Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

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benoit suaudeau
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Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

J'ai comme idée de créer un sandwich épicéa carbone épicéa pour une table de harpe. Un peu de précision, cette table fera 1 mètre sur 30cm en bas et 12 cm en haut. Traditionnellement en épicéa (fibres à 90° du grand axe) elle à comme épaisseur 8mm au plus large (les graves) et 2.5mm voire 3 au plus aiguë. C'est traditionnellement la faiblesse des harpes (avec la console). De plus se procurer le bois idoine est compliqué et couteux. J’ai donc décidé d'acheter des tables pour Laud chez maderas barber qui font la bonne longueur, il m'en faudra 7 pour obtenir 2x1 mètre sur 4mm d'épaisseur. J'ai l'intension de coller entre les 2 tables un taffetas en carbone de 200g m2 avec de l'époxy. Je ne me vois pas faire ça sous vide (trop grand) et j'aimerais votre avis.
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Jaha
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par Jaha »

Et pourquoi pas du nomex à la place du carbone comme pour les tables de certaines guitares classiques?
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benoit suaudeau
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Parce que contrairement à une guitare, la traction des cordes de la harpe (650 kg sur mon modèle) su fait à un angle de 30°, pas 1 ou 2°. Donc il me faut un matériau super rigide, bien plus que le kevlar (Nylon). L'objectif c'est d'affiner la table à des épaisseurs inconnue des table épicéa de harpe, pour donner un gros coffre à l'instrument, de la patate quoi.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par yngwie »

je te conseille de faire des essais et tes bouts de bois eprouvettes avant de te lancer. si tu veux etre le plus concret possible , il faut savoir mesurer l'impact de cette fibre de carbone . 200gr me parait beaucoup.
prépare des échantillons de bois calibrés pour mesurer leur flexion , puis place une couche de carbone et remesure.
tu peux envisager de travailler autrement aussi. par exemple placer un barrage en croisillons armé carbone qui par de l'ancrage de cordes et rayonne, et puis travailler sur l'epaisseur des bois.
n'oublie pas qu'en lutherie, le poids des composants a aussi une grande importance et donc le carbone plus epoxy , ca va faire du poids.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Quel grammage de carbone utilise les luthier sur les tables?
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Avec mon tissu 200g (sergé en fait) j’obtiens une épaisseur de 0.4mm avec de la résine sans mise sous vide (comme je serais sous compression je serais plus bas). Si je calcule le poids du mélange fibre/résine (je prend le poids de la résine comme base de calcul) j'obtiens un équivalent poids de 0.96 mm d'épicéa, comme j'ai pour projet de diviser par 2 l'épaisseur de la table, je suis toujours gagnant sur le poids.
Mais je manque de données sur ce que font les luthiers.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par Pronto »

Si tu place ta nappe de carbone entre tes deux nappes de bois, il sera sur la fibre neutre et ne servira à rien.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Je ne comprend pas cette notion de fibre neutre.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par FingersOnFire »

Quand tu as un matériau soumis à des forces, il se déforme et subit des contraintes dans sa structure. Sur une déformation de flexion par exemple tu auras la zone de compression en partie supérieur de l'axe de la pièce, et la zone de tension en dessous de l'axe. Sur cette axe ? Aucune contrainte, c'est ce qu'on appelle la fibre neutre.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

La table d'une harpe retient à elle toute seule les 650 kg de tension, donc que la fibre soient entre les lames de bois, dessus ou dessous, elle fera son office en empêchant le bois de rompre. Sous traction la table se courbe (dans le sens perpendiculaire au plan des cordes) donc la traction concerne toute la pièce (même si la couche supérieure encaisse plus). Cela dit peut-être que je me trompe, mais Salman fait ses tables composites comme ça, bois/nomex/bois.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par FingersOnFire »

Non la fibre neutre ce n'est pas une légende. C'est de la Resistance Des Matériaux, des vraies mathématiques, qui sont démontrées. Dire qu'elle soit entre ou dessus, c'est la même chose, c'est complètement faux. Ce sera beaucoup plus efficace en surface. Ca fonctionnera entre, le peu de matière en carbone au dessus et en dessous de cette fibre neutre augmentera la résistance à la flexion, mais dans une mesure bien moindre que si elle était collée SUR la table.
On va prendre le principe des poutres en béton armé. Les aciers on les mets en bas de la poutre pour compenser la très mauvaise capacité du béton à s'étirer (très bon en compression, mais à chier en traction). On les mettrait au centre, la poutre ne tiendrait pas à moins de décupler le diamètres des aciers.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Je comprend bien cela, c'est archi-logique même. sauf que personne ne veux d'une table noire (c'est comme ça). Donc pour compenser cela il faut que la couche supérieure de bois soit la plus fine possible. Je pense pouvoir arriver à 0.6mm sans que l'on ne perçoive le carbone, merci de ces remarques, j’apprends et j'aime ça. :)
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Donc je vais faire la table inférieure en 4mm, luis donner un profil raboté finement (on sera à 0.35), coller le carbone et la table supérieure. Ensuite raboter essentiellement celle du haut, et un peu celle du bas du coté des aiguës. Bon je commande le matos et je vous rend compte.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par Pronto »

Hum, je ne veux pas faire le rabat joie mais ça ne va pas marcher terrible non plus, mieux mais pas terrible! :wink:

Le composite ce n'est pas magique, c'est logique, et il ne suffit pas de dire "carbone" pour que ce soit super costaud et raide ! En revanche c'est toujours cher.

On dit composite parce qu'on mélange des matériaux, généralement des matériaux très performants mis en petite quantité de part et d'autre d'une âme, en nomex, balsa…
L'âme donne l'inertie à la pièce et les deux peaux travaillent : l'une en traction l'autre en compression. L'ensemble est léger et raide, c'est comme ça qu'on fait les bateaux de compète, entre autres..

Mais il faut quelque chose d'équilibré. Si tu as d'un côté du carbone qui ne va pas bouger d'un pète et de l'autre du bois, ce sera mieux que rien mais ton sandwich va fléchir pratiquement comme s'il n'y avait pas de carbone…

Mets du carbone de chaque côté d'une âme en bois et là, ça sera raide mais lourd car tu envisages un grammage assez costaud et le carbone est plus lourd que le bois.
Le raisonnement pousse alors à alléger l'âme puisqu'elle n'est là que pour donner l'épaisseur : "Tiens je pourrais mettre du nomex!"
Tu pourras même alors remplacer le carbone par du bois très fin et le tour sera joué, tu n'auras plus besoin de carbone que tu ne veux pas vraiment puisque tu envisages de la cacher derrière du placage!

Va traîner sur internet avec "sandwich carbone ou sandwich composite" , prends le temps de digérer ça et tout va s'éclairer! :wink:
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Donc tu penses que 200g/m2 c'est trop, je peux mettre moins, même si c'est plus cher. Et puis finalement, peut-être que l'utilisation d'un tissus de fibre de lin suffira (j'en ai de différends grammages car nous construisons avec mon fils un VTT en frêne), mon objectif est d'avoir une table stable aux condition hygrométriques variables, peu susceptible de se rompre sous la tension des cordes mais avec au maximum la couleur sonore du bois.
Bon merci de m'avoir fait douter, je vais me pencher sur tous ça, et peut-être faire une table en massif.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par stephane isiar »

malgré que apparemment des luthiers l'utilisent, le nomex ou le kevlar qui sont des aramides de nylon ne sont pas a mon avis un bon choix pour la résonance, c'est un matériau qui joue le rôle d'amortisseur de vibration ,de renfort a l'arrachement , de renfort a la perforation.
c'est sur que tous ceux qui on fait des réparations de marine ne vont jurer que par le sandwich kevlar carbone , mais le rôle du kevlar est d'amortir les ondes de choc pour que le carbone ne se délamine pas et de renforcer la résistance a l'arrachement des points de fixation d’accastillage , et la résistance aux perforation..

un tissu unidirectionnel développera aussi une rigidité bien meilleure que du sergé.
le sergé c'est surtout pour faire des pièces tortueuses moulées en profitant de sa souplesse pour éviter des découpes et pour avoir le look carbone en finition.

je crois que du balsa serait valable comme âme car très léger , et dans un sandwich carbone bois carbone ce n'est pas le bois qui va donner la force au sandwich.
la couche de placage par dessus ferait un sandwich asymétrique et cela pourrait être un problème , peut être qu il vaut mieux la coller ensuite une fois le sandwich fait .
avec la harpe qui travaille en arrachement un peu de kevlar en renfort au niveau des points de traction est logique mais il y a peut etre d'autres solutions.

http://lutheriecarbone.monsite-orange.f ... 8fb0d.html

cette page est très sympa , le gars a l'air roots et balance quelques info qui peuvent dénoter avec ce qui se fait , mais aussi étonnant que cela puisse paraitre il connait bien les composites et ses solutions sont calculées pour baisser le cout.

moi aussi j’étais un religieux du kevlar/carbone et quand j'ai lu ça :shock: , j'en ai parlé a mon frère qui fabrique des ailerons de planche a voile de vitesse et lui aussi a tiqué sur ce point,, l'est pas bon not kevlar quoi quoi quoi ,,,
, quand on a consulte un ami spécialiste des polymères qui entre autres boulots a fabriqué des pales hélicoptères pour l’aérospatiale , il nous a complétement confirmé le rôle mécanique d'amortisseur de vibration du kevlar.

du coup il semble bien que la lutherie a partir de polymere soit encore un domaine expérimental
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Maurice Dupont à sorti en 2017 une classique avec table 100% carbone, mais impossible d'avoir des détails sur la structure réelle.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par Kevlar »

200gr/m² pour du carbone, ça ne me choque pas tellement comme grammage, et surtout c'est plus ou moins le grammage standard utilisé partout en fibres 3K, ça me parait plus difficile d'en trouver du plus léger... ou alors il faudra descendre à un plus petit fil, genre 1K, mais pas sûr que ça soit très abordable.

Théoriquement, sous vide, il me semble que tu devrais avoir moins de 0.4 d'épais, non ? (de mémoire)

Pour le site que tu lies, j'étais tombé dessus, je suis surpris de certaines de ses conclusions, notamment sur l'époxy.

Et le kevlar, moi j'en utilise dans des kayaks, principalement pour sa résistance aux chocs (malgré du délaminage entre couches) et au déchirement. Dans les applications pour l'eau vive, on n'utilise jamais de carbone pur.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par benoit suaudeau »

Ce tissus est donné pour 0.23 à 0.35 sous vide et de 0.45 à 0.6mm en stratifié à l'air. Je vais travailler normalement en sandwich mais pas sous vide, par contre je vais poser dessus des gueuses en plomb (j'en ai pour 150 kg sous forme de feuille, ce qui devrais aller je pense). Ce qui me gène avec le site cité c'est son apologie du polyester, or pour avoir construit quelques bateaux dans ma vie, j'ai une impression complétement inverse, cela dit peut-être ne parlons nous pas des même produits, ni d'une même époque. Mon expérience avec de l'époxy bien menée (température et hygrométrie maitrisée) donne un matériau très dur, très cassant, donc apte à transmettre le son.
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Re: Sandwich épicéa carbone épicéa pour une table

Message par Kevlar »

Pareil, pour moi c'est un peu une hérésie d'utiliser du carbone avec de la polyester, c'est à dire une résine des années 60 avec un tissu moderne ! :D
Mais d'un autre côté, je ne peux pas juger de ses arguments sur la sonorité d'un composite polyester par rapport à un epoxy, je n'ai pas cette expérience.

Après, il dit que c'est obligatoire de les étuver, mais ce n'est pas tout à fait exact, l'étuvage permet d'atteindre les caractéristiques maximales de la résine telles qu'indiquées sur la fiche technique, et d'éviter des déformations lors d'exposition à la chaleur (vu sur un kayak carbone complètement déformé par les sangles sur un toit de voiture, après être resté un long moment au soleil), mais sinon on peut très bien s'en passer lors d'une construction perso.
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