de produire directement dans nos locaux des coques fines en plastique à partir de moules en plâtre ou en bois. Ce même procédé est intensivement utilisé dans l'industrie pour la réalisation de barquettes de stockage, ce qui est bien pratique si l'on doit créer des systèmes de rangement pour de petits objets de formes tarabiscotées.

Thermoformeuse récupérée par le lab. Les pannes étaient minimes et n'ont nécessité qu'une demi-journée pour la réparation

Thermoformeuse récupérée par le lab. Elle est désormais opérationnelle

Premier essai de thermoformage

Premier essai de thermoformage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un petit routeur CNC "(pour Computer Numerical Control", c'est-à-dire "piloté par ordinateur", pour faire simple) est également en cours de restauration par quelques membres. Comme souvent, ces machines d'une bonne vingtaine d'années ont une électronique de commande obsolète qu'il faut – sans hésiter – remplacer par du matériel moderne. En effet, le logiciel de gestion original – si tant est qu'on en dispose – et la carte de commande sont d'un autre âge et pas aisés à faire évoluer, vu que tout est propriétaire.
Plutôt que de faire fonctionner un OS MS DOS 3.11, que ce soit en natif ou dans une machine virtuelle, autant ne pas gaspiller son temps et opter d'emblée par le pilotage via un logiciel indexeur récent et des étages de puissance modernes, directement disponibles sur étagère (off the shelf, comme disent nos amis anglophones).
Une fois remis en service, ce routeur de capacité 200 x 200 mm sera dédié au perçage de circuits imprimés, notamment dans le cadre de la future mise en œuvre d'un procédé type "double-face trou métal" où le perçage des trous et vias est obligatoirement réalisé en CNC.

Mini routeur CNC en cours de restauration. Il servira exclusivement au perçage de circuits imprimés

Mini routeur CNC en cours de restauration. Il servira exclusivement au perçage de circuits imprimés

 

Le même groupe de bricoleurs termine également la remise en service d'un minuscule tour CNC. Vu les dimensions et les performances de la machine, son intérêt est plus pédagogique qu'opérationnel. Le tournage CNC de petites pièces en plastique et en bois est dans le domaine du possible. Par contre, le tournage de pièces en métal n'est pas vraiment réalisable. Autre limitation : à l'origine, la machine ne disposait pas de poupée mobile interdisant de fait le tournage entre pointes, la réalisation de perçages, et par extension, d'alésages dans les pièces usinées.
Les spécialistes de la fonderie et de l'usinage lourd du lab ont entrepris de contribuer à ce projet via la réalisation d'une contre-poupée de taille adaptée au petit tour pédagogique. Une fois réhabilité, il permettra aux profanes de découvrir de manière ludique le tournage par commande numérique, ce qui est quand même moins engageant que d'utiliser notre grand tour CAZENEUVE avec son mandrin surdimentionné ayant une capacité de serrage de 480 mm.

Mini-tour CNC. La machine a été entièrement restaurée par des membres

Mini-tour CNC. La machine a été entièrement restaurée par des membres

 

Second world war
Parfois, des matériels anciens peuvent être intéressants à restaurer. C'est le cas d'un petit tour parallèle conventionnel de précision fabriqué par la société Hardinge à Elmira, NY, qui excelle aujourd'hui encore dans ce domaine d'activité. Arrivé en France après la seconde guerre mondiale dans le cadre du plan Marshall, le tour a servi de longues années dans l'atelier d'une petite société de mécanique. Puis laissé un peu à l'abandon dans les années 2000, il est arrivé à l'Électrolab il y a quelques mois. Évidemment, en l'état, on constate le poids des ans. Mais la mécanique et solide et bien conçue. Ce tour de précision n'a d'ailleurs pas de mandrin : il utilise des pinces de serrage que nous avons reçues avec la machine, garantissant ainsi une excellente concentricité. Seul point faible, les verniers sont en mesures impériales, mais nous verrons plus loin qu'il y a des solutions pour remédier à cela.
Une fois validé le fait que les éléments essentiels de l'équipement sont tous présents et dans un état acceptable, décision est prise de le restaurer entièrement.
On commence par un démontage complet suivi d'un décapage du bloc principal – en fonte d'un seul tenant – constitué de la poupée fixe, du banc parallèle, du bac de récupération et du piètement. Après une première couche de peinture époxyde, l'effet visuel est déjà remarquable et rajeunit sensiblement la vieille machine. Plusieurs autres améliorations sont prévues : le moteur va être remplacé par un modèle triphasé récent, avec variateur de fréquence, ce qui limitera grandement le déplacement de courroie qui fait actuellement office de boîte boite de vitesse. L'ajout de règles de mesures et d'un DRO (un afficheur de position digital) palliera efficacement aux verniers gravés en pouces.
Au gré des semaines, une petite équipe de membres intervient régulièrement sur ce projet, contribuant ainsi au renouveau d'une machine-outil datant de l'immédiat après-guerre.
D'ici la fin de l'année, on pourra utiliser ce tour de précision pour toutes les pièces de petites tailles, parfois délicates à réaliser sur un grand tour parallèle, tel le Famot ou le Cazeneuve.

 

Tour Hardinge, dans l'état où l'on l'a reçu

Tour Hardinge, dans l'état où l'on l'a reçu

Tour Hardinge. Chariot transversal

Tour Hardinge. Chariot transversal

 

 

 

 

 

 

 

 

Tour Hardinge. Une belle collection de pinces de serrage

Tour Hardinge. Une belle collection de pinces de serrage

Tour Hardinge. Mise en place d'une pince de serrage dans le porte-pince

Tour Hardinge. Mise en place d'une pince de serrage dans le porte-pince

 

 

 

 

 

 

 

 

Tour Haridinge. Une première couche de peinture lui donne déjà quelque allure

Tour Haridinge. Une première couche de peinture lui donne déjà quelque allure

8Juin/16Off

Hot(te) rodders

Posted by Eric

Le bar de l'Électrolab sert principalement des boissons, mais on dispose également d'un four traditionnel et d'un micro-ondes, afin que les membres puissent faire réchauffer leurs lasagnes chèvre-épinards et les pizzas surgelées amenées sur place. Évidement, les flaveurs artificielles ajoutés à ces plats industriels dégagent une odeur de graillon qui finit par envahir la moitié du lab. Ce qui a pour conséquence de donner faim à tout le monde 🙂 . Pour limiter ces menus^^ désagréments, l'installation d'une hotte aspirante puissante devrait résoudre le problème. Vu qu'elle ne sert que ponctuellement, un modèle d'occasion modifié pour nos besoins spécifiques fera bien l'affaire. Nous avons toutefois choisi une version "cuisine collective" en acier, dotée d'une bonne capacité d'aspiration.

Hotte aspirante du bar. Découpe de la sortie "aspiration" au coupeur plasma

Hotte aspirante du bar. Découpe de la sortie du tuyau d'évacuation à la torche plasma

Hotte aspirante du bar. Mise en place des chevilles de fixation au mur. En haut le tuyau d'aspiration en DN250

Mise en place des chevilles de fixation pour la hotte aspirante du bar. En haut le tuyau d'aspiration en DN250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hotte aspirante du bar. Ça y est elle est fixée au mur

Ça y est elle est fixée au mur

Hotte aspirante du bar. Installation terminée avec les grilles de de maintien des filtres métalliques

Installation terminée avec les grilles de maintien des filtres métalliques

 

 

 

 

 

 

 

 

L'aménagement du bar a nécessité de nombreux autres travaux, tant en plomberie-sanitaire qu'en construction et adaptation de meubles. Tout a été réalisé sur mesure afin d'optimiser la place disponible, en maximisant les fonctionnalités et la facilité d'entretien.

Découpe du plan de travail du bar

Découpe du plan de travail du bar

 

 

 

gazétage

 

 

Il y a quelques semaines, nous évoquions sur ce blog l'installation de notre chaudière au gaz. Le raccordement audit gaz est désormais en bonne voie. Le coffret compteur-vanne-détendeur a été installé par nos soins dans le mur d'enceinte de la propriété. La tranchée arrivant de la conduite principale située dans la rue jusqu'en limite de propriété a été creusée et le tuyau d'alimentation y a été déposé. Le raccordement a été effectué à chaque extrémité dudit tuyau par un professionnel du cru.

Désormais, il reste à réaliser l'autre côté du raccordement, à savoir du coffret de rue jusqu'à la chaufferie, soit vingt bons mètres de tranchée. Les bagnards membres sont toujours partants lorsqu'il s'agit de retrouver les gestes des cantonniers d'antan, excellant dans le maniement de la pelle et de la pioche. Seuls des êtres faibles et oisifs remplacent cette saine gymnastique par un chantier sans âme ni sueur réalisé à la pelleteuse mécanique.

Lorsque la conduite de gaz sera arrivée à l'entrée de la chaufferie, la dernière étape consistera à y raccorder notre chaudière et à modifier le branchement de notre circuit d'eau chaude. Une fois les vérifications de sécurité effectuées, l'opérateur devrait prochainement nous ouvrir les vannes (de gaz). Pour l'hiver prochain, tout sera opérationnel question chauffage.

Installation par nos soins d'un coffret gaz supplémentaire dans le mur d'enceinte.

Installation par nos soins d'un coffret gaz supplémentaire dans le mur d'enceinte.

 

Le sujet "gaz" a un second volet qui – après un long sommeil – vient récemment de sortie de sa léthargie. Du temps du lab V1, il y a cinq ans, un réseau d'air comprimé (et oui l'air est aussi un gaz) a été créé et mis en service dans nos petits locaux de 150 m². Il était simplement alimenté par un compresseur premier prix acheté en GSB, qui nous a créé pas mal de soucis car nous dépassions allègrement le facteur de marche pour lequel il était prévu. Il a donc rendu l'âme à deux reprises 🙁 .

Quand le lab s'est agrandi et que les zones existantes ont changé de place, le réseau d'air comprimé originel a été en grande partie démantelé. On pouvait encore trouver, courant le long des murs, quelque tuyau en polyéthylène haute pression, se terminant parfois par un raccord, parfois par ...rien.

Le manque de fiabilité du premier compresseur nous a rapidement encouragé à acquérir un modèle sérieux, de qualité professionnelle, disposant d'une pompe à palettes performante et relativement silencieuse. Ce nouveau compresseur est installé depuis un an en zone méca lourde où un tuyau libre alimentait alternativement, et au gré des besoins, des soufflettes, la fontaine de lavage, la presse hydraulique, le système de lubrification air-huile de la fraiseuse Charlyrobot et la perceuse inversée dédiée aux circuits imprimés.
Évidemment, le nombre d'appareils utilisant l'air comprimé augmentant, promener simplement le tuyau souple d'un endroit à l'autre du lab finit par lasser. Sans compter que s'il y a plusieurs utilisateurs simultanés, on doit à chaque fois bricoler un raccordement temporaire ou bien attendre son tour...

Cette situation dégradée est désormais révolue. Quelques membres ont consacré deux week-ends weekends et quelques soirées pour construire un nouveau réseau d'air comprimé centralisé. Environ cent mètres de tuyaux ont été installés en méca lourde, méca light, impression 3D et plusieurs points de raccordement ont été posés. Tout cela est alimenté par le compresseur à palettes déjà évoqué précédemment. L'air est séché par un sécheur d'air fonctionnant sur le principe de la climatisation, ce qui limite grandement la condensation d'eau dans les tuyaux. L'air comprimé est de ce fait délivré "sec", comme on est en droit de l'attendre dans tout bâtiment industriel. Enfin, une grande cuve spéciale "air comprimé" complète le dispositif en servant de tampon. Si requis, une lubrification d'huile est ajoutée localement aux équipements ayant ce besoin. Les différents consommateurs d'air comprimé susmentionnés sont en cours de raccordement au réseau, ce qui permettra de les utiliser simultanément et sans passer par des préparatifs fastideux.

Réseau d'air comprimé centralisé du lab. Réalisation à l'aide de tuyaux de polyéthylène

Réseau d'air comprimé centralisé du lab réalisé en partie à l'aide de tuyaux en polyéthylène

Réseau d'air comprimé centralisé du lab. Le sécheur d'air supprime quasiment toute l'humidité de l'air distribué. Un équipement indispensable tant l'air comprimé humide est problématique

Le sécheur d'air supprime quasiment toute l'humidité de l'air comprimé distribué. Un équipement indispensable tant l'air comprimé humide est problématique

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le réseau d'air comprimé "sec" va encore s'étendre prochainement vers les zones projets, élec et élec avancée.
À moyen terme, il est prévu de mettre en service notre grand compresseur de 10CV à pompe rotative, permettant ainsi le raccordement de gros consommateurs, tels les équipements de sablage.
Et une fois le réseau d'air comprimé complètement achevé, on pourra sereinement planifier puis réaliser un nouveau chantier du même acabit : le réseau centralisé de vide^^.

 

(Laser) show off
Récemment, le lab a récupéré une découpeuse laser d'entrée de gamme de seconde main. La machine de fabrication asiatique aux fonctionnalités classiques dispose d'un laser CO2 de 70W à excitation haute-tension permettant toutes sortes de découpes et gravure sur planches de bois et plaques de plastique. Les premiers essais semblent plutôt concluants même si des logiciels spécifiques et un peu anciens sont requis pour piloter les moteurs pas-à-pas. Cela étant, si la mécanique et l'optique sont encore en bon état, il n'est pas exclu que la partie logicielle soit mise prochainement au standard 2016, ce qui accroîtra accroitra sa facilité d'exploitation.
Un tel appareil complète indéniablement les autres équipements de découpe du lab (cisailles et scie à ruban) et sera fort utile pour les activités tels les loisirs (ré)créatifs et le modélisme.

Découpeuse laser CNC à tube CO2 de 70W

Découpeuse laser CNC à tube CO2 de 70W

Pièces découpées au laser dans une plaque de plastique transparent

Pièces découpées au laser dans une plaque de plastique transparent

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D'ailleurs, on est en droit de se demander pourquoi un tel équipment n'arrive que maintenant à l'Électrolab ? Alors que notre structure a déjà cinq années d'existence! Et bien, l'Électrolab étant un hackerspace, il n'a pas vocation a concurrencer ou imiter ce qui se fait usuellement dans les fablabs, désormais nombreux en Île-de-France.
Les différences entre fablabs et hackerspaces sont certes subtiles et donc parfois délicates à expliquer. L'une des plus remarquable à nos yeux est qu'un hackerspace limite l'acquisition d'équipements neufs tel que défini dans la charte des fablabs du MIT afin de privilégier l'acquision de machines d'occasion, qui seront réparées puis remises en service par les membres de l'association. De même, nous encourageons fortement la conception et la fabrication de nos propres équipements, ce qui – dans de nombreux cas – permet d'obtenir des machines aux qualités raisonnables tout en maintenant la dépense au minimum.
Pour en revenir à la découpeuse laser, le fait de ne pas en disposer a sciemment permis d'éviter l'effet "membre d'un jour" qu'ont observé certaines structures mettant en avant la présence d'un tel équipement dans leurs locaux, ce qui a dans certains cas engendré de véritables files d'attente pour les travaux de découpe laser. Mais bon nombre d'utilisateurs ne venaient que pour cet équipement précis et ne participaient à aucune autre activité ou publication de leurs projets.
C'est bien la preuve que le besoin d'un service de découpe laser est avéré et doit être couvert par des acteurs économiques qui souhaitent le promouvoir. A contrario l'Electrolab n'a pas vocation à fournir de services à tiers, que ce soit en découpe laser ou autre : l'usage des équipements est réservés aux membres.
Mais finalement, n'est-il pas plus intéressant de concevoir sa propre découpe laser plutôt que de simplement se servir d'un modèle commercial? Dans ce domaine, on a deux projets dans les cartons et celles et ceux que cela intéresse peuvent prendre contact avec nous pour une petite visite. Inscrivez-vous sur contact [AT] electrolab [POINT] fr

 

World Wide Meb
Les équipements hors normes – vous le savez déjà – ont indéniablement leur place à l'Électrolab. Et bien, nous venons enfin d'entrer dans le cercle très fermé des hackerspaces disposant d'un "MEB", un Microscope Électronique à Balayage ("SEM", Scanning Electron Microscope en anglais). À notre connaissance, deux autres structures comparables à la nôtre disposent également d'un tel équipement, il s'agit de dɸ/dt en Californie et Pumping Station One à Chicago. Notre équipement de marque CAMBRIDGE, entièrement analogique, a un facteur de grossissement maximum de 280 000 fois ce qui doit permettre de résoudre jusqu'à 10 nanomètres environ. Comme bon nombre des équipements récupérés du lab, notre MEB a besoin d'une petite maintenance et va bénéficier de quelques modifications. Par exemple, l'ajout d'une seconde pompe turbomoléculaire directement au niveau du canon à électrons permettra l'obtention plus rapide d'un vide poussé. Le remplacement du tube photomultiplicateur par un modèle récent beaucoup plus sensible est aussi à l'étude.

Manifestement, les microscopes électroniques des autres hackerspaces précédement cités sont peu ou prou de la même époque que le nôtre : les années quatre vingt dix. Ils sont sortis du service actif du fait que les entreprises et institutions qui les utilisaient les ont désormais remplacés par des équipements plus performants tel les microscopes à force atomique (AFM) ou les microscopes à effets tunnel (STM), dont un superbe exemplaire combinant ces techniques, est mis en oeuvre à l' ESPCI de Paris.
À l'Électrolab, on se contentera d'un vénérable MEB d'ancienne génération, mais qui dans les prochains mois devrait néanmoins nous livrer quelques images intéressantes. Stay tuned, comme on dit 🙂

 

Microscope électronique à balayage. En cours de remise en état, afin de bientôt scruter l'infiniment petit. Pour parfaire le vide, on pense déja à lui rajouter une seconde pompe turbo-moléculaire

Microscope électronique à balayage. En cours de remise en état, il permettra bientôt de scruter l'infiniment petit

 

7Mai/16Off

Another click on the wall

Posted by Eric

Les écrans tactiles sont désormais systématiquement utilisés lors de la mise en œuvre de logiciels de point de vente (POS pour "Point Of Sale" en anglais). Une dalle digitalo-tactile^^ est plus pratique que le couple clavier + souris : le logiciel présente directement les différents produits vendus sous forme de boutons et/ou d'aplats de couleur. L'interface graphique se manipule "aux doigts" : c'est rapide et d'un apprentissage très simple. Pour ce que soit agréable d'utilisation, la dalle tactile doit être bien fixée et ne pas vibrer ou bouger lorsqu'on appuie frénétiquement sur la surface sensible. En conséquence, les pieds de ces écrans tactiles sont particulièrement massifs et lourds. Pour notre bar ("des sciences", donc sans alcool 🙂 ), nous avons souhaité fixer l'écran tactile au mur : cela évite d'encombrer le zinc ou le plan de travail.
Les supports muraux pour écran sont aisés à approvisionner: moult revendeurs en proposent de nombreux modèles à la vente. Mais est on certain que celui que l'on aquière est à la fois compact, rigide et néanmoins aisément orientable? Bien entendu, on peut retourner un produit qui ne convient pas et se faire rembourser dans la foulée. Mais cela ne fait pas avancer le schmilblick et on reste finalement avec son problème en les mains. D'autre part, il existe de nombreuses configurations de position des vis qui assurent la fixation de l'écran au plateau orientable, pour lequel le standard "VESA" est le plus connu.
En conséquence, il a été acté que fabriquer notre propre support mural à partir de plats d'acier et tuyaux de chauffage complété d'une rotule récupérée sur un pied de moniteur, serait tout à fait réaliste. La découpe des bruts se fait à la scie à ruban à arc incliné, l'assemblage mérite la soudure TIG DC, la plus propre qui soit. Une fois le corps monté, on poursuit par le percement et le taraudage les trous de fixation de la rotule. Le travail s'achève par un dégraissage complet et deux couches de peinture.
Le support réalisé n'est certainement pas un summum en matière de design, mais il est robuste et fonctionnel. On n'en demande pas plus.

Bras de maintien réalisé sur mesure et sciemment surdimensionné pour l'écran tactile du bar

Bras de maintien réalisé sur mesure pour l'écran tactile du bar

Logiciel POS installé sur l'écran tactile

Logiciel POS installé sur l'écran tactile du bar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Large size CNC router
Le lab a récupéré voici quelques semaines une nouvelle fraiseuse CNC à portique de marque Charlyrobot. Ce modèle est de conception similaire à la machine dont on dispose déja et qui nous rend bien des services. Ce qui change, c'est la surface de travail qui avec 700 x 1000 mm est nettement plus conséquente et permet de ce fait l'usinage de planches de taille moyenne, tel les portes de meubles de cuisine. Actuellement cette machine oversized est démontée, nettoyée et remise au goût du jour. Le système de pilotage des moteurs original fabriqué par la société Isel est technologiquement obsolète. En conséquence, comme ce fût le cas pour la première Charly, on ne garde que la mécanique sans réutiliser le module de pilotage, préférant à ce dernier un système réalisé par nos soins par intégration de modules récents, qui ont l'avantage d'être immédiatement disponibles sur étagère. Disposer d'un système de pilotage identique pour les deux fraiseuses à portiques CNC – tant sur le plan matériel que logiciel – simplifie leur exploitation, leur maintenance et la gestion des pièces de rechange.

Une fois démonté l'ensemble des éléments mécaniques et autres sous-ensembles, il convient d'auditer chaque pièce afin de vérifier sa fonctionnalité et son état. Certains des paliers linéaires à billes sont manifestement défectueux : leur déplacement sur les arbres cylindriques en acier rectifié n'a plus la douceur et légèreté attendue : on ressent clairement des points de friction lorsqu'on déplace le chariot manuellement. Ces éléments n'étant pas réparables, un nouveau jeu de guides linéaires a été monté en lieu et place du système à barres rectifiées.

Il reste également à choisir un moteur de broche performant. Les expériences précédentes ont montré que les défonceuses que nous utilisions, toutes conçues sur la base d'un moteur dit "universel" – même si elles affichent 1 kW de puissance absorbée – sont très limitées. À faible vitesse, le rendement et le couple deviennent dérisoires : le moteur peine dès que l'on doit usiner ne serait-ce qu'une simple plaque de Duraluminium® et il donc difficile de définir un couple vitesse de broche et avance convenable.
Pour une telle fraiseuse, l'idéal est de disposer d'un routeur brushless triphasé de 3kW avec refroidissement liquide, variateur électronique et changeur d'outil automatique qui offrira une capacité d'usinage en rapport avec les dimensions et performances de la partie mécanique de la machine.

En dépit de la charge de travail conséquente – de l'ordre de deux a trois cent heures-homme – la réhabilitation de cette seconde fraiseuse à portique avance à grand pas. C'est grâce à l'implication assidue et régulière d'une poignée de membres que l'on a bon espoir de pouvoir mettre en service ce nouvel équipement d'ici l'été 2016.

Restauration du routeur CNC grand modèle de marque Charlyrobot. En haut de l'image on distingue la vis à billes logée dans le portique transversal

Restauration du routeur CNC grand modèle de marque Charlyrobot. En haut de l'image on distingue la vis à billes logée dans le portique transversal

Restauration du routeur CNC grand modèle de marque Charlyrobot. Envers de la table de fraisage

Envers de la table de fraisage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Restauration du routeur CNC grand modèle de marque Charlyrobot. Remontage du piètement

Remontage du piètement

CharlyBig_Avec PanneauxDeCartérisation_30466

Les panneaux de cartérisation latéraux sont désormais en place. Sous la table, un tiroir à copeaux a été confectionné sur mesure

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'électronique de commande de la fraiseuse a été entièrement repensée pour qu'elle soit en phase avec les attendus actuels. L'ensemble du système de pilotage est groupé dans un rack 19" 4U qui intègre le PC, les étages de puissance, la gestion de l'air comprimé pour le refroidissement et la lubrification des outils ainsi que toutes les alimentations électriques.

Fraiseuse Charlyrobot grand modèle : réalisation du rack de pilotage. Il intègre le PC de pilotage, les étages de puissance, la gestion de l'air comprimé pour le refroidissement et la lubrification des outils ainsi que toutes les alimentations. Pour fabriquer un tel sous-ensemble, comptez 100 heures de travail

Réalisation du rack de pilotage de la fraiseuse à portique Charlyrobot grand modèle. Comptez cent heures de travail pour intégrer tous les éléments d'un tel sous-ensemble et installer/paramétrer tous les outils logiciels

Susstudio
Notre zone convi et ses canapés moelleux permet d'organiser facilemement de petites présentations – tels les "lightenig talks" – ou formations pour un public de dix à vingt personnes. Afin que le speaker ne doive pas s'époumonner en cas de bruit de fond intempestif, quelques membres ont eu le bon goût gout d'installer une petite chaîne chaine d'amplification audio. En effet, il n'est pas exclu que de la pièce d'à-coté sourde la dissonante élégie d'une meuleuse dont le plateau abrasif égalise un lopin d'acier, dans un panache d'étincelles dorées. Le grondement sourd d'un transpalette ou une discussion animée sur ce qui se passait avant le big-bang, a également la fâcheuse tendance à brouiller le message du speaker et obérer l'attention de son auditoire.
Comme notre zone convi n'a pas la configuration d'un théâtre antique – où architecture et acoustique sont intimement liées – il faut trouver un autre moyen pour que celui qui parle puisse se faire entendre. En un mot il faut amplifier. Mais amplifier la voix de l'orateur n'est pas suffisant. Il faut aussi pouvoir diffuser le son des vidéos de présentation, mixer l'ensemble pour une diffusion en direct par Skype, enregistrer le tout pour une numérisation audiovisuelle ou pour la création d'un flux destiné à la baladodiffusion.
Évidemment, on ne s'improvise pas régisseur ou ingénieur du son du jour au lendemain. D'où quelques tâtonnements et petits ratés d'enregistrements voire de diffusion. L'inexpérience ajouté au fait que le matériel récupéré çà-et-là ne suffit ou ne convient pas imposait de réagir. En effet, les enceintes un peu vieillissantes manquaient de jus et nécessitaient d'être remplacées par des neuves sélectionnées dans la gamme d'un constructeur de référence. L'absence de micros propres au lab ne pouvait plus être compensé par les prêts des membres, car le besoin est récurrent et imposait de fait l'acquisition – dans un premier temps – de quelques exemplaires filaires. Les modèles sans fil, ce sera pour plus tard.
Au bout de quelques mois, le pilotage par ordinateur de la régie son s'affirme. La fiabilité, les fonctionnalités et la qualité de restitution en direct et en enregistrement s'améliorent. On est sur la bonne voix voie. À moyen terme, l'Électrolab va encore étoffer son équipement audio et vidéo tant pour un usage interne – tel la visioconférence – que pour un usage externe, par exemple pour la sonorisation et l'animation de stands lors de foires ou autres événements ponctuels auxquels notre association participe régulièrement.

Régie audio provisoire du lab

Régie audio du lab

 

 

 

10Mar/16Off

Smoking is not littering

Posted by Eric

La cigarette électronique, vous en avez certainement entendu parler, vu le nombre d'usagers qui vapotent et de boutiques spécialisées qui commercialisent ces produits. Mais saviez-vous qu'il existe aussi des cigarettes électroniques jetables ?  En cherchant un peu sur le Net, on peut trouver une évaluation d'un tel dispositif.

Mais pourquoi s'intéresser à un tel produit?
Il se trouve que le lab a à disposition une cinquantaine de cigarettes électroniques jetables, manifestement neuves mais qui ne fonctionnent pas, car leur pile interne est vide. Elles ont été trouvées par terre, éparpillées sur un trottoir d'une commune altoséquanaise 🙁

A battery life
En réalité, dans ces cigarettes jetables il n'y a pas de pile, mais un accumulateur Li-ion. Pourtant aucun dispositif ou connecteur destiné à la recharge n'a été prevu : l'accu est chargé "à bloc" à la fabrication, mais une fois celui-ci vide, on jette tout 🙁 . Idem pour le liquide qui produit la fumée artificielle : rien n'a été envisagé pour recharger en propylène glycol parfumé le petit linge humidifé qui sert de "réservoir". C'est vraiment un truc à usage unique. Une fois utilisé, le déchet qui subsiste n'est rien d'autre qu'un MÉGOT ÉLECTRONIQUE.
Et ça, ça ne s'invente pas !

A clever choice ?
On peut légitimement se demander pourquoi le fabricant de cigarettes jetables a sélectionné un accumulateur au lithium plutôt qu'un élement primaire. Le choix du métal est relativement aisé à comprendre : les éléments électrochimiques mettant en œuvre le lithium disposent de l'énergie massique la plus élevée, désormais supérieure aux piles alcalines. Comme l'énergie emagasinée sert au chauffage et donc à l'évaporation d'un liquide, il faut pouvoir la stocker le plus efficacement possible.
La raison du choix d'un accumulateur plutôt qu'une pile primaire est moins évidente. Les cellules primaires au lithium les plus courante sont soit au lithium-manganèse soit au lithium-chlorure de thionyle (SOCl2), ce dernier composé étant sous forme liquide. On peu arguer que la production des premières n'est pas très courante – ce qui rend l'élément coûteux – et que pour le second couple électrochimique, l'oxychlorure mis en œuvre est particulièrement corrosif, c'est qui pose un réel problème de sécurité si l'élément venait à être endommagé. Le choix d'un accumulateur Li-ion semble, in fine, raisonné et résulte d'une équation caractéristiques/coût établie en lumière d'une bonne connaissance des marchés et des technologies de stockage d'énergie électrique.

Enfin, on ne trouve trace sur la e-cig ou son emballage – un petit tube entièrement transparent en plastique – d'un quelconque symbole de recylage qui est censé se trouver sur tous les produits alimentés par pile ou accumulateur, depuis que les directives européennes ont imposé voilà une dizaine d'année, l'existence de filières de recyclage spécifiques à ces produits.

Teardown
À l'intérieur d'une cigarette électronique on trouve peu ou prou ça:

Un exemple de ce que l'on peut trouver dans une cigarette électronique jetable

Exemple de ce que l'on peut trouver dans une cigarette électronique jetable

 

Celles que l'on a récupérées semblent de construction un peu plus simpliste, mais les sous-ensembles essentiels – tels que présentés par les deux images ci-après – sont bien présents.

Cigarette électronique jetable dont on a extrait l'accumulateur Li-ion

Cigarette électronique jetable dont on a extrait l'accumulateur Li-ion. Tout à gauche, on distingue le capteur de pression différentielle duquel sortent trois petits fils électriques

Partie basse de l'image : la petite spirale métallique constituée de fil résistif entoure la mèche de fibre de verre. Ce minuscule chauffage assure l'évaporation du propylène glycol et produit ainsi de la fumée...sans feu :)

Partie basse de l'image : la petite spirale métallique constituée de fil résistif entoure la mèche de fibre de verre. Ce minuscule chauffage assure l'évaporation du propylène glycol et produit de ce fait de la fumée...sans feu 🙂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Use or re-use ?
Outre le dispositif déclencheur (probablement un capteur de pression différentiel rudimentaire) qui peut mériter que l'on s'y intéresse, le plus utile dans la cigarette électronique "jetable" est l'accumulateur.
Après les avoir quelque peu requinqués, les spécialistes du lab ont observé qu'environ deux accumulateurs sur cinq étaient encore utilisables. La capacité indiquée sur l'élément est de 280 mAh. Sûr que les membres du lab sauront mettre en œuvre ces minuscules accus dans des montages électroniques un peu moins fumeux qu'une cigarette électronique jetable.

Oreillette Bluetooth en version "steampunk". L'accumulateur rectangulaire original était défectueux. Pour faire quelques essais, on le remplace temporairement par un modèle extrait d'une e-cig jetable

Oreillette Bluetooth en version "steampunk". L'accumulateur rectangulaire original (en bas sur l'image) était défectueux. Pour faire quelques essais avec l'oreillette, on le remplace temporairement par un modèle cyllindrique extrait d'une e-cig jetable

Remplis sous: Technology Commentaires
6Fév/16Off

Feel the heat

Posted by Eric

Au fur et à mesure que le nombre de pièces disponibles dans nos locaux s'accroît, il convient de les équiper pour que le travail y soit aisé et agréable. Bien que plusieurs de ces pièces soient efficacement isolées, leur chauffage en hiver est indispensable, car même la présence de dizaines de personnes et leur naturelle chaleur humaine 😉 ne suffit pas à garantir une température agréable. Jusqu'à présent, l'Électrolab a surtout chauffé ses locaux à l'électrique, car c'est un moyen qui est efficient en cas de présence occasionnelle dans les lieux, ce qui était le cas jusqu’à un passé récent.

Désormais, le lab est ouvert toute la journée en semaine, souvent en soirée et la nuit, ainsi que le week-end, ce qui rend le chauffage électrique bien moins compétitif. Si certaines zones excentrées restent pour le moment dotés de convecteurs, les zones de grande taille à proximité de la nouvelle entrée vont désormais être équipées d'un chauffage au gaz. Plus exactement, c'est une unique chaudière au gaz naturel (= gaz de ville) qui va – à terme – alimenter plusieurs aérothermes soufflant de l'air chaud. Nous avons opté pour une chaudière récente de 170kW qui pèse un peu plus de 400 kg et qui a l’avantage appréciable de n’avoir rien coûté du tout, puisqu'il s'agit d'un appareil de récupération qui nous été aimablement offert 🙂 . Ça fait chaud au cœur.

Nettoyage d'un aérotherme de récupération au Karcher

Désembouage du circuit d'eau d'un aérotherme de récupération à l'aide d'un nettoyeur haute pression

La chaudière était rangée dans notre stock depuis quelques mois. Restait à la positionner à son emplacement définitif dans la chaufferie du bâtiment. Cette petite promenade de chaudière fut exécutée magistralement le week-end dernier. Et comme il s’agit d’une chaudière « sur pattes », elle sait aussi prendre l’escalier, enfin presque !

Déplacement de la chaudière: ça passe tout juste!

Déplacement de la chaudière: après l'escalier, ça passe tout juste en hauteur!

Ça y est, la chaudière de 400 kg est en place!

Ça y est, la chaudière a atteint son emplacement définitif !

 

 

 

 

 

 

 

 

Joke on the water
La chaudière désormais en place, il reste bien évidemment à construire le réseau de tuyauterie d'eau de chauffage.
Haha la bonne blague ! Le coût d'une telle installation effectuée par un professionnel étant incompatible avec les moyens financiers du lab, c'est donc tout naturellement que les membres de l'association s'improvisent apprentis chauffagistes avec mise en pratique immédiate dans l’objectif de construire le réseau de tuyauteries en acier entre la chaudière et les aérothermes. Il va sans dire que pour un bâtiment industriel tel que le nôtre et les exigences normatives qui s’y appliquent, toute solution à base de tuyauterie plastique (PER) tel que mis en œuvre désormais dans les appartements et maisons individuelles est inadaptée. Et il serait souhaitable que ce réseau soit terminé avant l'arrivée des véritables frimas d’hiver, qui par chance, tardent franchement cette année. Bref, une équipe soudée travaille actuellement tous les week-ends sur le chantier chauffage, climatisation et ventilation qui a encore besoin de bras supplémentaires. On embauche dare-dare.

Préparation des raccords en acier

Préparation des raccords en acier

Installation des tuyaux de chauffage

Installation des tuyaux de chauffage

 

 

 

 

 

 

 

 

Ça gaze
Mais il n'y pas que la tuyauterie du circuit de chauffage à construire. Le raccordement à la cheminée impose quelques travaux de fumisterie. Plus fâcheux, la puissance de la chaudière est telle que le raccordement en gaz de ville actuel du bâtiment est sous-dimentionné: il faut une nouvelle conduite en provenance du pipeline de gaz principal qui court dans la rue, à un bon mètre sous terre. Il est donc illusoire de vouloir mettre en service notre chaudière cet hiver: la nouvelle dérivation de gaz ne sera installée que courant 2016 par une entreprise spécialisée, qui a la capacité de mener ce type de chantiers.

Et en attendant, on sautille sur place pour ne pas avoir trop froid ?
Par chance, il existe une autre chaudière dans le bâtiment qui abrite l'Électrolab et son propriétaire accepte que l'on y branche temporairement notre réseau de chauffage. Bien entendu, l'énergie soustirée sera mesurée afin que l'on puisse dédommager le propriétaire de la seconde chaudière en raison du surcroît de gaz qu'il va consommer.

On dirait un arbre de Noël tel que ceux qui surmontent les puits de pétrole. Pourtant le lab ne s'est pas (encore) lancé dans l'exploitation pétrolière. Ce n'est que le tuyau de liaison entre deux réseaux de chaleur, réalisé par des membres

Cela ressemble fort à un arbre de Noël tel que ceux surmontant les puits de pétrole. Pourtant le lab ne s'est pas – du moins pour le moment – lancé dans l'exploitation pétrolière. Ce n'est qu'un élement de liaison entre deux réseaux d'eaux de chauffage, réalisé par des membres. On distingue les vannes et le circulateur triphasé.

Heat pipe
Plus de cent mètres de tuyauteries acier en DN40 ont déja été intallées par les chauffagistes en herbe du lab. Le réseau actuel va encore être modifié et étendu de manière notoire. Mais ce qui est en place est déja opérationnel et permet de chauffer efficacement l'entrée du lab et l'ensemble de la zone convi. Le flux d'air crée par plusieurs extracteurs puissants permet d'amener cette chaleur dans d'autres pièces. De même, le passage des tuyaux (volontairement) non isolés dans d'autres zones du lab a le bon goût d'élever leur température de quelques degrés.
Certes, ces travaux de chauffage sont loin d'être terminés. Des sous-ensembles majeurs, telle la centrale de traitement d'air (CTA) sont encore en constuction et de nombreux autres tuyaux et gaines sont en attente d'installation. Dans les semaines à venir, on espère progressivement diminuer la consommation électrique nécessaire au chauffage de nos locaux, tout en étant paré contre les prochaines offensives de l'hiver.

Installation provisoire d'un aérotherme à eau chaude dans le bar. Puissance de chauffe : 50 kW

Installation provisoire au plafond du bar d'un aérotherme à circuit d'eau chaude. Puissance de chauffe : 50 kW

15Jan/16Off

HVAC as DIY

Posted by Eric

Outre le système de chauffage à circuit d'eau chaude et aérothermes soufflants, il est nécessaire d'installer dans nos locaux un système de ventilation adapté, afin de ne pas avoir l'impression d'étouffer au bout d'une heure quand il y a quinze personnes dans une même pièce. En réalité, il est de bon aloi que le système de ventilation soit intimement lié au système de chauffage et leur constuction doit être dûment coordonnée, tant sur l'aspect études que sur la réalisation.

Jamais sans ma VMC
Depuis vingt ans au moins, toutes les constructions individuelles ou collectives sont équipées d'une Ventilation Mécanique Contrôlée, donc l'acronyme "VMC" est désormais entré dans le langage courant, qui a minima évacue l'air vicié des pièces de service, telles la cuisine et la salle de bain. L'air neuf venant de l'extérieur entre par dépression via de petites bouches réalisées dans les fenêtres des pièces dites "à vivre", à savoir les chambres et le séjour. Ce système appelé "VMC simple flux" a l'avantage de la simplicité, mais dans les régions tempérées ou froides, il est énergétiquement peu efficient. En effet, en plus d'évacuer l'air vicié, on fait – en période de chauffage – sortir la chaleur des pièces, ce qui n'est pas franchement économe.
Une solution pour éviter un tel gaspillage consiste à priviléger l'installation d'une VMC dite "double-flux", qui dispose d'un échangeur de chaleur transférant la chaleur de l'air vicié en cours d'évacuation à l'air frais entrant. Ce système de transfert thermique oblige en outre à doubler l'ensemble des tuyauteries de ventilation.

Additional challenges
Au vu de la surface des locaux de l'Électrolab, + de 1500m², le choix d'une VMC "double flux" s'impose d'elle-même pour limiter la facture de chauffage en hiver. Il convient aussi de dimensionner le système au regard du nombre de personnes pouvant simultanément être présentes au même endroit. Ainsi, les débits d'une VMC standard pour maison d'habitation sont bien trop modestes pour convenir à nos besoins (il faut un équipement bien plus conséquent). Le lab est à considérer comme des locaux industriels, les exigences en terme de ventilation sont encore spécifiques. En effet, composé en grande partie d'ateliers et de quelques bureaux, on est bien loin ici d'une configuration de type "maison individuelle", extensivement décrite sur des dizaines de sites internet, mais hélas sans grand intérêt ici. Ajoutons à cela qu'il faut prévoir des pièces en surpression – tel les salles blanches – et d'autres en dépression, comme la zone de traitement de surface, force est de constater que ventiler efficacement l'Électrolab est en réalité un challenge d'envergure qui donnerait même du fil à retordre à un climaticien de base.

No fear from DIY
Eu égard aux exigences élevées du système de climatisation du lab – dont quelques-unes sont citées ci-avant – on a fait l'économie de demander des devis à des professionnels du secteur, sachant pertinemment que la facture allait allègrement dépasser 100k€ 🙂 .
Autant consacrer du temps pour faire soi-même sa propre VMC, en compulsant les normes, calculant les débits, établissant les plans pour les passages de conduites, en tenant compte de la faible hauteur sous plafond, et organiser l'ensemble du chantier.
Ambititieux ? Certainement, mais pas infaisable pour autant. L'Électrolab dispose de suffisamment d'équipements et de machines pour conçevoir son propre système de VMC avec des performances et des fonctionnalités identiques sinon supérieures à une installation faite par un professionnel à partir de sous-ensembles du commerce. Afin de réussir ce projet et être à même de le financer, on s'attachera à respecter en permanence un mix optimal entre autoconstruction, récupération d'élements d'occasion et achat de sous-ensembles neufs.

Welding fever
Pièce maîtresse de notre système de ventilation, la Centrale de Traitement d'Air (CTA), qui contient notamment l'échangeur "double flux", est réalisée en débutant par la construction de sa structure en acier mécano-soudé, réalisé en tube d'acier carré de quarante-cinq millimètres de coté.

Préparation des pièces du bâti de la CTA avant soudage TIG

Préparation des pièces du bâti de la CTA avant soudage TIG

Centrale de Traitement d'Air (CTA) : le bâti mécano-soudé en cours de construction. Le tabouret de bar donne l'échelle.

Centrale de Traitement d'Air (CTA) : le bâti mécano-soudé en cours de construction.
Le tabouret de bar donne l'échelle.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les parois de la CTA sont en tôle d'acier double épaisseur, les interstices étant remplis d'un isolant incombustible : la laine de roche. Puis débute l'équipement de la CTA : motoventilateur à cage d'écureuil, batterie chaude, registres et filtres sont prévus pour rentrer au millimètre. L'étanchéité de tous les sous-ensembles est stratégique et la simplicité d'accès – notamment pour le remplacement des filtres – est un point à considérer dès la conception, afin de faciliter les régulières actions de maintenance préventive que doit subir un tel équipement.

Réalisation d'encoches dans une tôle d'acier à la grignoteuse électrique

Réalisation d'encoches dans une tôle d'acier à la grignoteuse électrique

CTA stock bar : Montage d'une paroi intérieure en tôle d'acier

La même tôle en cours d'installation sur la CTA : elle fera office de paroi interne

 

 

 

 

 

 

 

 

 
A demanding challenge
Lorsqu'on utilise des pièces de récupération pour construire un nouvel équipement, on n'a pas toujours à disposition ce dont on aurait exactement besoin. Il faut accepter certains compromis, ou alors modifier les élements existants dont on dispose pour qu'ils atteignent les caractéristiques requises. Comme on est un peu juste en termes de dimensions, pouvoir grapiller quelques centimètres ça-et-là est parfois nécessaire, même si c'est au prix d'un effort significatif. C'est ce qui a été fait sur la batterie chaude de la CTA, dont l'un des raccords d'eau a dû être déplacé. Avant sa mise en place définitive, un contrôle pour s'assurer qu'il n'y a aucune fuite dans le circuit d'eau a été réalisé avec succès.

Soudure d'un raccord sur aérotherme

Déplacement d'un raccord d'eau sur la batterie chaude de la CTA. La photo a été prise immédiatement après l'opération de soudage. Il reste à décaper et repeindre la partie modifiée

Motoventilateur triphasé à cage d'écureuil de la centrale de traitement d'air

Motoventilateur triphasé à cage d'écureuil de la centrale de traitement d'air

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HVAC Control
Si la construction mécanique est un aspect important du chantier, il conviendra de la compléter d'un important dispositif de contrôle-commande assurant un pilotage automatique de l'ensemble de la ventilation. Une bardée de capteurs vont surveiller l'encrassement des filtres, les températures et pressions dans les diffrentes zones, avec comme summum d'optimisation (et donc d'économie d'energie) une mesure du CO₂dégagé par les êtres humains. Certes, cette dernière fonctionnalité n'est pas pour tout de suite, car il faudra prioritairement se charger de la commande de vitesse des motoventilateurs triphasés et du pilotage de la position des registes et clapets à l'aide de servovérins. Le système de contrôle devra aussi prévoir une fonction de désenfumage, comme c'est le cas dans tous les systèmes de ventilation installés dans des locaux de grande dimensions.
Élaborer et construire le système HVAC du lab est un challenge multidisciplinaire que les membres du lab font fort de relever, avec l'efficacité et l'énergie qui est un facteur clé de succès de tout projet d'envergure. Ce blog consacrera, au gré de son avancement, plusieurs articles à ce chantier tout à fait original.

28Déc/15Off

True Colors

Posted by Eric

The color of mauvais !
Afin de respecter un certain nombre de prescriptions normatives, une partie de nos locaux est peinte en rouge. Les coloriphiles et/ou les natifs du Sud-Ouest seront donc ravis d'apprendre que nous avons choisi un "rouge basque" pour peindre la plupart des poteaux de soutènement qui constituent la structure porteuse du bâtiment qui héberge l'Électrolab. Une fois le premier pot de peinture rouge de vingt litres vidé, il a fallu en approvisionner un second à la même GSB du coin où a été acquis le premier. Le magasin dispose d'une machine à colorer automatique qui teinte un pot de peinture blanche en ajoutant de manière très précise un certain nombre de colorants dûment étalonnés. Comme on s’approvisionne toujours au même endroit, la fidélité de la teinte demandée est censée être totale, vu qu'elle est directement enregistrée dans l'appareil. Malheureusement, le fait de mettre en œuvre une machine à colorer performante ne suffit pas pour garantir l'obtention de la teinte souhaitée.

Ainsi si la machine est déréglée ou mal approvisionnée, on a son "rouge basque" unique au monde, rien que pour soi. Enfin c'est ce qu'on finit par comprendre après quelques recoupements. Donc demander cette même couleur dûment référencée dans un autre magasin de la même enseigne disposant de la même machine ne permet pas de respecter la fidélité colorimétrique.

Un autre cas de figure, où la couleur attendue n'est pas la bonne, se manifeste si le processus de coloration s'interrompt de manière inopinée. En effet, au moment où s'effectue le mélange avec la peinture blanche, si l'un des colorants rouge vient à manquer dans la machine, la peinture est inutilisable 🙁 . La teinte est bien trop claire. On refuse de payer le pot qui ne nous est d'aucune utilité. Le vendeur est furax mais tant pis. Et évidemment, nos travaux de peinture ne peuvent pas avancer.

Autre tentative quelques temps plus tard. Dans la même GSB, on achète à nouveau un pot de peinture blanche et le faisons colorer sur place. Cette fois-ci, le processus se termine normalement : l'imprimante de la machine à colorer édite l'étiquette précisant la teinte. On y lien bien "rouge basque".
Ce second pot a été utilisé environ quinze jours après son achat. Au premier coup de pinceau, on observe une magnifique couleur rose framboise !µ¤¿¡#%¥¢ ...qui évidemment est très différente de ce qui a été commandé. Vu que le processus de coloration s'est déroulé sans encombre, l'hypothèse la plus plausible que l'on peut avancer, c'est que la machine a été remplie avec les mauvais colorants ou bien que ceux-ci ont été mis dans les mauvais bacs de stockage! Y'a pas à dire, mais là, question n'importe quoi, on a atteint la coupine. Les vendeurs de notre GSB locale ont indéniablement réussi à détraquer leur appareil de coloration.
Il est fort probable que ce même jour, la plupart des clients de l'enseigne ayant demandé la coloration d'un pot de peinture soient repartis avec une couleur un peu différente de ce qu'ils attendaient 🙁
Pour le moment, la GSB a refusé le remboursement du pot de peinture (100 EUR) et le siège social (maison mère) auquel l'Électrolab a écrit, fait la sourde oreille! Ça ne va pas tarder et on ne pourra plus les voir en peinture, ceux-là. Et bientôt on risque d'avoir envie de jouer en vrai grandeur à Splatoon® avec leur superbe rose framboise.

 

Même si la restitution des couleurs de l'image est loin d'être idéale, la couleur du du poteau de gauche – partiellement peint – tire nettement sur le rose sombre. La couleur souhaitée est celle du poteau sur la droite de l'image

La couleur du poteau de gauche – partiellement peint – tire nettement sur le rose. La couleur souhaitée est celle du poteau sur la droite de l'image

Pour résoudre notre problème d'approvisionnement en peinture ayant la teinte souhaitée, la seule solution fiable a consisté a sélectionner un autre fournisseur qui nous a créé notre teinte en analysant un échantillon peint à l'aide d'un spectrophotomètre en lumière visible. Ce dernier va piloter une machine à colorer afin de recréer une teinte identique. Même si ce nouveau pot nous a coûté quelques dizaines d'EUR de plus, les essais effectués sont tout à fait probants : on n'observe aucune nuance tinctoriale entre une surface peinte avec le premier pot (qui est pour nous la couleur de référence) et la peinture composée sur mesure. Mais pour en arriver là – outre le fait que cela a retardé certains chantiers pendant de nombreuses semaines – on en a vu de toutes les couleurs...

 

New (in the) Box
Si la zone « entreprises » de l’Électrolab comporte déjà deux pièces opérationnelles depuis février 2015, l’aménagement du troisième local ne s'est terminé qu'en octobre de cette même année. La complexité particulière du lieu ne permettait pas de terminer les travaux en synchronisme avec les deux autres espaces. Les stratèges du lab avaient initialement dédié ce troisième espace comme bureau de coworking sous forme d’un open space (bureaux en plateau ouvert) de huit places. La demande d’espaces privatifs étant plus importante que les espaces collaboratifs, la troisième pièce est actuellement louée in extenso à une seule structure. Des places de coworking pourront néanmoins être mises à disposition en d’autres endroits du lab. La transformation entre espace privatif et espace partagé se limite d’ailleurs à déplacer des bureaux et des armoires, ce qui est aisément réalisable et même, si nécessaire, parfaitement réversible.
Comme d’usage, les membres de l’Électrolab se sont mués en apprentis artisans pour mener à bien ce chantier. Ragréage, plâtre, isolation, ventilation, électricité, éclairage, réseau informatique, menuiserie métallique et peinture sont les principaux chantiers qu’il aura fallu mener pour transformer une ancienne zone de stockage en un lieu de travail agréable.
Bien entendu, aucun des membres du lab n’est un professionnel des corps de métiers usuellement sollicités pour aménager une pièce. Moralité : c'est réalisé – comme d’habitude – un peu à la «one again, version Électrolab » : comprendre, analyser, se documenter, apprendre des professionnels pour obtenir un résultat que n’importe quel expert du cru qualifierait indubitablement de modeste, mais qui est suffisant pour notre usage et pour les startups que nous accueillons : simple, propre et fonctionnel.

Box entreprise n°3 entièrement terminé et aménagé : il est prêt à être loué

Box entreprise n°3 entièrement terminé et aménagé : à peine achevé il est déja loué!

Finalement, pour des bénévoles agissant pro bono et sans compétences professionnelles avérées dans le second-œuvre, le résultat est – ma foi – fort honnête. D’ailleurs, l’évaluation est d’autant plus aisée et flatteuse lorsqu'on est juge et partie 🙂

 

Custom enclosure
Outre les réseaux d'eau et d'éléctricité, des gaines du système de ventilation parfois cachées, parfois apparentes parcourent les plafonds du lab. Dans le box entreprise n°3, deux tuyaux souples raccordés à une VMC doivent passer sous l'un linteau en béton armé qui supporte la dalle de l'étage supérieur. Le linteau étant un élément de structure qu'il est impossible de découper même partiellement sans risquer de le fragiliser, il n'y a pas d'autre solution qu'un passage sous-jacent des tubes. En conséquence, la hauteur du plafond est abaissé d'environ quinze centimètres sur une surface d'un demi-mètre carré. À cet endroit précis, les deux gaines de ventilation vont être cachées par un coffre sur mesure réalisé à partir d'élements d'ossature en acier pour plaques de plâtres. Deux membres se sont attelés à sa conception et sa réalisation lors d'un récent week-end de travaux, pour une mise en place pendant un soir de semaine. Le caisson sera amovible, facilitant ainsi une éventuelle inspection ou action de maintenance. On n'est jamais trop prudent 😉

Supports métalliques pour la réalisation d'un cache masquant les tuyaux de ventilation

Système d'ossature métallique amovible pour le caisson masquant les gaines de ventilation du box entreprise n°3

Cache des gaines de ventilation : mise en place des planches de contreplaqués

Le même caisson que ci-contre, après fixation des premières planches de contreplaqués

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Pressons pressons,
La réhabilitation de notre presse hydraulique d'atelier arrive à son terme. Il convient d'admettre qu'une poignée de membres n'a pas ménagé ses soirées et ses week-ends pour remettre sur pied cette machine acquise chez un ferrailleur.
Tout a été démonté, décapé puis remonté et repeint. Le système d'alimentation pneumatique - trop vétuste - a été remplacé par des éléments plus modernes.
Disposer d'une presse hydraulique, c'est l'assurance de pouvoir démonter et remonter sans heurt bon nombre d'assemblages et sous-ensembles mécaniques. Ainsi, la dépose ou la mise en place de roulements à billes est une opération courante qui s'effectue sans risque et très simplement à la presse, alors que l'on peut s'embarquer dans une galère sans nom sans un tel équipement.
Pour qu'une presse soit exploitable, il convient de lui adjoindre des outillages adaptés aux différentes actions à mener. L'Électrolab est désormais à un niveau d'équipement suffisant pour concevoir par ses propres moyens les indispensables "chasse roulements" que ce soient ceux de forme "tampon" ou de forme "cloche".
L'idéal étant de disposer à terme d'un lot relativement complet couvrant une vaste plage de diamètres, par exemple de 2 à 50 mm pour les tampons et de 8 à 150 mm pour les cloches.
Pour des usages plus spécifiques tel que le pliage de tôles et l'utilisation d'outils de brochage, des adaptateurs spéciaux devront être conçus. Enfin, il convient d'admettre qu'une presse hydraulique à déplacement lent comme celle-ci n'est pas idéale pour les travaux de découpe ou de déformation de tôles. De plus sa capacité n'est "que" de cinquante tonnes, ce qui est un peu juste. Mais en attendant mieux, on s'en contentera.

Presse hydraulique d'atelier Photo prise chez le ferrailleur en juin 2013

Presse hydraulique d'atelier. Capacité : cinquante tonnes
Photo prise chez le ferrailleur en juin 2013

 

Presse hydraulique de cinquante tonnes, entièrement réhabilitée par les membres

La même presse, entièrement réhabilitée par les membres de l'association

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Got us under pressure
Et justement le "mieux" est déjà arrivé au lab. En effet, au printemps 2015, notre association a pu rapatrier – parmi d'autres machines de métallerie – une imposante presse à vis de quatre vingt tonnes. C'est une presse "rapide" dont l'énergie de frappe est "stockée" dans deux lourdes roues à inertie, bien visibles en haut de la machine. Ce type d'équipement est idéal pour des travaux d'encochage et d'estampage de tôles, mais peut aussi servir de marteau-pilon de forge. Par chance, le précédent propriétaire disposait d'un lot de matrices de découpe de tôles qui, bien évidemment, a été récupéré par le lab. La machine de près de trois mètres de hauteur, qui pèse une bonne tonne, n'est pas encore opérationnelle : elle nécessite une action de réhabilitation conséquente pour la remettre en service et l'adapter un tant soit peu aux normes actuelles. Sûr que l'on trouvera parmi nos membres des personnes intéressées par un tel chantier.

Presse à vis 80 tonnes, à restaurer Un tel équipement est particulièrement adapté aux estampages et découpe d'encoches.

Presse rapide à vis ayant une capacité de quatre-vingt tonnes. La restauration complète reste à faire

 

Pestacle
L'Électrolab a accueilli en zone convi pendant une semaine une petite troupe de théatre, afin de leur permettre de répéter et de parfaire leur œuvre actuelle. En remerciement, les deux actrices et auteures du spectacle "Il était une fois Internet" ont assuré le jeudi 26 octobre une représentation colorée et vivante devant un public d'une cinquantaine de personnes. Si le conte présenté est principalement dédié aux plus jeunes à partir de huit ans, les thématiques et problématiques présentées ont également l'heur de sensibiliser les adultes aux enjeux de la toile, qu'ils soient des acteurs du numérique ou de simples utilisateurs d'Internet.

 

Spectacle "Il était une fois l'Internet"

Spectacle "Il était une fois l'Internet"

Spectacle "Il était une fois l'Internet"

Spectacle "Il était une fois l'Internet"

10Déc/15Off

You spin me round

Posted by Eric

Enfin, notre nouveau bébé est arrivé. Et il est plutôt bien né, jugez-en plutôt : 6 600kg sur la balance, 5,30m de long et 1,80m sous la toise ! Avec un cœur gros comme ça, 35kW (oui, 35 000 Watts à la broche) notre dernière acquisition en matière de machine-outil de fabrication française, force le respect.
Notre nouveau tour à commande numérique CAZENEUVE CND 500 a été réceptionné en ce début décembre 2015. C'est un bel adolescent (il a 20 ans, mais seulement 2 ans au compteur) qui durant ses années de jeunesse a servi dans la bonne industrie manufacturière de notre pays et a été – pendant tout ce temps – jalousement et amoureusement bichonné par ses précesseurs. Dans sa précédente vie, il n'a été en charge que de l'usinage final de pièces, où l'on se limite à enlever quelques dizièmes de millimètres de matière, afin d'atteindre les tolérances souhaitées du produit fini. Il n'a donc jamais été poussé dans ses retranchements, ce qui fait que son usure propre est minime. Après avoir été raisonnablement rentabilisé chez son premier propriétaire, il fait désormais place chez ce dernier à un équipement flambant neuf, ce qui permet à cette entreprise de garder l'indispensable avance technologique et une qualité de production irréprochable qui fait la réputation de ses produits.

Tour à commande numérique CAZENEUVE CND 500 En service chez son ancien propriétaire

Tour à commande numérique CAZENEUVE CND 500
En service chez son précédent propriétaire

En voiture Simone !

En voiture Simone !
Arrimage de la machine sur le plateau du camion 35 tonnes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

To the workshop
Après déchargement de la machine-outil sur le parking à l'aide d'un énorme Fenwick, elle a sagement été amenée à son emplacement définitif, en zone mécanique. Vu sa taille, on a dû pousser un peu quelques autres équipements 🙂 . Prévoyants, les architectes assurant l'organisation de l'aménagement intérieur de nos locaux avaient toutefois anticipé son arrivée (il a en réalité été acheté par l'association dès le mois de mars 2015). Son avènement était – c'est le moins qu'on puisse dire – attendu et son arrivée... épique !

Télécharger la vidéo : Version Sd / Version HD

Pour le moment, son alimentation électrique est provisoire et ne permettra pas de l'utiliser dans l'immédiat au maximum de ses capacités. Dans un premier temps, on s'en contentera. Le câblage de l'alimentation triphasée 400V 63A définitif étant en cours de préparation, le raccordement électrique final sera effectué au premier semestre 2016, car c'est un chantier exigeant qui requiert de nombreuses heures de travail. En effet, en raison des courants relativement importants, les fils électriques sont dotés à leur extrémités de cosses de taille respectables. La qualité du sertissage et de serrage des cosses est déterminante et doit être minutieusement contrôlée avant mise sous tension. Pendant les premières dizaines d'heures d'exploitation de l'équipement, l'ensemble du raccordement électrique afférent sera régulièrement ausculté pour identifier toute surchauffe anormale, signe avant-coureur d'un futur défaut électrique majeur.

 

Features and functions
Désignation : Tour parallèle à commande numérique
Capacité du mandrin hydraulique natif à force de serrage réglable : 480 mm, soit grosso modo la taille d'une jante de voiture
Hauteur sous banc : 370 mm, pour un diamètre maximal de pièce de 700mm, soit plus qu'un pneu de voiture
Plage de vitesse de rotation de la broche : 0 à 2500 tr/min (variateur triphasé + boîte robotisée à deux vitesses mécaniques)
Diamètre d'alésage de la broche : 82 mm, sur une longueur maximale d'environ 500 mm
Fabricant du moteur de broche : ALSTHOM; puissance mécanique développée : 31,5 kW
Servomoteurs d'axes : DC 3kW
Vitesse de déplacement maximal des axes : 12 m/mn
Tourelle porte-outil robotisée : 12 emplacements
Longueur utile entre pointes : 1100 mm
Déplacement de la poupée mobile : par motordéducteur
Déplacement de l'axe de la poupée mobile : système hydraulique
Système de contrôle-commande numériqueNUM 750 fabriqué par la société...Num (possibilité d'importer du GCode)
Évacuation des copeaux : par tapis roulant à segments métalliques
Précision usuelle d'usinage (dans nos conditions d'exploitation) : < 0,03 mm
Précision ultime du système de positionnement (en environnement à température contrôlé) : ±0,01 mm

 

Basic and advanced use
Certes, d'aucuns peuvent se demander à quoi peut bien servir un tel équipement et s'il est nécessaire que l'Électrolab en dispose ?
La réponse est oui. Sinon, on ne l'aurait pas acheté <;)
En effet, le lab dispose à ce jour de trois tours parallèles conventionnels (= à commande manuelle) dont deux sont déjà opérationnels. L'un de ces deux va d'ailleurs être cédé. Par contre, nous ne disposons pas de tour à commande numérique fonctionnel. Dès qu'il s'agit d'usiner des pièces de révolution aux profils complexes, tels des cônes, des sphères, des poulies, des filetages intérieurs ou extérieurs atypiques, un tour à commande numérique est d'un grand secours.
Evidemment, un tourneur chevronné sait faire tous ces usinages en travaillant sur un tour conventionnel. Mais dans sa spécialité, il a dix à trente ans de métier, ce qui est une expérience irremplaçable. Les membres du lab sont de modestes bricoleurs qui ont besoin de pièces tournées pour leurs projets personnels qu'ils mènent dans une logique de loisir. Il est peu rentable qu'ils se forment à devenir des derviches tourneurs conventionnels chevronnés si c'est pour usiner moins de cinq pièces par an.
Le tour à commande numérique a l'avantage de disposer de programmes standard pour usiner des filetages ou des profils précis. Cela facilite grandement la réalisation de pièces complexes. Enfin, sa tourelle porte-outils automatique limite notoirement les pertes de temps liées au changements d'outils, dont le positionnement relatif des uns par rapport aux autres est d'ailleurs connu du système de pilotage.

Poulie moteur à quatre gorges du tour Famot

Poulie à quatre gorges de diamètre 160 mm dont l'alésage à double clavetage était fendu en trois endroits : il
nous faut une copie à l'identique. Avec un tour CNC, c'est aisément réalisable. En attendant, une bague centrale
provisoire a été réalisée sur la pièce originale.

 

Bigger is better
Mais n'y avait-il pas plus petit comme modèle ? Sérieusement, fallait-il vraiment acquérir une machine de la taille d'un pachyderme (dont l'ancêtre est, rappelons-le, le mammouth laineux)?

Réponse : raisonnablement, un hackerspace digne de ce nom – tel que l'Électrolab – ne peut se contenter d'un simple tour de potier^^
Faut du matos sérieux, que diable !

Chaque machine-outil a une certaine capacité d'usinage et au delà de ces limites, il faut soit faire des compromis, soit des bricolages dangereux ou, in fine, monter la pièce à usiner sur une machine plus grande. La variété des projets et donc des pièces dont peuvent avoir besoin les membres de l'association, complétés par les besoins propres du lab, sont – on le constate tous les jours – de plus en plus importants. Plutôt que d'apprendre à se servir et d'entretenir une ribambelle de machines très contingentées dans un domaine de mise en œuvre restreint, autant disposer d'un nombre limité d'équipements, mais avec des capacités très généreuses pouvant convenir pour la réalisation d'une très vaste gamme de pièces.
Des machines-outils de toutes tailles et à tous les prix, on en trouve aujourd'hui assez facilement sur le net ou chez des revendeurs spécialisés. Mais de là à savoir quel est leur état réel, quelle est leur histoire, quelles sont les maintenances lourdes qu'elles ont subi, c'est nettement moins évident.
Nous avons acquis CE TOUR CNC car nous connaissons ses utilisateurs, le soin qu'ils y ont apporté pendant son exploitation, car c'était encore jusqu'en octobre 2015 leur outil de production. Et ça, c'est une occasion qui ne se manque pas.

Tour CNC CAZENEUVE CND 500 encore sur bastings, mais déja positionné à sa place définitive

Tour CNC CAZENEUVE CND 500 encore sur bastings, mais déja positionné à sa place définitive

Heavier is better too
Plus une machine est lourde et massive, plus elle est rigide et précise. Les assemblages de fonte et d'acier qui la constituent sont de taille et de forme adaptées pour minimiser la fréquence de résonance propre de la machine. En conditions d'usinage défavorables – tel le chariotage d'un arbre cannelé – les chocs de l'outil de coupe sont absorbés par le bâti sans déformation aucune et la précision d'usinage n'est en rien altérée par les variations brusques des contraintes excercées sur les structures de la machine. Plus généralement, une machine rigide donne de bien meilleurs résultats en terme de qualité de finition (rugosité cylindrique) qu'une machine qui se déforme pendant l'usinage.
Avec une machine surdimensionnée, on peut aussi usiner des métaux nobles comme le titane et le tantale voire même des superalliages qui imposent des contraintes accrues aux outils de coupe. Ces derniers sont d'une si grande dureté qu'ils doivent excusivement être utilisés sur des machines sans jeu ni vibration.
La précision extrème d'une machine-outil haut de gamme est également bénéfique pour se passer – sous certaines conditions – d'usinages complémentaires, telle la rectification cylindrique ou le honage. Avec un peu d'expérience, on peut atteindre, sur les pièces finies, des valeurs dimensionelles en accord avec les tables d'ajustements (plus de détails ici), qui sont données en millièmes de millimètres.

 

Visitors welcome
Si les machines-outil de taille respectable attirent votre attention, venez faire un tour dans nos locaux pour voir notre nouveau tour CNC qui trône désormais fièrement dans la zone mécanique du lab. On en profitera pour vous faire découvrir tous les autres équipements dont dispose notre association, des plus basiques aux plus exotiques.
Pour des questions de sécurité et d'organisation, les visites guidées sont menées le mardi soir après inscription préalable sur l'adresse email : contact [AT] electrolab [POINT] fr. Les soirs de visite – soit environ quarante dates par an – les membres sont avisés de votre présence et peuvent consacrer une partie de leur temps à répondre à vos questions. Ne venez pas à l'improviste, on ne saurait vous recevoir !

Mors-moi ! L'un des mors doux du tour CAZENEUVE

Mors-moi ! L'un des mors doux du tour CAZENEUVE

7Oct/15Off

Flash and the van

Posted by Eric

Des souhaits ou desseins parfois formulés depuis des lustres et dont on a la doucereuse impression qu'ils soient tombés en désuétude ont l'étonnante faculté de pouvoir se réactiver en un éclair, comme par enchantement.
Par exemple, l’amélioration des techniques de réalisation de circuits imprimés  (aussi appelé PCB) est un projet historique et de longue haleine de notre association. Les moyens de réalisation de PCB dont dispose le lab sont graduellement étendus pour offrir des produits dont la qualité ne cesse de s’améliorer.

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Exemple de que l'on sait faire de mieux en matière de circuit imprimé au lab (image datée de septembre 2013)

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Vue de l'autre coté de la même plaque. Ce circuit imprimé fait 45mm de large.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En effet, dès les débuts de l'Électrolab, ses premiers membres ont souhaité mettre en place un atelier de fabrication de circuits imprimés un tant soit peu professionnel. Pour rappel, un circuit imprimé est un substrat en principe plan et isolant sur lequel sont dessinées des lignes électriques conductrices appelées "pistes" qui assurent les liaisons (électriques) entre les différents composants électroniques constitutifs d'un montage. Le procédé original, inventé dans les années 30' (autres infos ici) est – sur le principe – toujours appliqué aujourd'hui. Bien entendu, de nombreux progrès technologiques ont permis en soixante dix ans, d'améliorer la qualité, la fiabilité, et la productivité du procédé.

Film-o-graphie
Par exemple, la qualité d'un circuit imprimé est très dépendante du film qui sert à la création du dessin des pistes, via un procédé photolithographique. Les paramètres les plus influents sur la qualité de la reproduction du dessin des pistes sont le contraste et l'épaisseur de l'émulsion qui masque le passage de la lumière ultraviolette aux endroits adéquats. Si de nombreux amateurs et bricoleurs en électronique impriment désormais le dessin des pistes directement à partir d'imprimantes laser sur des papiers calques ou mylar (film polyester), ce procédé reste de performance limitée sur les deux paramètres susmentionnés. Heureusement, pour de nombreux circuits imprimés basiques, la qualité obtenue par ce procédé, d'ailleurs mis en oeuvre à l'Électrolab, est en principe suffisante. Toutefois chez nous, le taux de réussite n'est que d'environ 60% et de surcroît, la diminution régulière des dimensions des composants font que cette méthode convient de moins en moins souvent à cause d'exigences sans cesse accrues.

Contrôleur de fer à souder Weller

Impression du tracé des pistes sur papier calque à l'aide d'une imprimante laser

Sous-traitance
Heureusement, de nombreux prestataires offrent des services de réalisation de circuits imprimés de qualité irréprochable, même si les délais d'attente pour obtenir un prix acceptable sont hélas importants (souvent plusieurs semaines). Dans certains cas, ces délais peuvent s'avérer difficilement compatibles avec le planning de projets « express ».
Si les moyens de fabrication de circuits imprimés de l'Électrolab sont clairement adaptés à la fabrication rapide de prototypes uniques, la production en série reste idéalement l'apanage de sous-traitants professionnels.

Agrandisseur
Une méthode décisive pour améliorer le procédé de réalisation des circuits imprimés consiste préalablement à dupliquer le dessin des pistes sur un film photographique dit "orthochromatique", à basculement de contraste très raide. Pour cela, deux de nos valeureux membres ont parcouru en décembre 2010 plus de deux mille kilomètres en camionnette pour acquérir un banc de reprographie, qui est une variante d'agrandisseur, adapté à l'utilisation de ces films spéciaux. Hélas, ce banc de reprographie est toujours bien rangé sur sa palette de stockage et la raison en est fort simple : il est illusoire de faire de la photographie technique de qualité dans un environnement poussiéreux. Les nombreux travaux d'aménagement du lab – toujours en cours – n'ont jamais permis de garantir un très faible niveau de poussière dans une pièce. Mais en 2016, la réalisation dans nos locaux de plusieurs zones à atmosphère contrôlée dites "salles blanches" va évidemment permettre de changer de paradigme.

No film please, we're minimalists !
Le procédé actuellement utilisé par les professionnels du circuit imprimé – qui est encore plus performant – a même l'outrecuidance de se passer complètement de film! En effet, le principe du "Computer To Plate" (CTP) consiste en une exposition directe du circuit imprimé photosensibilisé par une image haute résolution du tracé des pistes. Un projet de mise en oeuvre du procédé CTP est même en cours dans nos locaux.
Même si des moyens relativement modestes permettent de s'initier au procédé CTP, cela reste une solution qui à l'échelle du lab, ne résout pas vraiment le problème de fiabilité dont on souhaite définitivement se débarrasser.

On the road again
Récemment, deux membres ont – une fois de plus – loué un petit camion pour un modeste périple de seulement cinq cent kilomètres. Ceci dans le but de rapatrier une photocomposeuse numérique et son système de développement de films, tous deux récemment acquis par le lab.
Ces achats sont une étape majeure dans la mise en place à l'Électrolab d'une chaine de conception/réalisation de circuits imprimés de grande qualité dont font déjà partie la perceuse inversée et la plastifieuse pour films photosensibles autocollants.

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Perceuse inversée dédiée au perçage haute vitesse (40 000 trs/mn) des circuits imprimés

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Précision maximale du positionnement grâce au système optique à agrandissement (X10) et à intensification de constrate installé sur la perceuse inversée

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La photocomposeuse qui vient d'arriver au lab permet de mettre en œuvre le procédé dit "Computer To Film" (CTF) qui consiste à exposer un film photographique de telle manière à ce que l’image représentée sur ledit film corresponde exactement au dessin des pistes. Cela fait trois ans que l'on guettait les offres de ventes pour l'acquisition d'une photocomposeuse en bon état et à prix raisonnable. Cet appareil est aussi connu sous le terme de "flasheuse" ("imagesetter" en anglais). L'appareil acquis expose le film sur une largeur maximale de 14" (35,5 centimètres) et dispose d'une résolution de 3000 dpi, soit 1181 pixels par centimètre, ce qui est suffisant pour un dessin de pistes de finesse dit de "classe 7" (autres infos sur les classes ici).
Pour votre gouverne, sachez que le circuit imprimé à l'intérieur du mouchard électronique que vous avez toujours sur vous, plus connu sous le nom de smartphone, est a minima réalisé dans une finesse correspondant à la classe 8.
La classe quoi !

Photocomposeuse pour films orthochromatiques

Photocomposeuse pour films orthochromatiques en cours de déchargement

Machine de développement automatique pour films orthochromatiques

Machine de développement automatique pour films orthochromatiques

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bientôt des news
Dès la flasheuse déchargée, un audit fonctionnel et technique de l'appareil a été initié par plusieurs spécialistes du cru. On vous tiendra bien entendu au fait des premiers résultats. Il est fort à parier que le pôle circuits imprimés de l'Électrolab puisse à moyen terme produire grâce à ces nouveaux équipements, des circuits imprimés de qualité très supérieure à ce qu'il est possible de faire par soi-même, avec des caractéristiques qui soient désormais en phase avec les exigences des projets les plus ambitieux des membres de l'association.