NOUVEAUX MATERIAUX :
Les fibres 
La
plupart des hélices utilisées tant sur les moteurs à explosion que sur
les moteurs électriques, sont construites à base de nylon avec fibre de
verre pour améliorer la résistance et la stabilité mécanique.
Une des révolutions qu'a connues le monde de l'aéromodélisme est l'apparition de ce que l'on appelle les fibres (de verre, de carbone, kevlar, etc.). Bien que la fibre ne soit pas un nouveau matériau, il n'en demeure pas moins vrai que, jusqu'il y a peu, elle était exclusivement réservée à une certaine catégorie de modélistes (en général, ceux qui se consacrent à la haute compétition).
Il n'est pas rare, actuellement de voir, sur les terrains de vol, des modèles comptant une grande quantité de pièces faites de ce type de matériau, depuis les hélices jusqu'au fuselage, en passant par tous types de capots et de carénages de trains d'atterrissage. Les fibres artificielles sont très résistantes aux chocs, aux intempéries et aux agents chimiques des carburants, mais elles présentent un inconvénient: elles ne sont pas précisément légères; nous devrons donc les utiliser en couches très fines et" en lésinant" sur le matériau afin de contrebalancer cet excès de poids. Cependant leur rapport poids/résistance est excellent.
 
1) L'acétate est un plastique transparent couramment utilisé dans la construction des cockpits. 2)
L'ABS est un plastique très utilisé car il est aisément malléable par application de chaleur.
La fibre de verre
La fibre de verre utilisée en modélisme se présente sous deux formes: les non-tissées et les tissées.
Les fibres non-tissées sont ce que l'on pourrait appeler des feutres de fibres, qui consistent en une grande quantité de fibres courtes entremêlées dans tous les sens. Étant donné que les fibres ne sont pas très longues, la résistance à la traction est beaucoup plus faible, par rapport au tissu de fibre, mais leur grand avantage est leur pouvoir d'adaptation aux courbes et aux formes complexes des moules ou des fuselages des avions ou de leurs carénages.
Autre inconvénient majeur des non-tissées . elles absorbent par rapport à leur poids, deux fois plus de résine que les tissées, sans pour autant conférer davantage de résistance à la pièce confectionnée.
Comme nous l'avons déjà indiqué, ce type de matériau n'est pas précisément léger, mais nous trouverons, dans le cadre de la spécialité qui nous occupe, les qualités de résistance et de poids recherchées; on nous propose, dans le commerce, des tissus de fibre variant entre 20 et 200 gr/m2.
En ce qui concerne le poids, nous pourrons utiliser les fibres de plus haut grammage pour les pièces de base et les moules, et celles que l'on appelle "voiles de surface" pour la finition. Le tissu est confectionné à l'instar d'un tissu normal. Il comporte des "brins ou fils" de fibre très longs sur toute la pièce, se croisant à 90° et donnant une texture équivalente à celle d'un tissu classique. Sa résistance à la traction est grande et il absorbe moins de résine; par contre, il n'est pas aussi facile à travailler que la fibre non-tissée, puisque nous ne pourrons tendre le tissu en un point sans que le reste du tissu s'en ressente. Autrement dit, si une partie de pièce est terminée, nous risquons, au moment d'ajuster un autre côté, de déplacer le reste du tissu.
Le poids des tissus peut, lui aussi, varier fortement; nous utiliserons un type de tissu ou un autre, selon la résistance dont devra faire preuve la pièce à confectionner. Le tissu et les fibres non tissées sont traités aux enzymes, ce procédé constituant le trait d'union de la fibre proprement dite et permettant de les utiliser avec n'importe quel type de résine.
Bien que cet article soit surtout consacré à la fibre de verre et à son utilisation, nous tenons à signaler qu'une grande quantité de fibres de carbone, de kevlar, etc., ont fait, ces dernières années, leur apparition dans le monde du modélisme. Ce phénomène est la conséquence de leurs caractéristiques faible poids, résistance, etc. mais leur prix, de loin supérieur à celui de la fibre de verre, en limite l'utilisation. Cependant, les fabricants eux-mêmes les incorporent peu à peu à leurs modèles, en remplacement de certains métaux, comme l'aluminium des tuyaux d'échappement, des coudes de moteurs, des résonateurs, etc.
 
1) Le forex (extiropor) est le plastique mousse le plus utilisé pour la construction de modèles. 2)
Toutes les pièces noires de la queue de ce rotor d'hélicoptère sont
réalisées en fibre de carbone.
Les résines
Il est inutile que les tissus et les fibres non-tissées aient une résistance propre s'ils ne forment pas un corps; il faudra, par conséquent, donner de la consistance à la pièce en recourant aux résines.
Nous ferons principalement appel à trois types de résines : les résines de polyester, les résines vinyliques et les résines d'époxy.
 
1) 75% des pièces de la tête de ce rotor d'hélicoptère sont
réalisées en nylon renforcé avec fibres de verre et de carbone. 2)
La plupart des servomécanismes utilisés en radiocommande utilisent des
engrenages élaborés à partir d'un plastique dénommé delrin.
Résines de polyester
Vu leur excellent rapport poids/résistance, finition et leur prix raisonnable, ce sont actuellement les plus courantes.
Elles comprennent trois éléments (résine, catalyseur et accélérateur), que l'on trouve, sur le marché, soit séparément, soit à deux composants mélangés (résine et accélérateur). Bien que la résine accélérée se conserve moins longtemps (entre six mois et un an, selon les conditions de stockage), c'est la plus pratique, car il ne faut y incorporer qu'un composant. Comme les mélanges doivent être réalisés de manière très précise (on incorpore le catalyseur dans des pourcentages allant de 1 à
1,5%, en été, et de 1 ,5 à 2%, en hiver), nous devrons recourir à de petits ustensiles tels que des éprouvettes graduées, qui nous permettront de mesurer la quantité de résine, ou à des instruments de plus grande précision, comme les seringues, pour mesurer la quantité de catalyseur.
Les résines de polyester dégageant une odeur pénétrante (pour ne pas dire autre chose), nous travaillerons autant que possible à l'extérieur ou dans un endroit bien ventilé; il faut, dans tous les cas, éviter les températures extrêmes. Une autre particularité de ce type de résines est leur couleur liliacée (pouvant aller du bleu au violet), qui peut nous servir de référence au moment d'imbiber le tissu. Nous saurons ainsi, plus ou moins, quelles sont les couches de résine que nous avons appliquées.
Leur durée d'utilisation est très limitée; elle oscille, selon la température ambiante, entre 40 minutes et une heure; il nous faudra, dès lors, travailler rapidement, au risque de perdre la résine ou la pièce. Bien qu'au terme de 24 heures, la résine ait acquis un haut état de dureté et qu'elle puisse être travaillée facilement (on peut la perforer ou la scier), elle n'est tout à fait dure qu'au bout de 14 à 16 jours, mais il est possible d'accélérer le processus en lui appliquant de la chaleur. Il est rare que nous disposions, dans notre atelier, d'un four qui permette un endurcissement uniforme des pièces; il ne nous reste donc qu'à patienter une quinzaine de jours...
 
1) Pièce injectée complexe formant le corps central de l'hélicoptère électrique
Whisper.
2) Plastique thermorétractile, indispensable pour le revêtement des
pales d'hélicoptères et l'assemblage de packs de batterie.
Gel-coat
Les résines de polyester n'offrent pas un bon fini superficiel, à moins que nous ne consacrions de longues heures à poncer et à limer les pièces afin d'obtenir une belle surface. Pour éviter ce travail fastidieux, nous ferons appel à un type de résine spécialement conçu pour les couches superficielles: le
"Gelcoat". Ce produit est irremplaçable lorsqu'il s'agit de fabriquer des moules; il permet des finitions parfaites. Sur les pièces, on l'utilise pour la dernière couche et, comme on le trouve dans une large gamme de coloris, nul besoin de peinture; je dirais même plus: le gel-coat dépasse, en dureté et en résistance, les agents chimiques de la quasi-totalité des peintures commerciales. Il présente toutefois l'inconvénient d'être plus lourd que la résine; c'est pourquoi il faut l'appliquer en fine couche.
Mastics
Les mastics sont utilisés pour corriger les imperfections, tant des moules que des pièces terminées; c'est un matériau pratiquement irremplaçable. Ce type de mastic comprend généralement deux composants et dépasse, en dureté, celle de la pièce elle-même.
Résines vinyliques
Les résines de vinyle se situent entre les résines de polyester et les époxys pour ce qui est de la résistance, des qualités mécaniques et du prix. Ce type de résines n'admettent pas la préaccélération et leur durée d'utilisation est beaucoup plus limitée (de 15 à 20 minutes), ce qui explique leur usage peu répandu. Elles nécessitent à peu près les mêmes outils que les résines de polyester, dont nous parlerons plus loin.
Résines d'époxy
L'apparition des résines d'époxy en modélisme est due à l'aéronautique. Ce genre de résines admet pratiquement n'importe quel traitement, n'importe quel tissu, et résiste à la quasi-totalité des agents chimiques. C'est pourquoi cette résine est la plus utilisée de nos jours.
Elles comprennent seulement deux produits, qu'il faut mélanger juste avant de les utiliser; selon le type de résine et le fabricant, on nous indiquera les pourcentages de résine et
d'endurcisseur . nous ne pourrons pas modifier ces pourcentages, à moins que nous ne souhaitions modifier les caractéristiques de la résine. Les pourcentages sont généralement élevés (de 30 à 50%); nous devrons donc calculer la quantité de produit nécessaire si nous ne voulons pas gaspiller une grande quantité de résine (la résine étant plus chère, la dépense serait importante).
Outils et ustensiles
Les ustensiles que nous utiliserons pour travailler la résine et la fibre sont les suivants. les pinceaux, les rouleaux métalliques, les spatules, le papier de verre, etc. Les pinceaux servent à appliquer la résine; pour être efficaces, ils doivent être de bonne qualité et ne pas perdre leurs poils. Choisissons les, de surcroît, bon marché, car ils seront inutilisables après quelques séances de travail, même si nous en prenons soin.
Ils ne doivent pas être trop larges: il ne s'agit pas de prendre une grande quantité de résine, mais bien de l'étendre convenablement.
Les rouleaux servent aussi à étendre la résine, et à compresser le tissu. Ils doivent être métalliques, striés et pas trop larges, pour qu'au moment de leur passage sur le tissu, ils expulsent la résine excédentaire et l'étendent sur tout l'ensemble. Les stries ne doivent pas être très profondes; vous éviterez ainsi qu'elles accrochent le tissu.
Il existe d'autres types de rouleaux (de laine, de mousse, etc.) destinés à imprégner le tissu, mais nous ne les conseillons pas, car ils doivent être conservés en parfait état (ce qui n'est pas toujours simple).
Autres outils indispensables: les spatules. Il en existe de différentes dimensions, selon la surface à traiter et la quantité de mastic à utiliser. Nous pourrons aussi nous servir de spatules fabriquées avec des déchets de matériaux comme le plastique ou l'acier et dont nous adapterons les formes à notre
gré.
Maquette de vedette rapide réalisée intégralement en plastique ABS
moulé à chaud sous vide.
Il nous faudra toujours avoir une bonne réserve de papier de verre, destiné à donner les formes adéquates et à dégrossir le matériau. Au cas où un dégrossissage plus important se révélerait nécessaire, on recourra à une lime. Pour pouvoir utiliser le papier de verre avec un certain confort et en toute sécurité, on le fixera sur un support quelconque, comme un bloc de bois ou de liège. Il faudra, dans la mesure du possible, qu'il soit mouillé et que son grain soit compris entre 180 et 600, voire 1000. Le grain du papier de verre ira toujours en ordre croissant et dépendra du degré de finition souhaité pour la pièce.
Travailler avec de la fibre de verre peut causer des allergies ou des coupures; l'usage de gants est donc conseillé. Ceux-ci doivent être d'une certaine qualité et bien résister aux agents avec lesquels nous travaillerons; nous les choisirons donc de type industriel ou semi-industriel, en caoutchouc.
En ce qui concerne la finition des pièces, nous devrons recourir aux pâtes abrasives qui servent à poncer; elles ont la propriété d'éliminer une faible quantité de matériau tout en permettant d'obtenir une surface uniforme. Nous appliquerons la pâte à poncer à l'aide d'un tampon ou, mieux encore, d'un bonnet de laine couplé à
un disque à poncer; en effet, le travail au tampon est long et fastidieux.
Pour la fabrication de pièces, qu'elles soient ou non en série, et toujours dans le cas de moulages, nous ferons appel aux cires et aux démouleurs.
Nous étendrons ces démouleurs dans le moule en question; il faudra les polir de façon à ce qu'il ne reste plus une seule trace de coup de pinceau, car la perfection de la pièce dépendra de la propreté du moule. Parmi les démouleurs les plus fréquents, citons les cires spécialement conçues pour le démoulage ou l'alcool polyvynilique (un liquide qui forme une fine couche et que l'on peut retirer facilement du moule).
D'autres produits peuvent être ajoutés à la résine: des agents qui lui confèrent davantage de viscosité (épaississants), de fluidité (liquéfiants) ou de couleur (colorants).
Les épaississants sont destinés à lui donner plus de volume et à éviter qu'elle ne se détache. Ce genre de produits doit être inerte, pour ne pas modifier les caractéristiques de la résine.
Les liquéfiants servent à donner plus de fluidité à la résine, afin que celle-ci épouse parfaitement le moule et que la pièce obtenue en soit la parfaite reproduction.
Les colorants s'ajoutent à la résine pour nous épargner toute peinture ultérieure et obtenir ainsi des finitions parfaites.
Les épaississants, liquéfiants ou colorants ont leurs propres caractéristiques, leurs compositions sont spécialement dosées pour un type de résine déterminé et ils ne sont pas interchangeables (à de rares exceptions près).
Il faut nettoyer consciencieusement les outils de travail, afin d'en éliminer toute trace de résine. Soyons méticuleux sur le plan du nettoyage, surtout celui des pinceaux et des rouleaux, car une négligence en la matière peut rendre l'outil inutilisable. N'oublions pas non plus que la résine est un produit qui durcit rapidement; ne laissons pas la paresse l'emporter et effectuons tout le processus de nettoyage immédiatement après avoir terminé le travail.
Le produit nettoyant par excellence est l'acétone, un dissolvant chimique connu de tous et que nous manipulerons avec prudence à proximité d'une source de chaleur, car il est volatile et extrêmement inflammable. Nous ouvrirons les fenêtres: le froid est préférable à une intoxication aux vapeurs d'acétone. |
