Fibres carbon et couleurs

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Fibres carbon et couleurs

Messagede Markef » 21 Nov 2011, 22:20

Bonjour,
On voit partout des ulm's blanc - surtout quand ils sont en fibres de verre ou carbon. Comme les planeurs. Pour la décoration les fabricants insistent pour utilisation des couleurs clairs, et certainement pas noir, .
Raison: la différence de température est très mauvaise pour la résistance structurel. Et quand tout l'appareil a la même couleur? Le tout a, exposé dans le soleil, une température plus haute.
Pourtant quand on regarde la nouvelle peinture du Polaris, Blackshape,...on voit déjà apparaître des couleurs plus attractifs.
Qui peut m'expliquer les risques/inconvénients si j'opte pour une autre couleur que le blanc.
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Luciano » 21 Nov 2011, 22:58

Voici l'explication qui m'avait été donnée lorsque je me posais moi-même cette question.

Sur un MCR-UL, il s'agit d'une construction sur une structure constituée de couples ou de nervures en carbone stratifié et ensuite "entoilées" avec une mince peau de carbone stratifiée. Cet "entoilage" est collé sur ces supports avec de la colle epoxy. (le tout étant naturellement réalisé sous vide et dans des moules chauffants).
Dès lors, afin d'éviter le risque d'une diminution de la résistance du collage, il faut éviter d'atteindre une T° excessive de la surface interne de cette peau qui résulterait de l'effet d'un rayonnement solaire important et prolongé. D'où la couleur blanche en standard (même si, très rarement, certains ont été recouverts d'une teinte jaunes)

La chose est légèrement différent avec une coque sandwich puisque la surface de collage de la peau extérieure est bien plus grande et que la transmission de chaleur vers les collages internes est fortement réduite par l'épaisseur du sandwich et des caractéristiques d'isolation thermique de celui-ci.

Ceci étant dit, il faut aussi savoir que les matériaux dits "plastic" sont très sensibles aux ultraviolets; ce qui ne manque pas lorsque l'avion reste exposé au soleil au sol, ou pire en vol.
On utilisera donc des peintures claires et résistantes à ce rayonnement, et, on conseille fortement de stocker les appareils à l'abris d'un hangar ou pour le moins munis d'housses intégrales anti-solaires.

J'espère que ce que je raconte est exact et que celà répond (correctement) à ta question. :attentio:

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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede PapaMike » 21 Nov 2011, 23:32

Les pièces de la structure du BlackShape sont passées en autoclave.
C'est ducoup le seul (à ma connaissance) qui se permet toutes les couleurs désirées, y compris le noir :rock:
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Luciano » 22 Nov 2011, 01:32

En réalité, la fabrication des éléments en carbone en moule chauffant et sous vide (=autoclaves) est une technique tout à fait classique et d'application à peu près partout et en particulier, là où il y a un processus de fabrication un tantinet industrialisé. :attentio:

La plus grande liberté du choix de couleurs que tu mentionnes (dont le noir) provient sans doute d'une autre caractéristique technique telle que, par exemple, l'utilisation de structures sandwich épaisses, ou peut-être tout simplement d'une décision marketing.

Les bombardiers furtifs américains qui sont construit en carbone sont eux aussi noirs, mais évidemment, ils n'ont pas le même type de cahier des charges ni les mêmes contraintes de prix que nos appareils civils. :mortderi:

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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Markef » 22 Nov 2011, 08:35

PapaMike a écrit:Les pièces de la structure du BlackShape sont passées en autoclave.
C'est ducoup le seul (à ma connaissance) qui se permet toutes les couleurs désirées, y compris le noir :rock:

Je sais que la 'cuisson' du Blackshape se fait a 140° et pas comme tous les autres ULM's à 60°. Et grâce a cette température plus haute de séchage, il souffre pas (?) des températures élevés dû a des couleurs foncées.
Au moins c'est ce que le fabricant a dit lors de ma visite à Friedrichshafen.
SI je comprends bien: il y a 2 variables: la température et l' UV. Quand on vole la température reste sous contrôle (il fait plus frais en haut) mais on reçois une double portion d'UV.
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Luciano » 22 Nov 2011, 09:56

SI je comprends bien: il y a 2 variables: la température et l' UV. Quand on vole la température reste sous contrôle (il fait plus frais en haut) mais on reçois une double portion d'UV.


C'est bien celà, mais il y a plusieurs variables importantes à considérer qui auront plus ou moins d'impact dans l'étude du phénomène thermique, c'est la technologique utilisée: peau fine ou matériaux sandwich composite, type d'époxy, tissus carbone pré-impregnés ou stratifies sur place, ....
Si celà t'intéresse vraiment, je peux te fournir quelques articles traitant de ce type de mises en oeuvre technologiques.

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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede PapaMike » 22 Nov 2011, 10:55

En effet , température et UV sont à prendre en compte.
La couleur agit principalement sur la température mais peut aussi, avec un produit de qualité, protéger la surface de tout rayonnement UV.
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Markef » 22 Nov 2011, 18:19

Si je vois la fabrication d'une pièce en carbon, je vois qu'on utilise un tissus fibre de carbon qu'on imprègne avec un produit et le côté extérieur on prévoit une couche de gelcoat (su laquelle on peut encore mettre une couche de peinture si on veut) ; je suppose que cela est "une couche fine" dans ton explication. Pour le système sandwich je pense qu'il y a encore un matériel entre le carbon impregné et le gelcoat.
@luciano: un article sur la technique m'intéresse vraiment...et sera très apprécié !!
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Luciano » 22 Nov 2011, 18:22

1. La couleur elle-même ne protège pas du rayonnement UV, c'est le type de peinture utilisée.
Lorsque cette peinture est blanche (ou claire) et brillante, elle fait office de réflecteur pour les rayons Infra rouge qui sont ceux qui donnent l'élévation de t°.

2. Lorsque je parle de couche fine, j'entends une ou plusieurs couches de carbone moulée lisse sans gelcoat. En effet le gelcoat n'apporte aucune solidité structurelle et est avantageusement remplacé par la combinaison d'une bonne qualité du moule utilisé pour la stratification, des éventuelles couche de fond, et de la couche de peinture finale (avec bien entendu, tous les ébarbages, ponçages, et polissages qui s'imposent).

3. En effet les sandwiches sont des matériaux constitués d'une âme en matérieux assez léger recouverts de carbone, d'aramide ou de fibre de verre


Luciano

Voici un premier document (en langue anglaise) assez général provenant des milieux de la construction amateur. A la fin de l'article, l'auteur y discute de l'aspect postcuring (chauffage, peinture, ...)

http://exp-aircraft.com/library/alexande/composit.html
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Markef » 25 Nov 2011, 20:48

Luciano,
merci beaucoup pour le lien, très informatif!
Marc
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Luciano » 09 Déc 2011, 22:39

Voici un lien que j'ai trouvé grâce à la contribution d'un des membres du site MCR Passion.

On traite ici de l'utilisation des composites dans le monde de l'aéronautique et de l'aérospatiale.

Bonne lecture de cet excellent et récent document scientifique, dont l'une des qualités, et non des moindres, est de rester compréhensible par les non-spécialistes que nous sommes

Luciano

http://ingemeca.org/docs/genie_mecaniqu ... atiale.pdf
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Michel Verheughe » 10 Déc 2011, 12:45

Chers amis, comme le mot, couleurs, est dans le titre, je vous signale que, selon une enquête de la US Air Force, la couleur la plus visible dans le ciel, c'est ... le noir. Sauf la nuit, bien sûr, quand tout les chats sont gris. Non, je n'aimerais pas avoir un ULM noir mais ... bon, c'est ce qu'ils disent.

Amitiés,
Michel

PS: Oui, je sais, on ne peut plus dire, un avion noir, il faut dire, un avion de couleur! :giggle:
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Re: Fibres carbon et couleurs

Messagede Markef » 10 Déc 2011, 21:05

J'ai trouvé une liste avec le rapport entre la couleur et l'absorbation de chaleur:
Pendant une journée, sans nuages, et une température de 26°: le blanc devient 40°, le rouge entre 55-61° et le noir: 80°
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