vendredi 15 mai 2015

Détruire la rouille et zinguer par électrolyse

Bon je vais réanimer ce vieux topic, à force d'avoir des pièces à dérouiller je me suis fixé une méthode à la fois qui crève pas trop le budget si on est un minimum équipé et assez efficace.Je ne saurais pas comment mieux faire sans pour autant mettre de gros moyens en oeuvre.
Ici c'est uniquement valable pour les pièces démontables, lorsque il s'agit de travailler directement sur la caisse il ne reste plus que sablage, brosses métalliques.On peut toujours essayer l'acide phosphorique mais je ne trouve pas ça vraiment efficace lorsque il est déposé au pinceau.
Là je prends un exemple, je prends d'un carter de tambour qui est vraiment bien arrangé:
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Puis passage dans l'électrolyse, je me suis fait un bac assez grand pour pouvoir traiter des pièces déjà assez volumineuses (train AR, en plusieurs fois):
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J'utilise toujours une anode en inox, l'eau n'est même pas déminéralisée, direct celle du robinet, et j'ai mis là dedans un paquet de critaux de soude(ex st-marc)
Je laisse donc la pièce tremper là dedans pendant environ 48h dans ce cas, en la retournant après 24h.
En la sortant je la chauffe avec une lampe à souder pour pouvoir la sécher et passer directement au sablage, en même temps ça décole la rouille neutralisée:
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Après j'ai récupéré de quoi sabler à peu de frais (ça arrache pas jusqu'à enfoncer des tôles mais bon) avec une sableuse à dépression (pas de cuve donc on aspire direct le sable) et en compresseur 100L de cuve et 2 cyl.
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Il permet de bien enlever toute la rouille neutralisée, particulièrement dans les creux où la rouille a rongée.
Après je passe avec les brosses métalliques, ça donne un bel effet de polissage et ça peut enlever les éventuels restes.
Ici la pièce est presque terminée.
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Et voilà donc le résultat:
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Je rebrosse un coup la pièce avant de passer aux apprets, peinture  si elle a été stockée et qu'une légère rouille de surface a pu apparaitre.
Ensuite je la ponce, dégraisse (acétone ou diluant de nettoyage) et là je pense que pour des pièces comme celle-ci un minium gris au pistolet serait encore le mieux, on réserve tout ce qui est apprets phosphatants aux chassis et carosseries.
Pour arriver à ce résultat il faut vraiment que les 3 méthodes soient présentes, le sablage sera bien plus long sans électrolyse, les brosses métallique seules après l'électrolyses ont bien du mal à enlever la rouille se trouvant dans les cavités.

lien : http://www.forum-auto.com/automobiles-mythiques-exception/voitures-anciennes/sujet295696.htm

samedi 18 avril 2015

DÉCOUPE ÉLECTROCHIMIQUE DE TÔLE FINE



Il existe deux méthodes non mécaniques pour découper une pièce de métal fin :
- La voie acide
- La solution électrochimique        
La première méthode est bien connue, surtout si vous avez déjà gravé des circuits imprimés. Un acide (perchlorure de fer, acide nitrique ...) vient attaquer les parties d'une pièce de métal non protégées par un vernis ou une encre résistante.
Cette solution très utilisée pour fabriquer des petites plaques de laiton découpée qui servent à améliorer l'aspect des maquettes. Beaucoup de petits composants destinés à l'industrie électronique sont fabriqués de cette façon. Le modèle est reproduit avant gravure sur une plaque de métal rendue photo-sensible grace à une résine spéciale. Le report du dessin se fait par insolation d'un film transparent sur lequel est reproduit la forme à découper. On parle alors de photo-découpe.
Cette méthode a quelques inconvénients : elle utilise un produit qui est corrosif, salissant et poluant et nécessite une installation spécialisée. De plus, cette gravure a un effet (relativement) indésirable sur la précision des pièces obtenues. L'acide a tendance attaquer sous les parties protégées (env. 20% de l'épaisseur).
La seconde solution par contre est plus confidentielle et pourtant paradoxalement plus simple à mettre en oeuvre.

LA DÉCOUPE ÉLECTROCHIMIQUE

Par comparaison avec la découpe à l'acide, cette technique ne nécessite qu'un outillage simple : un générateur de courant (voir GALVANOPLASTIE), du fil électrique, un récipient non métallique (bol, cuvette ...), de l'eau et ... du sel de cuisine ! Elle est de plus nettement moins coûteuse, moins toxique, plus rapide et plus précise que la découpe à l'acide.
Le premier document que j'ai trouvé il y a quelques années et qui m'a servi de base de travail concernait la découpe de la hanche vibrante d'un pulso réacteur. Cette pièce devait être réalisée dans une tôle d'acier à ressort trempé de 0,15 mm. Les méthodes traditionnelles de découpe mécanique étaient inutilisables pour réaliser une telle pièce. Si les cisailles à tôle sont parfaites pour des coupes droites, dès que vous essayez de découper des courbes, la pièce ressort immanquablement tordue.
Dans ce cas particulier une découpe à l'acide aurait pu être retenue mais le défaut de cette technique est de creuser légèrement sous le métal lors de la découpe, laissant un bord légèrement biseauté (env. 20% de l'épaisseur) qui aurait brûlé trop rapidement.
Préparation de la pièce
La pièce de métal qui va être découpée doit être parfaitement nettoyée, sans qu'il subsiste de tache de graisse ou de rouille. Un bon tampon de vaisselle qui ne raye pas le métal et un détergent (genre poudre à récurer) font parfaitement l'affaire. Dorénavant interdiction de mettre les doigts sur la plaque ! Après rinçage à l'eau tiède, un passage dans un bai d'acide sulfurique dilué améliorera l'accrochage de l'étape suivante. (ATTENTION toujours verser l'acide dans l'eau et non le contraire. Risques de projections violentes d'acide). A défaut un bon polissage au papier abrasif à l'eau (grain très fin) fera l'affaire.
Mise en peinture
L'étape suivante consiste à déposer une fine et uniforme couche de peinture sur la plaque. Suivant les conseil de l'article j'ai utilisé une bombe d'apprêt de carrossier. La couleur gris tees clair permet de bien reporter le dessin.
Par mesure de précaution et afin d'éviter de laisser des micro porosités il est conseillé de passer une deuxième couche. Cette précaution a aussi un autre avantage. C'est cette couche de peinture, au dos de la plaque, qui va retenir la pièce quand le processus de découpage sera achevé. Si la pièce bouge avant que tout soit fini, il y a un risque d'écaillage de la peinture avec une attaque du métal sur des parties qui deviennent non protégées.
Report de la pièce à découper
Si vous possédez une fraiseuse numérique ou une vielle table traçante à plat, pas de problème, il suffit de graver la forme de la pièce avec une pointe sèche. Un simple trait pour découvrir la couche de peinture suffit. Il s'agit plutôt d'un marquage que d'un gravage. Sinon vous allez y laisser quelques fraises, même au carbure ! et au prix ou elles sont ....
Si vous n'avez pas de fraiseuse cnc il est toujours temps d'aller voir les autres pages du site (quand elles seront réalisées) et/où d'aller voir le site cnc25. En attendant rien n'est perdu !
Si vous êtes un artiste, le marquage direct à la pointe sèche sur la plaque tout à fait possible. Si vous êtes un peu moins sur de vos gestes et pour une pièce technique, un transfert préalable du dessin par papier carbone est souhaitable. Le truc de le photocopieuse marche aussi très bien. Dessinez ou imprimez la forme de votre pièce à l'envers. Faites en une photocopie bien noire. Appliquez la photocopie, face encrée sur la plaque et passez dessus un fer à repasser. La chaleur du fer déposera de l'encre et reproduira le dessin sur la plaque.
La meilleure solution, et la plus précise, reste quand même de réaliser une forme dans un matériau assez dur : CTP aviation très fin, feuille de plastique rigide... L'avantage c'est que si vous dérapez, votre trait se retrouvera à l'extérieur de la forme à découper et une petite retouche de peinture ou d'apprêt remédiera facilement au problème.
La gravure peut se faire avec une pointe sèche spéciale pour marquer le métal ou avec la pointe d'un scalpel. Comme vous allez forcément tourner autour de la forme et lever la main à un moment ou à un autre, il faut prendre la précaution de vérifier que toutes les lignes tracées se rejoignent bien.
La découpe
Vous aurez besoin d'un récipient non métallique de forme rectangulaire dans lequel vous pourrez immerger totalement la plaque à découper.
Remplissez ensuite ce récipient d'une solution d'eau et de chlorure de sodium (ne cherchez pas c'est du ... sel de table), à raison de 20 g par litre.
La plaque à découper est ensuite plongée dans ce bain et reliée au pôle +d'un générateur de 6 à 12 volts qui pourra être une batterie de moto ou de voiture, ou une alimentation de laboratoire réglable en tension et courant. Petite précaution : grattez la peinture à l'endroit où se fera la connexion électrique et laisser cette partie hors du bain.
Il maintenant placer un morceau de tôle en acier (de préférence inoxydable) qui aura à peu près la même surface que la pièce à découper en prenant garde que les deux plaques ne puissent se toucher au cours du traitement.
Si vous utilisez un petit récipient il sera bon de prévoir une limitation de courant avec par exemple une résistance de 8 ohms (10 watts). A défaut une simple ampoule automobile 10-20W 12V fera parfaitement l'affaire (voir GALVANOPLASTIE).
Connectez cette cathode au pôle - et ... c'est parti.
Au début on voit apparaître des petites bulles dans le bain. C'est le signe du commencement de la réaction d'électrolyse. Le bain reste clair et se trouble petit à petit pour prendre une teinte marron verdâtre. Ce sont les particules de fer (ions ferriques) qui se détachent.
Selon la composition du métal à découper, la tension et le courant appliqué, la distance entre les pièces et leur épaisseur, le temps de découpe pourra varier de quelques minutes à un peu plus d'une heure. Pour accélérer le processus et améliorer la précision de découpe on peut remuer de temps en temps la plaque pour détacher les particules ou créer un jet de bulles au fond du récipient avec une pompe à air et une pierre poreuse utilisée en aquariophilie.
Pour vérifier que la découpe est terminée, le meilleur moyen est de sortir la plaque et de la regarder par transparence devant une lampe électrique. Si on ne voit rien, on replonge. Sinon la forme à découper se détache clairement à travers ce qui reste, c'est à dire la peinture ou l'apprêt.
Post traitement
Une fois le traitement terminé il suffit de pousser légèrement la forme pour qu'elle se détache de la plaque. Dans certains cas il pourra rester quelques petites bavures mais si fines qu'un très léger ponçage laissera un bord parfaitement net.
Pour des pièces très techniques et sollicitées un passage au four ménager pendant environ une heure à 90-100°C permettra de libérer tout l'hydrogène qui aurait pu pénétrer la structure de l'acier
wapics

lundi 13 avril 2015

TRAITEMENTS ÉLECTROCHIMIQUES

TRAITEMENTS ÉLECTROCHIMIQUES
Grâce à un certain Monsieur Faraday qui a défini les bases de l'électrolyse en 1833 il est devenu possible de procéder simplement à des dépôts métalliques sur de nombreuses surfaces. Depuis cette date beaucoup d'applications industrielles ont été développées. Pour l'amateur on pourra notamment :
- Cuivrer une pièce en acier
- Cuivrer un objet non métallique              
- Créer un objet en métal par électroformage              
- Polir et affûter des métaux 
D'autres pages du site traitent ou traiteront de procédés chimiques, électriques ou électrochimiques couramment mis en oeuvre dans l'industrie de la transformation des métaux, par exemple :
- La découpe électrochimique
- La découpe chimique par photo-découpe
- L'usinage électrochimique (Electro Chemical Machining)
- La fabrication d'une perceuse électrochimique
- L'électroérosion (Electro Discharge Machining)
- Comment construire une petite machine d'électroérosion       
- L'anodisation de l'aluminium
- ...
Note : il ne sera pas traité dans cette page de dépôt d'autres métaux par voie électrolytique. La plupart des bains utilisés pour ces métaux sont à base de dérivés cyanurés et/ou de chlorures dont la manipulation est extrêmement dangereuse et toxique.
 
Galvanoplastie, principe et matériels
Lorsque deux électrodes sont immergées dans un récipient contenant un liquide conducteur et qu'elles sont reliées à courant continu, il s'établit dans le bain un champ électrique qui produit un déplacement du métal de l'anode (+) vers la cathode (-).
En pratique on se sert de ce principe pour déposer un métal (cuivre, nickel, zinc, chrome, argent, or ...) sur un objet lui même métallique ou de n'importe quelle nature pourvu qu'il soit rendu conducteur.


Source de courant :
Le courant alternatif ne permet pas de procéder à une électrolyse et il faut donc utiliser un générateur de courant continu qui pourra être :
- Une alimentation de laboratoire réglable en tension et courant
- Une batterie 6 ou 12V
- Une alimentation "maison" à base de transformateur, pont de diode et condensateur
Pour vérifier les bonnes conditions de l'électrolyse, il est utile de placer un voltmètre et un ampèremètre comme sur le schéma suivant.
Si vous utilisez une alimentation non réglable (batterie par exemple) cette régulation pourra se faire avec un montage à base de résistances montées en parallèle ou en série. Ces résistances peuvent être remplacées par des ampoules automobile 12 V.
Cuves de traitement :
Indifféremment en plastique ou en verre (genre Pyrex de préférence) d'une contenance qui sera adaptée au volume de la pièce à traiter.
Cuivrage d'une pièce en acier
Composition du bain de cuivrage :
- Sulfate de cuivre cristallisé :   300 g
- Acide sulfurique à 60°B :          100 g
- Eau déminéralisée :                 900 g 
Un ajout de glycérine peut souvent améliorer l'accrochage du dépôt.
Le sulfate de cuivre se trouve dans les magasins de fournitures agro-chimiques ou, sur commande généralement, dans les pharmacies.
On commence par diluer le sulfate de cuivre dans l'eau (l'eau déminéralisée vendue en grande surface pour les fers à repasser convient très bien). L'acide sulfurique sera ensuite versé progressivement dans l'eau. (ATTENTION toujours verser l'acide dans l'eau et non le contraire. Risques de projections violentes d'acide)
La pièce à cuivrer sera placée dans le bain et reliée à la cathode (-). L'anode (+) sera en cuivre le plus pur possible et d'une surface égale à la pièce à cuivrer. L'ensemble sera relié au générateur. Les conditions idéales de cuivrage sont :
- Tension : 1 à 2 V
- Intensité débitée : < 1A/dm2
- Température du bain : 40°C 
Une bonne préparation du métal à traiter est très importante pour que le cuivre puisse bien "accrocher". Un ponçage au papier de verre de plus en plus fin si la pièce n'est pas parfaitement lisse, ou un récurage au tampon à vaisselle, suivi d'un dégraissage constituent une bonne solution. Une dernier bain dans une solution d'eau additionnée de 10% d'acide sulfurique parfaira le traitement.
30 à 40 minutes suffisent généralement pour assurer un cuivrage de protection ou de décoration. Au sortir du bain on prendra la précaution de rincer abondamment et de sécher parfaitement la pièce traitée, sinon l'acide contenu dans le bain continuera un effet néfaste.
Cuivrage d'une pièce non métallique
Les conditions de traitement sont identiques à celles utilisées pour le cuivrage de la pièce d'acier. Il suffit simplement de rendre l'objet conducteur de l'électricité.
C'est généralement du graphite qui est utilisé et déposé sur la surface de l'objet à traiter. Deux ou trois couches suffisent.
D'autres produits, comme les vernis à base de poudre de métaux peuvent aussi faire l'affaire. On peut aussi réaliser une peinture conductrice en mélangeant une poudre très fine conductrice (graphite, poudre de métal) avec un vernis solvanté ou acrylique de préférence s'il s'agit d'une matière plastique ou organique.
Électroformage
Avec la même technique il est possible de réaliser des pièces brutes en cuivre ou dans d'autres métaux (notamment en nickel). On peut ainsi réaliser des reproductions ou des objets de toutes sortes et de toutes formes.
Fabrication d'un moule en métal
Voici par exemple le procédé que j'ai utilisé pour fabriquer des moules ayant servi à des essais d'injection de matière plastique sur une petite presse manuelle de conception personnelle.
Supposons qu'il s'agisse de fabriquer une petite série de pièces injectées en PP, de forme non développable d'environ 8 cm3. Le process a été le suivant.
On coule du plâtre synthétique (généralement appelé à tort "plâtre polyester") autour de la forme à reproduire qui est maintenue bien horizontalement dans un moule enduit de vaseline. Quatre empreintes seront faites avec une pointe de crayon tout autour de la forme avant que le plâtre ne soit complètement sec.
Elles serviront de repères de moulage.

Une fois que tout est bien sec on repasse une fine couche de démoulant (vaseline ou démoulant en bombe) avant de couler une nouvelle épaisseur de plâtre. On obtient alors un moule en deux parties reproduisant fidèlement les détails de la forme.
On recommence les opérations en coulant cette fois une cire de moulage rendue liquide par chauffage pour obtenir deux moules mâles qui reproduisent cette fois en positif les formes de la pièce.
La face en plâtre à cuivrer est ensuite recouverte de graphite et on procède à une électrolyse pendant 24 à 48 heures selon l'épaisseur de cuivre recherchée (environ 0,6 mm par 24 heures).
Quand la couche de cuivre est suffisamment solide on arrête le processus. Le plâtre est ensuite détruit mécaniquement après un long trempage dans l'eau. Ce temps de trempage est considérablement raccourci si on acidifie le bain avec un peu d'acide acétique ou de détartrant pour cafetière électrique. Le plâtre ôté laisse place à un superbe moule en cuivre qui pourra rendre pas mal de services en l'état (si vous voulez justifier vos expériences auprès de votre épouse ou petite amie, faites lui donc un moule a madeleines ... en forme de coeur ;-)) ou après rigidification (plâtre, résine ...). Par contre pour le moulage des plastiques ce n'est pas l'idéal et il reste une dernière étape.
On re-positionne cette feuille de cuivre face creuse vers le haut dans un moule métallique et on re-coule ... du Kayem ! C'est un alliage de zinc qui a été développé pour la fabrication de poinçons et matrices d'emboutissage. Ils est également utilisé pour la fabrication d'outillages de découpage ainsi que pour des moules pour injection de matières thermoplastiques. La température de fusion est comprise entre 358°C et 390°C selon le grade 1 ou 2.
A titre d'exemple on peut tirer 50.000 pièces en Nylon, 150.000 en Rilsan et plusieurs centaines de mille en Polyéthylène dans un moule en Kayem.
Bon me direz vous il reste quand même une belle couche de cuivre sur ce Kayem ! D'accord mais il suffit de faire ça !
En changeant les pièces de position, on inverse la réaction et le cuivre disparaîtra petit à petit. Attention quand même. On protégera les parties non cuivrées par un vernis pour éviter de polluer le bain avec des ions zinc. La réaction devra être arrêtée dès la mise à nue du Kayem. Celui-ci contenant environ 3% de cuivre il y a un risque de détérioration de la qualité de surface.
Certes tout cela est un peu long mais certainement moins que le fraisage, rectification et polissage d'un moule en acier. Le Kayem est récupérable à 100% par une nouvelle fonte et à moins de 5 euros le kilo ...
Pour être honnête, le kayem se moule très bien dans des moules en plâtre et je me suis un peu compliqué la vie pour cette application. Par contre elle m'a servi à valider le procédé pour la fabrication d'autres pièces dans d'autres alliages qui eux ont une température de fusion élevée. Disons qu'avec ce process ça marche "nickel-chrome" ;-)
Autres réalisations
Il y a d'autres techniques plus simples pour réaliser des objets creux de toute dimension. On peut notamment utiliser une forme mâle en cire ou en polystyrène. Ces noyaux étant détruits après dépôt du métal soit par fonte de la cire ou par attaque du polystyrène à l'acétone.
Avec peu d'imagination il est possible d'entrevoir toutes les réalisations possibles dans les domaines du modélisme et de la décoration. Un accastillage complet tout en cuivre pour votre belle maquette ça vous dirait ? Un petit coup de patine et ça ressemble à du bronze !

Polissage et affûtage électrolytique
Les pièces métalliques peuvent être polies par voie mécanique en utilisant des abrasifs de plus en plus fin et par un passage final au feutre enduit de pâte spéciale. Outre le matériel nécessaire, le procédé est relativement long si vous souhaitez obtenir un "poli miroir".
Le polissage et l'affûtage électrolytique sont basés sur la règle suivante : lors de l'électrolyse ce sont les particules en relief, même microscopiques, qui seront attaquées en premier. Un dégrossissage mécanique peut être utile pour accélérer le processus avant la finition.
Le principe et le matériel est le même que dans tout ce que j'ai évoqué plus haut. L'objet à polir ou l'outil à affûter sera connecté à l'anode (+). Le temps d'électrolyse varie de 5 à 30 mn selon l'état de surface initial de la pièce.
Le tableau suivant résume les principaux bains utilisés professionnellement.
Métal
Bain
Cathode
Tension
Intensité
T° du bain
Acier

acide sulfurique
acide phosphorique
eau
300 cc
600 cc
150 cc
acier inoxydable
8 V
1 à 2 A/dm2
env. 60° C
Acier inoxydable

acide phosphorique
glycérine
eau
300 cc
530 cc
90 cc
acier inoxydable
5 V
1 à 2 A/dm2
> 60° C
Aluminium

acide perchlorique
anhydre acétique
350 cc
650 cc
acier inoxydable
50 V
2 A/dm2
< 35° C
Cuivre

acide phosphorique
eau
700 cc
300 cc
cuivre

2 V
7 A/dm2
20° C
Ce sont des bains et des conditions optimales d'utilisation. On peut y déroger et j'ai par exemple obtenu de très bons résultats d'affûtage de lames d'acier au carbone avec des bains composés d'acide sulfurique et/ou de chlorure de sodium (sel de table) avec une batterie de 6 Volts.
wapics

samedi 14 mars 2015

Reportage technique: numérisation d'une statue par scanner 3D et copie en réduction


Nouvelles technologies et Patrimoine: Repliqua 3D met la rétro-conception et le prototypage rapide au service  des oeuvres d'art.
 Dans un but de sauvegarde, la Confrérie des Royés de Notre-Dame du Saint-Cordon de Valenciennes a demandé à notre partenaire de procéder à une prise d'empreinte numérique de la satue de Notre Dame, une sculpture en bois polychrome et dorée à la feuille, datant du tout début du 19e siècle et mesurant 1,25m de haut. Cette année, le millénaire de la procession en l'honneur de Notre-Dame du Saint-Cordon ou Tour du Saint-Cordon sera l'occasion de nombreuses festivités. Plus d'informations sur la statue, son histoire, le pélerinage ou les festivités sur le site de la Confrérie des Royés: http://notre-dame-de.valenciennes.fr/index.php?lng=fr
 
numérisation d'oeuvre d'art: archivage et produits dérivés - Arts et sculpture: sculpteurs, infographistes
La numérisation d'oeuvre d'art par scanner 3D permet la prise d'une empreinte numérique à distance, sans contact avec l'objet à archiver mais également la réalisation de copie(s) grandeur nature ou avec un changement d'échelle et la création d'objets dérivés correspondant en tout point à l'original.
Etant équipé d'un scanner 3D mobile,
Repliqua 3D peut venir sur place numériser vos oeuvres d'art fragiles ou difficilement déplaçables (statues, sculptures, pièces de musée, ...), que vous souhaitiez un simple archivage, une reproduction grandeur nature ou avec un changement d'échelle. Des copies peuvent ensuite être réalisées par notre atelier dans une large gamme de matériaux. Nous étudions avec vous les solutions les mieux adaptées à votre projet. Contact
 Préparation de l'objet à numériser: si nécessaire, l'objet est maté avec une poudre minérale très fine (objets transparents, sombres ou brillants). La statue étant dorée à la feuille d'or véritable, un poudrage n'a pas été nécessaire ici et c'est heureux puisqu'elle venait d'être nettoyée par un restaurateur d'oeuvre d'art!Il faut ensuite placer des points de repère qui permettront d'assembler les différentes prises de données avec précision.
Numérisation: points de repère - Arts et sculpture: sculpteur CAO
 
On utilise dans ce but un papier collant transparent mat repositionnable qui ne cause pas d'interférence dans les prises de données du scanner et s'enlève sans causer de dégât.




Numérisation: papier collant repositionnable - Arts et sculpture: sculpteur CFAO
 
Pour chaque prise de données, le scanner commence par prendre une photo de la zone à numériser puis il balaie par lumière laser la surface de la sculpture et enregistre les informations obtenues sous forme de nuage de points dans un fichier numérique. Le nombre de prises nécessaires à la numérisation complète dépend de la taille et de la complexité de l'objet à numériser. Mais toute la surface doit avoir été balayée au moins une fois sinon, il restera des « trous » lors de la reconstruction virtuelle. Il faut donc soit tourner l'objet si c'est possible soit déplacer le scanner entre chaque prise.Une fois toutes les données enregistrées, le travail sur l'original est terminé: on peut enlever les repères et le nettoyer si un poudrage a été nécessaire. Pourtant, les données obtenues sont encore loin d'être utilisables.

Numérisation en cours
Numérisation d'oeuvre d'art par scanner 3D mobile - Arts et sculpture: sculpteurs infographistes
En effet, on ne dispose encore que d'une série de données sans rapport spatial les unes avec les autres. Il faut donc reconstruire le volume de l'objet virtuel à partir des différentes « coques » fournies par le scanner.
alignement manuel des données prises par le scanner 3D mobile - Arts et sculpture: sculpteur CAO

 Les différentes prises de données sont d'abord alignées une à une à la main avec le maximum de précision dans le logiciel de numérisation et c'est là que les points de repère (visibles grâce à la superposition de la photo et du nuage de points par le logiciel) sont appréciables.
 
L'ajustement est ensuite recalculé avec exactitude par l'ordinateur grâce à un algorythme mathématique. Les données sont alors nettoyées à la main une à une pour enlever « le bruit » ou données fausses inévitables lors du balayage par le scanner: surfaces irrégulières à la distance limite de prise de donnée, aberrations provoquées par une ombre, une poussière, un reflet, une vibration.... Enfin, le fichier aligné et nettoyé correctement peut être assemblé ce qui aura pour effet de supprimer les parties qui se recouvrent et de souder les différentes prises de données entre elles. Pour un sujet de grande dimension, scanné en haute définition comme celui-ci, l'assemblage doit être fait en plusieurs fois pour éviter au logiciel des calculs trop lourds.On vérifie dans un logiciel spécifique l'intégrité du maillage obtenu (même bien guidés, les ordinateurs font parfois des erreurs!) et on obtient ainsi un maillage unique fermé. Une fois enregistré au format .stl le fichier peut encore être modifié par le sculpteur informaticien si souhaité (changements d'échelle, ajout ou retraits d'éléments,...) ou usiné directement par un procédé de CFAO.
Ci-dessous, fichier .stl terminé de la sculpture numérisée avec exemple de rendu d'une vue en perspective et vue de détail du maillage du visage.
Numérisation d'oeuvre d'art: rendu du fichier numérisé terminé - Arts et sculpture: sculpteurs CFAO

Numérisation d'une statue: détail du maillage du visage - Arts et sculpture: sculpteur infographiste
Pour l'obtention d'une statuette miniature, Repliqua 3D a transféré le fichier .stl mis à l'échelle chez Sirris qui a réalisé la matérialisation en appliquant le procédé de stéréolithographie haute définition. Mais certains modèles sont usinés dans son atelier par fraiseuse CN.
L'exemplaire ainsi obtenu en résine époxyde est en tout point semblable à l'original et la richesse des détails n'a aucunement souffert de la réduction de taille. D'autres techniques de CFAO telles que le frittage ou la stratoconception entre autres permettent d'arriver à un résultat équivalent mais en l'occurence, le procédé stéréolithographique était le mieux adapté à cette demande et correspond en tout point à l'attente du commanditaire.
original



Statue de Notre Dame du Daint Cordon, Valenciennes - Arts et sculpture: sculpteur infographiste
master en réduction (bombé à la peinture blanche pour une meilleure lisiblilité des formes)
copie en réduction de la statue obtenue par stéréolithographie - Arts et sculpture: sculpteurs infographistes
Ce master peut à présent être dupliqué et tiré en série dans une large gamme de matériaux si on en prend une empreinte en élastomère silicone. Cette étape a été prestée par notre atelier.
 moule et matrice à moules
Moule en silicone et matrice à moules en résine polyuréthane- Arts et sculpture: sculpteur CAO
exemple de pièce pouvant être tirée en série: statuette artisanale peinte à la main miniature peinte à la main de la statue de Notre Dame du Saint Cordon - Arts et sculpture: artistes peintres, sculpteurs
 
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vendredi 19 décembre 2014

Making "GREEN" Sand

WARNING!!!: You got a brain... USE IT! Building and working with a foundry furnace is "NOT" child's play. It can be very dangerous and if 'you' screw-up don't come crying back to me! If you don't know what you're doing and didn't take the time to read and study all the safety procedures that are available on the net, and you get hurt that's 'your' problem. You are responsible for yourself and your own actions and safety.
--- "NOT ME!" ---



One thing you should know is that building a furnace is 'NOT' a weekend project..... You can figure on spending at least a month putting one together, (The right way.)

Of course if you're loaded with extra bucks just burning a hole in your pocket there are shortcuts you can do.

Doing my research on the net, I've found 100's of designs. Some were just fire brick stacked into a circle on a steel rack another was nothing more than refractory jammed into nothing more than a cut in half milk jug. :-(

The same thing applies to making green sand for your molds. Everyone has their own "PET" formula for making their sand.... AND many won't give out their 'secret' formula.

My designs are not new... just modified the basic concepts to my own ideas and I think improvements.

I can say without a doubt I've LEARNED A LOT!!! Of what NOT to do and things I FORGOT to do, and some things I SHOULD HAVE DONE, so if you try to do this understand right off that this is a learning process and you WILL make mistakes.

I'm not sure just what I can show you in the way of pictures, after all it's just a box of sand and clay mixed together.

    What green sand boils down to is this:
  • The finest sand you can find (100g to 175g or higher)
       for the even better finishes try and stay above 150g
  • well drillers clay (Bentonite) or Bentone
  • water with Bentonite or oil with Bentone
BUT! with that said; I've seen and read of molders using:
  • Beach or river washed sand
  • Sand box sand
  • Sandblast sand


THE CLAY:
If you have a Well Driller in your area you can probably buy 100# bags for about 10 bucks, and this will save you a lot of work. The Clay is called: Bentonite

Fireclay is 'not' the same as well driller's (Bentonite) clay. I guess Bentonite Clay is denser, because you use a lot less.

Some molders have taken bags of cat litter and ground it into a powder using a small electric coffee mill grinder (Please check with the boss before you take "HER" grinder for your project ;-) ), or making a ball mill and using marbles to grind it up. (We're talking industrial size marbles 3/4" to 2-1/2" in diameter.)

"MARBLES?!?!?!?

"YES!" Marbles...
What is a marble? "GLASS"
What is glass made from?!?! "MELTED SAND", so you have no contamination.

OK!? So what's a "Ball Mill"?
A ball mill is nothing more than some kind of a drum/ container, (A 5 gallon pail works good if it has a lid that snaps on tight.), that you can seal; then it's laid on rollers and rotated at about 30 to 50 rpm's for hours at a time. The marbles break up the clay into a fine powder to be mixed with the sand.

A WORD OF CAUTION HERE: This makes a very fine powder, so "USE" a dust mask when every you are working with this clay and that goes for adding it to your sand as well.

Ok, now we have the problem that goes down thru the ages... "Getting the sand to thoroughly bonded with the clay"

You can do this in several ways....

  • By Hand -- very labor intensive!
  • By machine -- This could run into some "BUCKS"!
  • Or a combination of both


BY HAND:
You take your sand and clay and sit there for hours mixing it.. turning it over and over till the clay and sand are uniform and then you slowly add just enough water or oil, so when you grab a handful and squeeze it. It compresses into a thick hotdog like shape. When you open your hand you should see the impression of your fingers in the sand and there's very little loose sand left in your hand, (That's part 1). Then when you 'Snap" it in half. If it breaks clean and doesn't crumble or fall apart; "YOU GOT IT!"

The old "Sand Crabs" as they were called; used to do everything right on the floor. Making long windrows and using a long flat blade shovel, scooping up a shovel full and flipping it over and smacking it down with the back of the shovel after hours of that he would slowly start adding his water or oil and start all over again till it was just right to his hand compression test.

Now doesn't that sounds simple --- "RIGHT?!?!" All You'll need is at least a 150 to 250 pounds made up before you even think about ramming up your first flask.

(Flasks are another topic, but the bigger the part the bigger the flask and the more sand you'll need to fill it. A 12" X 16" X 6" flask will take about 80 pounds DRY weight to 150 pounds WET weight of sand. Figure on getting a medium size garbage can to hold your mixed sand)

BY MACHINE:
The machine to make your green sand is called a MULLER.
They come in all different types and sizes; but what it basically does is compresses the clay onto the grains of sand, (coating each grain of sand with a layer of clay).

A common type is a big heavy walled drum with 2 rotating wheels (Normally 25 to 75 lbs. each wheel), and scrapper blades. The wheels compress the clay and sand together and the scraper blades break it up and stirs it around. After a few hours of dry mixing you then start adding in your water or oil. This can be a very expensive machine to build.

THE POORMANS MULLER:

Another type of muller is like the old style cement mixers:
They have the tub and then a horizontal cross shaft with paddles in it. You might be able to find an old one laying around in some junk yard or check at a cement contractor and see if they've got one they don't use any more. You'll have to modify the paddles and maybe replace a bearing or two, but it's a lot cheaper. Forget about the newer styles with the rolling drum, they turn to fast and the sand/clay mix is just to thick once you start adding in the water or oil.

OK! So now let's talk about the 'secret' recipes that are out there.

Some recipes go by weight and others go by volume and it can get confusing. I had one that went by both ways. You can keep it very simple at the start and after you learn more about it; start adding in the other enhancers such as:
  • Sea Coal
  • Silica Flour
  • wheat flour
  • wood flour
  • corn flour
  • sanding dust from hardwood
  • Linseed Oil
  • marine grade 2 cycle oil
but if you're just pouring Aluminum and Brass it really isn't necessary for most of theses additives.

NOW you have to decide on how fine a surface finish do you want on your casting? Plain Jane ? What ever comes out is fine... or the smoothest finish you can get.

It all comes down to the sand you use. You can get 100g to 175g or higher. The coarser the sand the rougher the casting surface. (There are other tricks you can do, but that's a subject for another page.)

If you want the finest surface you can get then you got a little work to do. You need to find the finest mesh window screen and make a small frame and staple or nail it on then sift all that sand -- Keeping the coarser grain sand for the rough casting and use just the sifted fine grain sand for the better surface quality castings, also check your clay as well, it will lump up if it's been sitting in some warehouse and got damp though condensation it too has to be run thru the screen so everything is consistent.

When mixing your sand you want enough clay to bind the sand together, but not so much that it chokes off the natural venting/breathing of the sand and the same holds true for the water or oil. You want it to feel 'damp' but not wet in your hand. Soak a wash rag then ring it out "HARD"... That's what you what your sand to feel like.

Now you have to think in 'mass'; Example: If you take 25 lbs. of clay and 100 lbs. of sand that's not 25% clay because you have a total "mass" of 125 lbs. so that's only 20% (A good starting point for a blend is 10%), although you could work up to that slowly and keep checking your mix by the hand compression test. (Note: A lot depends on the grade of sand and the type of clay you're using. Fireclay and Kitty Litter is "not" Bentonite clay! They are different and the percentages used will be different. But there are caster that use both.) To much clay and you got 'mud' to little and it won't hold it's shape or do a clean break and to wet a mixture and the clay will wash off the sand and you'll wined up with mumps of clay in your mix; use as little water as possible, a 125 lb. batch will use less than a gallon of water or 3 quarts of 2 cycle marine oil.

Start out by making small batches of 10 lbs. and see what blend works best, then you can make your larger batch. Figure on getting 4 -- 80 lb. bags of sand and 2 -- 100 lb. bags of clay to start with. (This clay and sand can also be used in your refractory mix for lining the furnace.)

If you have to adjust your mix -- remember to do it slowing... never add more than 1% of the 'mass' at a time. Using the above 125 lbs. -- that's 1-1/4 lbs. BUT that might mean only a cup or two -- volume vs weight.

OK, Standard rule of thumb in mixing:
  • Mix dry -- clay and sand till completely blended.
  • You can to add the water by using a small garden sprinkling can or add the oil a little at a time.
  • Add in small amounts then mix completely.
  • Use as little water or oil as possible.
  • Wait at least a couple of hours or more before doing the hand compression test
         in fact waiting till the next day is even better as it take the clay a while
         to soak up the water or oil.
  • Store in a container that has a tight lid.
  • 'IF' your sand has been sitting in the storage container for any length of time --
        remix it and test it before using.


Now here's the simplest recipe I can give you:
  • 100 lbs. of sand
  • 12 lbs. Bentonite
  • 7 lbs. water (about a gallon)
After you've gotten this mix working the way you want it using water and you're ready to experiment try the same mix, but use synthetic 2 cycle oil, (DO NOT use motor oil!!!).
Ams/Oil makes a very good synthetic, you can check out their online store is here.

K-Bond - Oil Bonded Casting Sand
Developed at Kent State.

100 lbs. Sand Using F110 from US Silica
6 lbs. Bentone 34 Made by Rheox
3 lbs. Indopol L-100 or synthetic 2-stroke oil (2 US quarts = 3 lbs)
    Made by BP (or use AMS/OIL or Penzoil smokeless 2-stroke oil)
*0.2 lbs. Isopropyl alcohol (3.2oz or 91grams) *(Note: That's Pounds)
    or 91% Rubbing alcohol

Mix the sand, bentone thoroughly and then the oil. You can do 10 lb. batches by hand with good results. The bentone is very dusty and the sand contains silica so wear a dust mask! Add in the alcohol and mix thoroughly. Done!

The sand will be like cookie dough at first. It will be much easier to handle when it is a day old and will get easier to use with time and use. The sand gets powdery after it sits and it is best to mull it or warm it before use. When green strength starts to fade, add in some alcohol.
http://www.imarketingcenter.com/greensand.html

jeudi 30 octobre 2014

Electrolytic Copper Etching


This wonderful tutorial was republished from Copperheart Designs Blog.   Thank-you Alison.  I hope you enjoy and get to some etching!!  It has been on my short list of things to do.
Michelle Fundametals
As part one of my mission to make my studio practice healthier for me and any future babies, I decided to give electrolytic copper etching a try. It turns out it’s so easy to do I am surprised more people haven’t tried it. I downloaded an article from Art Jewelry about how to do it, but you can also find lots of good information floating around the internet.
Basically, all you need to do is hook up a D battery to two pieces of copper suspended in a saltwater bath. One is the piece you are etching, the other can be any piece of scrap copper. The current draws copper from the etching piece to the scrap copper. You can use the same kinds of resists you would use for acid etching, but you don’t need the etching chemicals. Neat huh?
Here’s what you need:
  • D battery
  • D battery holder
  • Alligator clips
  • Heavy copper wire (14g. is good)
  • Copper to be etched
  • Scrap copper
  • Pure salt (kosher or canning and pickling salt)
  • Plastic or glass container
  • Resist (pnp film, stop-out varnish, asphaltum, etc)
    To get set up, you need to attach your alligator clips to the lead wires on your battery holder. My friend Paul helped me out (thanks Paul!) because even though I know all about silver soldering I know nothing about soldering electrical components. Then you make a saturated salt solution by dissolving as much salt as you possibly can in water.To get your metal ready, you need to get the piece you will be etching really nice and clean by scouring it with a scrub pad or heating and pickling it, then draw your design on with whatever resist you are using. I was surprised when I first started experimenting with this technique to find that the salt water is just as hard on the resist as the ferric chloride was. Permanent marker didn’t work at all, and the sharpie paint pen I used to use for beads works ok but doesn’t last long enough to get a good deep etch, so I am back to using the stop-out varnish (check out my acid etching tutorial for more info on different resists) The scrap copper just needs to be cleaned off with a scrub pad or brass brush to remove any residue, then it’s ready to go.Once your metals are ready, fill a plastic or glass container with the salt solution, then attach your two pieces of copper to copper wires and hang them from the sides of the container so they are submerged in the solution. Attach the positive alligator clip to the piece you want to etch and the negative clip to the scrap copper. You will immediately see little bubbles rising from the scrap copper, and within minutes the water will start to get cloudy and reddish brown with copper (Note: Don’t pour this water down the drain! collect it and talk to your local waste management people about how to dispose of it. It’s not hazardous to handle but it’s not good to put copper into the water supply!)
    It takes about an hour or more to get a really nice deep etch. Depending on what effect you are looking for, you can get a visible etch in about a half hour. I need to do some more experimentation, but my first piece has a visible etch so I consider it a success.
    Overall I am very pleased with this project. It was easy to do and safe, without the mess of ferric chloride and it cost about seven dollars for all the supplies to get started. I am planning on doing a lot more copper etching with this technique, so I should have lots of new etched copper jewelry and beads coming soon!

dimanche 12 octobre 2014

How to: Make a texture roller for clay

This project is instant gratification. Something that is not that common in the world of clay. With this texture roller, you can use it as soon as the hot glue has cooling, which is very fast. It’s a great project to do in a class, or on your own so you have a custom tool that no one else has.
Supplies:
  • a roller of some sort (cut up pieces of PVC, empty rolls of tape, couplings for PVC, plastic rolling pins from the dollar store or craft store).
  • a sharpie.
  • a hot glue gun. They only cost a couple of bucks.
  • extra hot glue sticks.
Draw your pattern onto the rolling pin. It’s easier to work out the pattern before with a Sharpie than it is later with the hot glue. Think about some sort of connected pattern, they tend to have the best results. And don’t go overboard with the lines, you’ll regret it later. And remember that the hot glue line aren’t going to be perfect, so just go with the imperfection.

While you’re drawing, plug in your hot glue gun. Make sure that you do it on a surface that you can toss when done, like newspaper or cardboard. When you’re done drawing on your design, start gluing. Be a bit heavy handed with the glue. If the lines are too thin, they won’t show up on the clay as well.
After the glue seems cool, start rolling away… The first attempt might stick a bit, but after there is some dusty clay on the roller, it won’t really stick.
If you’re not a hand builder, a nice use for one of these textured slabs is in the bottom of a thrown and altered casserole.