Choix d'un materiaux a usiner

  • Auteur de la discussion Auteur de la discussion gregmuch
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gregmuch

Apprenti
Bonjour à tous,

J'ai une petite cnc chinoise (avec broche 1kw et micro lubrification) et je suis à la recherche du matériaux idéal pour un projet en cours. En gros cette CNC me permet d'usiner bois, plastiques, alu et de l'acier bas de gamme (elle galère avec l'acier mais ca passe).

Je souhaite réaliser une élément chauffant (max 150°C) d'assez petite taille (~13mmx13mm) avec une forme un peu à la con . Je pensais donc usiner ma pièce dans laquelle je grave une gorge (largeur 600um) en spirale puis je place un fil NiChrom dans cette gorge et je scelle le tout a l'époxy. Il me me reste plus qu'à envoyer du courant dans ce fil et ca chauffe.

Le problème que j'ai est que si je fais la pièce en métal, le fil Nichrom va toucher les bords de la gorge par-ci par la et donc être en court circuit mais si je fais la pièce en plastique, la conduction thermique est très mauvaise et donc faut fortement faire chauffer le fil NiChrom.

-> y a t'il un matériaux pas trop galère à usiner, isolant électrique et pas trop mauvais conducteur thermique ?


Pour le moment j'ai testé de la fibre de carbone (facile à usiner, conducteur thermique potable et résistance elec bien supérieur au NiChrom) mais je me dis qu'il doit y avoir mieux.

Si vous avez des idées/suggestions, je suis preneur


Merci, Grég.
 
Peut-être une plaque pour circuit imprimé époxy simple face.
La face cuivre au dos faciliterait la dispersion de la chaleur. Et 150° doit être dans les cordes de ce matériau.
 
La matière pour Ci est très abrasive pour les fraises à cause des fibres de verre contenues à l'intérieur. Dans l'industrie c'est percé/usiné avec des fraises en carbure.

Regarder peut-être du côté de la bakélite ou du Céloron (toile bakélisée), ça se trouve encore de nos jours. Edit: Ne tient en continu que 120 °C.
 
La fibre de carbone c'est conducteur electriquement...
Et une vraie me*de à usiner, fraise diamant obligatoire + aspiration des poussières.
Pour ton projet, j'utiliserais plutôt un cable chauffant ignifugé (isolant silicone) : https://fr.aliexpress.com/item/1005006984447665.html
Honnêtement, c'est pas si pire que ça à usiner la fibre de carbone - avec des fraises diamants le résultat très correct. Côté conduction elec, ça reste raisonnable - même si c'est conducteur, on est bien + resistif que du fil NiChrom donc pas de court circuit ( au pire qq fuites)

Je ne connaissais ce fil chauffant isolé, je vais voir si ça existe en tout petit diamètre, merci
 
Et pourquoi pas du fil de cuivre isolé ( verni ) tout simplement! Il y a quelques années pour ma moto en plus des poignées chauffantes et des manchons : le point faible étant les leviers en alu , j'avais récupérer du fil de cuivre d'un transfo ou autre enroulé ce fil sur les leviers puis simplement fixé avec du scotch d'électricien ça fonctionnait super bien !
 
@gregmuch j'ai du fil de cuivre de 0,4 mm si cela peut te convenir pour essais... de quelle région est-tu ?
L'émail du fil est donné pour une T° de l'ordre de 180° max.
Si @gregmuch veut chauffer sa plaque à 150°, il y a de grande chance que le fil atteigne la T° limite de l'émail.
Mais c'est à tenter si le fil est collé sur un support très conducteur de la chaleur par exemple une plaque de cuivre.
 
Merci beaucoup pour toutes vos idées et propositions !

En ce qui concerne le fil, il faut qqchose de resistif donc c'est pour ça que je suis parti sur du NiChrom 220um, du cuivre pur sera trop conducteur je pense (et donc ne chauffera pas assez).

Côté matériaux, la céramique usinable semble être une bonne piste. L'idée du PCB me plaît bien également, je vais voir si j'arrive à en trouver en 3mm d'épaisseur.
 
Bonjour
Y a peut être moyen de chauffer autrement : resistance du style imprimante 3D ou encore (plus technique ) inductance et chauffage par induction ...
Après faut voir comment reguler pour le maintien de la température mais tu dois avoir le même problème avec le fil resistif.
Pour isoler du fil fero-nickel, tu peux aussi le passer dans une gaine tressée en fibre de verre mais je ne pense pas que ça éxiste en tout petit diamètre.
A+
 
En fait le pb que j'ai c'est le dimensionnel, il faut qqchose de vraiment petit et c'est pour ça que je suis parti sur des spires de NiChrom de faible diamètre. Ça permet de faire plusieurs spires sur un très faible encombrement. Entre les spires j'arrive à caler une NTC et comme ça je régule la température via un PID.
 
La version "fibre de carbone" ressemble à ça :
1000037277.jpg

On voit la spirale qui va accueillir le fil NiChrom sur la partie centrale et la ntc en place.

Une fois monté ça donne ça :
1000037278.jpg


La pièce fait 30mm de côté mais seul le centre doit chauffer. Celui ci fait 13mm de côté avec un trou de 5mm au centre.
 
ce que j’essaierai de faire (a la place d'un diamant) :
faire la forme dans une plaque en alu.
déposer plusieurs couches de peinture haute température en spray dans la rainure pour être sur de ne pas avoir de contact avec le fil.

je pense que ça devrait aller.
 
ce que j’essaierai de faire (a la place d'un diamant) :
faire la forme dans une plaque en alu.
déposer plusieurs couches de peinture haute température en spray dans la rainure pour être sur de ne pas avoir de contact avec le fil.

je pense que ça devrait aller.

J'ai déjà essayé un truc similaire avec de l'epoxy et ça a merdé ☹️ Les rainures font 600um de large du coup soit les rainures se colmatent si l'epoxy est un peu visqueuse (colle araldite) soit tout coule au fond de la rainure (epoxy liquide). Je n'ai pas réussi à trouver qqchose de suffisamment liquide pour bien tapisser l'intérieur des rainures sans pour autant s'aglomerer au fond.
 
Ou alors, faire des rainures à 600um de large dans une piece en alu, tout colmater à l'epoxy puis refaire une rainure à 400um de large dans l'epoxy

(... reste encore à trouver des fraises alu 600um et des fraise epoxy 400um )
 
Pour info, chauffage induction pas cher pour petites pièces :
Seule la bobine doit entourer la pièce à chauffer
On peut en faire de différentes formes ( rond, carré, triangulaire, ... ) en fonction de la pièce à chauffer.
Le circuit de commande est déporté et est relié à la bobine par 2 fils.

Tu peux mettre une photo ou un dessin de la pièce chauffante stp ?
A+
 
Pour info, chauffage induction pas cher pour petites pièces :
Seule la bobine doit entourer la pièce à chauffer
On peut en faire de différentes formes ( rond, carré, triangulaire, ... ) en fonction de la pièce à chauffer.
Le circuit de commande est déporté et est relié à la bobine par 2 fils.

Tu peux mettre une photo ou un dessin de la pièce chauffante stp ?
A+


J'ai mis qq photos de la version en fibre de carbone un peu plus haut. Le chauffage par induction n'est pas possible (je souhaite régler la température d'un composant électronique donc faut éviter les gros champs magnétique).
 
J'ai déjà essayé un truc similaire avec de l'epoxy et ça a merdé ☹️ Les rainures font 600um de large du coup soit les rainures se colmatent si l'epoxy est un peu visqueuse (colle araldite) soit tout coule au fond de la rainure (epoxy liquide). Je n'ai pas réussi à trouver qqchose de suffisamment liquide pour bien tapisser l'intérieur des rainures sans pour autant s'aglomerer au fond.
je ne parlais pas d’époxy mais de peinture qui résiste a la chaleur, du genre celle pour les BBQ ou poêle ou...
du genre:

avec 5 ou 10 couches et un bon séchage entre, ça doit le faire.
 
Pour faire un element chauffant conventionnel, on utilise un tube en acier ou en inox recuit au centre duquel lequel on introduit le fil chauffant. Ensuite, on bourre l'interieur de magnesie. La magnesie est un bon condicteur thermique et un bon isolant electrique. Il faut bien la tasser.

Ensuite, on realise le cintrage du tube pour obtenir la forme souhaitée.

Ensuite, on verifie l'isolement galvanique entre fil et tube.

Si c'est OK, et ça l'est 95 fois sur cent si le tube etait bien rempli, alors on place le tube chauffant dans la piece. On peut le surmouler dans une fonderie d'alu, le placer dans une gorge usinée en ajoutant une graisse thermoconductrice, une pâte silicone thermoconductrice, le braser ou le fixer par tout moyen assurant une continuité pour le transfert thermique.

Pour faire des elements chauffants moins conventionnels, on peut fabriquer un circuit imprimé resistif pris entre deux feuilles de polyimide (Kapton (TM), par exemple.) Les polyimides sont isolants electriques et conducteurs thermiques.

 
Je vais essayer d'investiguer la piste de la céramique usinable, il y en a parmi vous qui ont deja travaillé cette matiere ?
1. Ça se présente comment (plaque, bloc ...) ?
2. Ça s'usine avec quel type de fraise ?
3. Vous connaissez des fournisseurs qui vendent à des particuliers ?
 

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