Recherche de solution pour fixation dans du PVC

[clivelynx]

Bonjour à tous,
Je cherche à réaliser un encastrement dans du PVC, j'ai entendu parler de nombreuses technologies:
boulons, rivets pop, goujon inséré par ultrason...
Quelles sont les meilleures solutions d'après vous et pourquoi?
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[invited026a96b]

Bonjour,

Pouvez-vous décrire la charge à encastrer ? (Poids, surface en contact)

Je pense qu'un petit croquis permettrait de mieux comprendre votre demande

Cordialement

[clivelynx]

J'ai joins une image de ma pièce. C'est réalisé en plastique PVC thermoformé.
J'aimerais pouvoir encastrer ma mécanique à l'intérieur mais je ne sais pas quelle solution choisir.
Les efforts sont de 2500 N sur toute la pièce.

merci

[Jaunin]

Bonjour, Clivelynx,
Encore bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Avez-vous prévu des bossages à l'intérieur de votre pièce ?
Vous avez écrit :"Les efforts sont de 2500 N sur toute la pièce", c'est bien ça ?
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[clivelynx]

Oui ce socle doit supporter 2500N en tout, je l'ai déjà dimensionné en statique. Il me reste à le dimensionner en fatigue mais cela me fait un peu plus peur (on verra bien )
Il n'y a pas de bossage dans la pièce étant donné que celle-ci est réalisée en thermoformage.

Ci-joints il y a le système mécanique que je souhaite fixer. Comme vous pouvez le voir j'ai dessiné 4 pliage nervuré sur les tôles. J'ai pensé riveté ces plaques sur le socle.
Mais un rivetage est-il bon dans une matière plastique? Et cette solution nécessite une bonne précision des parois du socle, et je doute que cela soit possible.

[JeanYves56]

Bonsoir ,

Ca m'a l'air d'etre du thermoformé !!??
et dans ce cas il faut tenir compte du fait que l'epaisseur de la matiere n'est surement pas uniforme !!

[clivelynx]

Oui c'est bien du thermoformage. Je prend en compte dans ma démarche le changement d'épaisseur justement.
Ma difficulté est de réaliser une bonne liaison mécanique sans demander trop de précision sur le thermoformage.

[Zozo_MP]

Bonjour

Non! Si vous avez un moule positif il n'y aura pas de diminution d'épaisseur notable à l'endroit des fixations.

Je suppose que vous utilisez du PVC en plaque et pas du PVC calandré, en bobine.

Comme c'est du PVC il faut impérativement préciser l'épaisseur (et si c'est du PVC choc) car le PVC éclate très facilement surtout que dans votre cas il va avoir deux sollicitations.
Une en compression par l'attache (la vis , le rivet, etc...) et en cisaillement à l'endroit des attaches et en déformation sur les autres parties de la surface.
Il vous faut aussi tenir compte de la flexion de votre PVC car vous êtes presque dans le cas d'un emmanchement conique ce qui va générer des tractions dans le sens de la largeurs d'autant que vos entretoises on l'air bien fines.

Quand vous donnez 250 kg il faudrait savoir où cette force est appliquée. Donc indiquer ce qui vient s'appuyer sur le PVC et pourquoi.

J'attends vos réponses pour discuter de la suite il y a d'autres trucs !

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, Clivelynx,
Pourriez-vous nous montrer où sont vos points de fixation sur votre support et si vous avez la possibilité de joindre un fichier step de votre pièce?
Cordialement.
Jaunin__

[invitee0b658bd]

bonjour,
j'envisagerai le collage de renforts de PVC de forte epaisseur. Cette technique permet de rajouter des nervures epaisses sur les quelles il est facile de se fixer.
Le pvc se soude et se colle facillement, c'est dommage de s'en priver
fred

[JeanYves56]

Bonjour, Clivelynx,
Pourriez-vous nous montrer où sont vos points de fixation sur votre support et si vous avez la possibilité de joindre un fichier step de votre pièce?
Cordialement.
Jaunin__

Bonsoir ,

Tout à fait !!
Il serait interessant de preciser les points de fixation !
Car en thermoformage il y aura necessairement diminution de l'epaisseur aux sommets de la piece plastique !
A moins qu'un prototype soit deja fait , et qu'un relevé de la cotation nous annonce une regularité exemplaire .

[Zozo_MP]

Bonjour jean-yves

Car en thermoformage il y aura necessairement diminution de l'epaisseur aux sommets de la piece plastique !

Non Jean Yves.

Comme je l'ai déjà indiqué précedemment si le moule est en positif il n'y a pas diminution en haut mais vers le bas et seulement sur les cotés de haut en bas.

Il faut savoir en plus comment est thermoformée la pièce avec pistonnage puis vide et aussi la surface de la plaque si on thermoforme plusieurs pièces à la fois, la dimension de la pièce par rapport au bord de la plaque, etc...

Il y a bien d'autres astuces pour limiter ou contrôler l'étirement.
Mais c'est presque un peu HS pour l'instant, je suis d'accord.

Cordialement

[clivelynx]

Bonjour à tous,

-Premièrement merci à vous tous de reprendre le sujet j'ai cru qu'il était passé dans l'oubli.

- Pour répondre au débat sur le thermoformage. J'ai mené ma petite étude sur la chose.
J'utilise une épaisseur de 10. Ce qui pour le thermoformage de la pièce et ses dimensions m'oblige à utiliser un moule positif et bien sur du PVC en feuille.
Ce sont ainsi les flancs de la pièce qui subissent une diminution de d'épaisseur.

- En effet utiliser un assemblage avec boulons ou rivets pourrait créer des amorces de rupture dans le PVC. Après je ne connais pas bien le collage et surtout sa durabilité dans le temps.

- Pour les efforts il sont répartis sur les 4 galets, et ils font 2500 N avec les coefficient de sécurité inclus. La manière dont ces efforts sont répartis sur le plastique dépend de la solution de fixation mais on peut considérer que ceux-ci seront répartis en 4 points sur les flancs.

J'essaye de trouver des produits utilisant la résistance d'un plastique pour m'inspirer mais je n'en trouve pas, car le plastique est souvent utilisé comme cache-misère.

Cordialement

[JeanYves56]

Bonjour jean-yves
Non Jean Yves.

Comme je l'ai déjà indiqué précedemment si le moule est en positif il n'y a pas diminution en haut mais vers le bas et seulement sur les cotés de haut en bas.

Cordialement

Bonjour Zozo et à tous ,

Nous faisions aussi des capots de cette maniere , pas tres profonds , la matiere faisait 4 mm au départ et sur le haut elle ne faisait plus que 2 , 2.5 mm ...
Enfin si tu le dis !!

"En effet utiliser un assemblage avec boulons ou rivets pourrait créer des amorces de rupture dans le PVC. Après je ne connais pas bien le collage et surtout sa durabilité dans le temps. "
Je suis assez d'accord avec vous , vous avez des doutes pour la visserie , mais des craintes sur le collage !.

[clivelynx]

Je suis assez d'accord avec vous , vous avez des doutes pour la visserie , mais des craintes sur le collage !.

Oui ^^ c'est à peu près ma situation.

[Jaunin]

Bonjour,
Peut-être quelques informations sur le lien suivant, si vous ne l'avez pas déjà vu.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.adheko.com/thermoformage_...oformage&rub=1

[Zozo_MP]

Bonjour

Ben! Heu ! avec Noêl nous étions un peu dans les bulles.

Bon, j'ai bien regarder vos dessins pour tout vous dire je ne suis pas totalement rassuré.

Prenons dans l'ordre du plus simple au plus compliqué :

1°) Colle du PVC. Le mot collage est impropre puisqu'il s'agit plutôt de soudure autogène. C'est un solvant qui fait fondre les molécules et qui permet une fois le solvant évaporé de rendre la pièce homogène. Donc du fait qu'il n'y a pas de colle l'assemblage (couche intermédiaire) résiste très bien dans le temps contrairement à certaines colles.
On peut faire de la soudure à chaud avec un chalumeau spécial à air très très chaud. On obtient aussi un bon résultat mais plus délicat à travailler.

2°) Solidité de la forme plastique

Dans la partie haute de la pièce du fait des renforts et des entretoises en tube (ou rond plein) et de la forme avec des rayons importants sont assez solides. Par contre les évidements pour passer le berceau monté sur galets sont des points d'affaiblissement importants.

Dans la partie basse -c'est là que ca se gâte- les pieds ne seront pas solides du tout car chaque pied va vrier énormément pour les raisons suivantes :
Pas de pièce servant d'appui sur le sol et qui relierait les deux flancs d'un pied. Idem pour les autres pieds. (à discuter).
La découpe en forme de M affaibli la stabilité dans le sens du petit coté.
l'absence de gousset de renfort à l'intérieur des pieds rendent les pieds trop malléables par rapport au poids conséquent qui plus est avec une masse en mouvement puisque glissant sur les galets.

Ce que suggère Fred de mettre des renforts est à prendre en compte impérativement à mon avis.

Je suggèrerais de faire des renforts lors du thermoformage en faisant un bord rentrant sur toute la découpe en M et la découpe en arc (entre pied avant et arrière). Ces renforts doivent pouvoir régler facilement le problème du cisaillement et des renforts des pieds
Il faut savoir ce qui se passe quand la masse est statique et lorsqu'elle bouge même lentement (centre de gravité déplacée ou non). En cas de ripage dans le sens du petit coté les pieds vont se plier irrémédiablement.

Votre berceau métallique n'est pas assez renforcé dans la partie cachée et comme c'est lui qui supporte la charge si celle-ci n'est pas totalement rigide ses déformations se répercuteront sur la pièce en PVC.

Tout ce que j'avance peut être facilement vérifié par une simulation rien qu'en statique (voir Jaunin si vous ne savez pas faire).

Cordialement

.

PS : quel logiciel de DAO utilisez vous

[Jaunin]

Bonjour, Clivelynx,
Je n'ai pas bien compris l'explication :" Comme vous pouvez le voir, j'ai dessiné quatre pliages nervurés sur les tôles. J'ai pensé riveté ces plaques sur le socle."

D'autre part, je vois que les axes dépassent largement de vos tôles de fixation en demi-lune, donc, vous avez des surépaisseurs et des dégagements dans le support ?
Cordialement.
Jaunin__
Je viens de lire Zozo_MP, que je salue, c'est pour ça que j'avais demandé un fichier .step.

[clivelynx]

Bonjour, je veux tout d'abord vous remercier pour vos réponses.

Pour Jaunin ->
Merci pour le site je vais regarder ça avec attention.

Pour mon explication que vous n'avez pas comprise, je vais essayer d'être plus claire. Mon système de galet en rotation sur des axes et maintenus dans la longueur par ces deux tôles en forme de demi-lune, forme un assemblage que je veux encastrer dans mon socle en PVC.
Or en thermoformage positif il y a un angle de dépouille de 10 degrès minimum, mon idée est de rajouter deux plaques sur chacune de mes tôles en demi-lune pour pouvoir créer l'angle. Ensuite en retournant le socle je pousse mon assemblage en butée et je pose des rivets par l'extérieur pour assembler les flancs de mon socle et justement ces petites plaques qui forment l'angle. Mais la solution ne me permet pas de positionner l'assemblage galets dans la longueur du socle. De plus cela demande une présicion dans la largeur et dans l'angle de dépouille du plastique thermoformé. J'essaye donc de trouver mieux. Le système de nervures collés ou soudées me parait interressant pour solidifier le socle mais aussi pour la mise en position de l'assemblage galet.

Les axes ne touche pas le socle il n'y a donc pas de dégagement ou de surépaisseures prévues.
C'est un point qu'il faut que je précise les axes et les tôles en demi-lune ne servent pas à renforcer le socle, du moins pas directement, leur utilité et de bien positionner les galets entre eux pour que les arceaux puissent passer.


Pour Zozo ->
Est-ce que l'air chaud doit être utilisé sur le solvant autogène ou bien le solvant autogène et la soudure à air chaud sont deux choses distinctes?

Il y a bien des éléments d'appuis au sol. Deux roulettes à l'arrière et deux tampons à l'avant. Je pense que j'utiliserai des platines nervurées et rivetées sur le socle.

Pour les renforts de la découpe en M et en arc, il faut certainement un bord pour renforcer la pièce (ça ne mange pas de pain). Cependant ces bordures seront sortantes et non rentrantes du fait de l'utilisation d'un moule positif. J'avais essayé de les dessiner sur la pièce mais cela était un peu compliqué à rajouter.

Pour les arceaux, il est vrai qu'il ne sont peut-être pas assez renforcé en bas. Je les ais renforcé sur les parties supérieur, mais une traverse boulonnée de plus sera peut-être nécessaire, voire deux pour réaliser les positions minimums et maximums du mouvement.

J'ai réalisé une simulation en statique sous Solidworks, je vais en faire une en fatigue une fois avoir décidé de la solution de fixation pour que la prise des encastrements soit la plus réaliste.

Voilà pour les questions. Je vais écrire un autre messages après pour faire avancer un peu plus le brainstorming et j'y mettrai la pièce en step.

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci pour votre retour par rapport à nos observations.

Est-ce que l'air chaud doit être utilisé sur le solvant autogène ou bien le solvant autogène et la soudure à air chaud sont deux choses distinctes?

Ce sont deux choses bien distinctes. La soudure à l'air brulant s'apparente plus à de la chaudronnerie en métal classique.
Pour la soudo-collage référer vous au site sur les colles que vous a donné Jaunin c'est plutôt assez clair.
Je pense que dans votre cas le collage autogène est la bonne solution car simple à mettre en oeuvre et très efficace.

J'ai solidwoks donc vous pouvez si vous le souhaitez me faire parvenir (envoyez un message en mp l'adresse mail) vos pièces ce sera plus facile pour vous faire quelques suggestions.
Les fichiers SW en plus du fichier STEP plutôt destiné à Jaunin qui dispose d'un autre logiciel de DAO.

Nous sommes très intéressés par le résultat de vos simulations et personellement je voudrais voir si cela correspond à ce que j'entrevois comme déformations possibles (dès fois que je me trompe).

Cordialement


.

[clivelynx]

Bonjour, je vais tenter de faire avancer un peu plus mes idées en vous les soumettant.
Partons du principe que les galets sont dans un assemblage mécanique que je veux encastrer dans mon socle PVC.
J'ai pour le moment comme unique solution de riveter cette assemblage en différents points sur les parois du socle. Les problèmes que je relève à cette solution sont:
-assemblage indémontable
-amorce de rupture dans le matériau au niveau de la plaque
L'indémontabilité de l'assemblage est propre à ce que l'on attend de lui. Partons du principe que l'on peut être souple sur ce point.
L'amorce de rupture est un point plus sombre car il peut encourir un risque sur la résistance de l'assemblage dans le temps et surtout en fatigue.

Si je choisis ce type de fixation, il me reste un problème. Le positionnement dans l'espace de l'assemblage. Les galets doivent être à une position bien définie. Je ne peux pas riveter à l'arrache l'assemblage galets dans le socle, surtout que une fois que c'est fais et ba c'est fais!!!
Bref pour les modes de position l'utilisation de nervures en plastique collées par cette fameuse colle autogène, peut être envisagée. Les problèmes relevés sont:
- le fait que l'on ne peut plus emboiter plusieurs socles les uns sur les autres, ce qui serait dommage car j'avais imaginé que l'on puisse emboiter les socles sur des palettes européennes (si jamais le produit se fait dans une série importante ^^)
Ma deuxième solution serait l'utilisation d'une pièce intermédiaire qui a la forme intérieur du socle sur sa paroi extérieur. Je vois deux problèmes:
-la réalisation d'une telle pièce
- comment retirer la pièce une fois le rivetage effectué.

Voilà au fait Jaunin j'ai enfin trouvé comment mettre une pièce en step. Tu peux m'envoyer ton mail en MP pour que je puisse te l'envoyer.
Je vous souhaite à tous un très bon nouvel an, et faîtes attention à ne pas trop boire!

Cordialement,

[clivelynx]

Je suis désolé si je mets du temps à envoyer les fichiers mais c'est parce que j'ai des problèmes avec mon disque dur externe (redondance cyclique). J'espère réussir à me dépatouiller de tout ça sans perdre de la donnée.

Sinon au passage, auriez vous des informations sur l'amorce de rupture des assemblages de type boulons, rivets... dans le plastique?

[Jaunin]

Bonjour, Clivelynx,
Je comprends, en ce moment j'ai le même problème que vous sur les redondances cycliques.
Je vais avoir aussi du retard.
Cordialement.
Jaunin__

[Zozo_MP]

Bonjour clivelynx

Pour la fixation des galets le risque de rupture peut être contourné en augmentant l'épaisseur par un renfort car le problème vient du fait que le pvc va travailler avec des axes en flexion.

Pour déjà limiter le cisaillement il suffit de mettre un talon sur lequel viendra à la fois s'appuyer la pièce de tôle courbée du berceau et ce fixer cette pièce sur plusieurs points. La pièce courbée peu avoir des soyages partiels pour faire des pattes de fixation.
Le talon renfort va rigidifier la jupe latérale et en mettant des inserts métals de régler aussi le problème de l'arrachement.
En plus cerise du gâteux aucune vis de fixation ne sera apparente sur le surface externe.

Pour les renforts des pieds permettant d'éviter le torsion je vous soumet une idée pas cher.
Compte tenu qu'en thermoformage il y a pas mal de chute de matière il faut utiliser ces zones pour en faire des pièces thermoformées servant de renforts très solides et qui ne coute hormis l'usinage grossier et un peu de colle.

Bon! je vous fait sous SW quelques suggestion idées et vous envoi le tout.

Envoyez moi le fichier .ASM avec les pièces métalliques du berceau cela sera plus simple et m'évitera d'avoir à refaire les pièces.

Cordialement

PS : fichier STEP je l'ai envoyé à Jaunin.

[Zozo_MP]

Bonjour CliveLynx

Voilà une solution possible par mis une bonne centaine comme dirait goodvibes69 que je salue.

En bref !
Comme tenu des contraintes et que vos petites pattes ne me plaisaient pas trop (pas taper la tête svp) j'ai inversé le problème.
- Les pattes sont parallèles entre elles et les deux plaques sont inclinées se qui permet de rigidifier l'ensemble, les plaques de coté étant le plus près possible du thermoformage.
- Les pattes et les plaques sont dans la même pièce et c'est l'ordre des plis en pliage qui permet de n'avoir que quatre points de soudure par point pour tenir les pattes. Les points de soudure ne travaillent pratiquement pas en cisaillement puisque les pattes s'appuient sur les pièces oranges.
- pour diminuer (voire supprimer le cisaillement et l'éclatement du PVC) tout les efforts de cisaillement et de torsion sont repris par les pièces en PVC verte et orange.

- Dans la pièce verte et emmanché à force un insert laiton qui a un épaulement (cf photo) une fois que la pièce verte est collé sur la bleue, l'insert ne peut plus sortir, donc le vissage à toute sont efficacité.

- Il n'y a aucune vis traversant le PVC donc pas de risque d'éclatement ou d'ovalisation des trous.
- Les pièces orange et vertes étant collées sur le PVC BLEU de 10 mm à cette endroit vous avez une épaisseur très importante donc aucune risque de déformation d'autant que la pièce de tôlerie est également un très bon renfort.
- j'ai mis une entretoise en tôle pliée ce qui va renforcer encore l'ensemble y compris la pièce thermoformée.

- Vous constatez qu'il n'y a aucune vis traversant la pièce thermoformée ce qui du point de vue esthétique est un petit plus.

Vous verrez dans les fichiers modifiés que je vous renverrais (mardi prochain) les pièces orange et verte ne touchent pas encore la pièce bleue.

Je ne maîtrise par encore bien la prolongation de matière dans un ensemble.
Je regarderais ça au calme et vous enverrai un message mail sur le comment faire.

Compte tenu que la pièce bleue a des pentes et des courbes dans tous les sens il faudra surfacer en CN les pièces orange et verte pour avoir le meilleur contact possible. Mais cela n'est qu'un détail par rapport au principe général.

Il ne vous reste plus qu'a renforcer les pieds mais là aucune difficulté c'est simple.

J'ai utilisé le module tolerie qui est quand même fait pour cela car il permet d'obtenir la pièce à plat et la découpe laser directement sans aucune autre reprise.
Voilà! les autres commentaires notamment sur les intentions de conception sous solidworks nous en discuterons en privé (trop long sur le forum.)

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonsoir

suite des images

Nota :
en faisant une pièce de tôlerie ou pourrais supprimer ces deux grands axes traversant qui coûtent trop cher pour l'usage il pourrait faire aussi office de guidage

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, Zozo_MP,
Magnifique travail, comme à votre habitude.
Cordialement.
Jaunin__

[clivelynx]

Je viens vous remercier aussi sur le forum. C'est vraiment une excellente création.

[Zozo_MP]

Bonsoir

Voici un petit complément où l'on voit les pièces supports (verte et rouge) qui viennent épouser la face de la pièce bleu. Face qui est courbe dans plusieurs sens.

Le fichier pourrait être utiliser directement en CN à condition de bien repérer les pièces car il n'y en a pas deux pareilles car la pièce bleue n'est pas symétrique partout.

Cordialement

PS : les fichiers SolidWorks vous ont été envoyés dans votre BAL perso.
.

[clivelynx]

Bonjour,
Tout d'abord désolé pour mon retard, je devais vous répondre avant hier mais je n'ai pas pu.
Je vous réponds sur le forum plutôt qu'en messages privés pour que ce soit plus profitable à tous.

Voici mes questions:
1) Celle-ci va peut-être paraître stupide mais les plis successif réalisés sur la partie formant un angle avec la pièce de raccord sont réalisé avec un Vé classique avec une presse plieuse, ou avec une plieuse universelle?

2) La pièce rouge servant à supprimer le cisaillement ne serait-elle pas plus performante utilisée à la verticale plutôt qu'à l'horizontale pour bénéficier d'un meilleur moment quadratique?

3) Pour la partie fabrication. Les pièces vertes et rouges sont elles collées au préalable sur le socle thermoformé et ensuite vient se fixer l'assemblage de tôle?
Si oui: Je suppose que le collage est réalisé manuellement, n'y aura-t-il pas des défauts de positionnement étant donné les difficultés de présicions sur une aussi grande pièce thermoformée?

Toujours si oui: Il va y avoir un jeu vertical entre la position de l'insert et l'appui de la pièce rouge sur la pièce de raccord. La conception doit-elle laisser un espace entre la tôle pliée de la pièce de raccord et la pièce rouge, ou comprimer les deux?

Encore merci pour votre aide