Rail prismatique sur lit de résine ?

[cantause]

Bonjour,

Je réfléchis depuis un moment à une table plasma, rien de très différent par rapport à ce qui se fait sur le forum mais comme je suis plongé dans les calculs et les choix de conception, une question me trotte en tête depuis le début de la réflexion.

Voici un aperçu du cahier des charges, pour mettre mon problème dans son décor:

Type: Découpe plasma exclusive
Dimension utile: 1000x2000mm à 1500x3000mm (pas encore fixé)
Charge admissible: 500kg (tôle d'acier de 30x1000x2000)
Vitesse maximum: 12 m/min
Acceleration maxi à vitesse maxi: 0,1g
Transmission: crémaillère
Motorisation: Pas à pas ou servo (calculs en cour)
Caractéristiques annexe: THC et caisson d'aspiration des fumées
Structure: base en acier, portique en aluminium
Guidage: rails prismatiques taille 15 (marque Hiwin)

Mes choix technologiques sont certainement discutables, les éléments de guidage n'ayant pas, à priori, besoin d'une telle précision, j'ai cependant décidé de faire un router précis et rigide afin de limiter son influence sur la qualité de découpe par plasma déjà handicapante.

Je compte donc fixer des rails prismatiques sur des profilés en acier (S235 ou apparenté), qui ne seront manifestement pas rectiligne (Thyssen Krupp donne 1mm/m pour les laminés à froid), simplement visser les rails sur ces profilés ne me semble pas fort malin (les rails de classe H ayant une erreur de parallélisme de 22um pour des longueurs de 1900-2500mm).
La faible rigidité de la structure de la base, comparée à celle d'une fraiseuse, ne me semble pas non plus approprié pour gratter des zones d'appui aux points de fixation des rails prismatique, comme l'a par exemple, remarquablement, fait Micluc pour sa fraiseuse granite/epoxy.
Je cherche donc un solution intermédiaire, simple et relativement économique, pour nuire le moins possible à la précision du montage, le but étant de combler des écarts de l'ordre du millimètre.
Je me demandais, s'il ne serait pas possible d'enduire la surface du profilé en acier servant de support au rail, avec une résine (époxy, polyester,...), y déposer le rail, effectuer les réglages (parallélisme) puis laisser durcir, ensuite serrer les vis de fixation. Je sais que ça n'est pas très rigoureux, les zones où la couche de polymère est plus épaisse se déformeront plus lors du serrage, seront sensibles à l'humidité et aux variations de températures, au retrait de la résine. J'ai néanmoins l'impression que ce système pourrait corriger une bonne partie des défauts du profilé de support sans entrer dans un usinage, voir une rectification de ces derniers.

Que pensez-vous de mon idée? A tenter? complètement à côté de la plaque? Améliorable?

Merci d'avance.

Cordialement.

François

 

[moissan]

surprenant de chercher cette precision pour de la decoupe plasma

des patins en bronze qui frottent sur des profilé en acier brut pouraient suffir

autre remarque : avec les rail a bille il faut que les 2 rail soit rigoureusement paralele ... avec des guidage qui frottent on peut concevoir un guidage complet d'un coté , et uniquement sur un plan de l'autre coté : pas de probleme si le paralelisme est aproximatif

 

[cantause]

Bonsoir,

Merci pour cette réponse, comme je l'ai dit mes choix technologiques sont discutables mais ils sont motivés, le système de guidage étant quant à lui arrêté.

J'ai opté pour cette solution après avoir lu beaucoup de forums anglo-saxon et notamment les interventions de Jim Colt (travaillant chez Hypertherm) concernant les spécificités des machines industrielles et les qualités de coupe qu'elles pouvaient atteindre. Hormis les technologies plasma spécifiques, il en ressort que la précision de la machine et sa faible inertie sont des paramètres importants pour avoir un bon "état de surface" lors de la coupe.
C'est la raison pour laquelle j'ai décidé de soigner le guidage, pas pour des raisons de précision en positionnement mais pour la fluidité des déplacements, particulièrement lors des changements de direction.

Je reste à l'écoute de suggestions sur l'usage de résine lors de la mise en place des rails prismatiques.

Merci.

 

[Yakovlev55]

Bonjour, j'ai utilisé la solution que tu préconises pour positionner des glissières de fixation de moules. Le moule avait une base métallique et j'y fixais par vissage des rails de précision avec une glissière qui faisait office de charnière et cette dernière était sur un béton de résine que je laissais durcir moule fermé, et ou je serrais les vis de fixation après coup. La précision était excellente,mais la longueur du rail n'était que de l'ordre de 400mm. j’utilisais de la résine epoxyde chargée a saturation avec du ciment, ce qui réduit, voire annule le retrait de la matrice. On peut aussi utiliser un type de résine polyester chargée avec du trihydrate d'alumine, qui a très peu de retrait également. Le gros problème vient du pot-life de la polyester qui est assez court. Ce dernier point est crucial en cas de positionnement long, même avec l'epoxyde car dans tous les cas la résine commence à réticuler après 90mn environ. On peut travailler réfrigéré pour ralentir, mais la dilatation du métal posera encore d'avantage de problèmes.
Cordialement
Martin

 

[fredymilou]

A ta place , je travaillerais avec des petites cales sous chaque vis entre rail et bati.
Ton axe Y ne pèsera pas plus de 60kg je suppose, il n'y aura pas de déformation du rail au passage des zone non soulager.
De plus sur un plasma tu n'a pas besoin d'un precision supérieur au 1/10 en hauteur (z).

Je te suis pour ton choix des rails, l'arc du plasma n'est pas forcement droit ( il danse ,cherche le plus conducteur) , pas besoin d'y additionner des jeux de guidage.

 

[cantause]

Merci Martin pour ces précieux conseils, je vais me diriger vers ce type de produits!

Le temps de mise en place me fait un peu peur effectivement, je pensais placer le premier rail, ce qui ne pose pas vraiment de problème mais le second sera une autre paire de manche. Je ferai probablement un montage à blanc du rail complémentaire et un système de réglage par vis à pas fin, pour pouvoir facilement retomber sur le réglage correct du parallélisme au moment du montage avec de la résine. Il serait aussi possible de monter les supports des rails sur un système entièrement réglable mais je ne sais pas trop comment faire...
Ma question concernant la résine est indépendante du système choisi pour le réglage, si elle permet de corriger les défauts de planéité du support de manière acceptable c'est tout ce que j'en espérait.

La solution des cales me semble plus longue à mettre en oeuvre, mais c'est aussi une solution!
Le portique ne devrait pas peser beaucoup plus que 10kg, moteur, câblage et torche comprise, d'après mes premiers calculs donc la flexion du rail n'est effectivement pas un soucis.
Pour ce qui est de l'écart du z, le module THC corrige (et adapte) l'écart en permanence, mais si la géométrie permet de limiter l'erreur de linéarité, ça rend le travail de la boucle de régulation d'autant plus simple.

Bonne journée.

 

[moissan]

avec l'epoxy il est possible d'obtenir des temps de prise plus long , pas en reduisant la proportion de durcisseur normal , mais en achetant un durcisseur special pour prise lente

le probleme est le même que pour faire des très grande piece en epoxy et fibre de carbone : quand on fait une emorme pale d'eolienne il faut bien un temps de prise beaucoup plus long que pour faire un modele reduit

 

[Yakovlev55]

Bonjour, en effet il existe des résines à prise réglable ralentie (Epolam etc...) mais elle nécessitent un étuvage pour obtenir une réticulation complète, avec des temps de montée et de maintient précis, sans quoi on peut avoir des surprises. Il ne faut pas perdre de vue, qu'une epoxyde ne durcira jamais à 100%, sans étuvage et ceci, quelle que soit sa formulation, ce qui fait que nombre de moulages n'atteignent leur maturation qu'àprès un séjour au soleil, avec bien sur les déformations qui vont avec. C'est une des raisons qui devrait faire préférer les polyester ou vinylester aux epoxydes, dans le domaine amateur, ces dernières durcissant totalement à température ambiante.
Cordialement
Martin

 

[antoinebeniste]

Salut, ya une personne qui a déja fait ça ici le lit d'epoxy, mais j'arrive pas a retrouver le sujet, juste ce lien: https://www.usinages.com/threads/portee-autonivelee-pour-rails-lineaires-a-base-depoxy.3983/
Pour du plasma, perso je vois pas l'utilité d'un rail prismatique, autant acheté des rails chinois de ce type: rails chinois et beaucoup moins cher mais largement assez rigide pour toi, les patins bronze c'est bien si t'as une fraiseuse et le matos pour bosser le métal et encore il y aurai quand meme enormement de frottement donc obligé de prendre des moteur deux fois plus gros (et deux fois plus cher ) et sinon ça reviendrai encore plus cher a faire fabriquer des patins bronze qu'acheter des rails prismatiques.

Bonne continuation pour ton projet
@+

 

[antoinebeniste]

J'ai retrouvé:
C'est la fraiseuse de foxtrot: https://www.usinages.com/threads/un-nouveau-routeur.33627/

On aborde le sujet ici aussi: https://www.usinages.com/threads/structure-mecano-soude-et-resine.16996/

Son coffrage:

Le lit:

 

[cantause]

Je me dirigerai donc vers une résine polyester avec une charge diminuant le retrait et l'absorption d'eau, merci Martin.

Merci aussi à Antoine pour les liens, ce que je cherche à faire est dans le même esprit que Foxtrot, mais en posant le rail sur de la résine liquide afin que sa linéarité intrinsèque "façonne" l'assise sur laquelle il va être fixé.
Mon système est en fait plus proche de celui envisagé dans le second lien,

Pour ce qui est des rails prismatiques, je me doutais que le sujet allais susciter des réactions, comme je l'ai mentionné, j'ai mes raisons...


François

 

[Yakovlev55]

Bonjour Cantause, les produits chargés à retrait limité se trouvent chez Polyplan Composites, mais il y a d'autres adresses, mais perso je me fournis chez eux, et j'en suis totalement satisfait.
Cordialement
Martin

 

[tatave]

pourquoi ne pas faire une assise en étain(ou en plomb) pas de soucis de retrait ou de temps de prise et tu peux remodifier a volonté avec le peu de poid que tu as tu n'auras pas de soucis dus au tassement

 

[ultimate900]

Bonjour,
résine polyester + carbonate de calcium.
@+.

 

[gaston48]

Bonjour,

en posant le rail sur de la résine liquide afin que sa linéarité intrinsèque "façonne" l'assise sur laquelle il va être fixé.

là tu oublies cette méthode, sans compter le fait d’utiliser autre chose qu’une résine époxy qui n’a que des
qualités pour cette application : retrait non chargé négligeable (jusqu’à 0.05 % ! ) choix de la viscosité, de
la dureté, du pot life etc...

 

[moissan]

le rail est assez flexible : il n'est vraiment pas une reference de rectitude : il devient bon quand il est bien fixé sur une porté bien droite

la solution serait donc d'utiliser comme moule une piece bien droite plus rigide que le rail : regle en fonte coulé continue ?

 

[cantause]

Merci pour les adresses et les produits!

Gaston a raison, je suis allé un peu vite en voyant les tolérances de parallélisme entre les deux faces du rail, j'en ai conclu qu'il était rectiligne dans ces même tolérances, j'ai un peu honte je dois dire
Me revoilà presque au point de départ, à moins de disposer d'une surface plane pour faire l'empreinte comme le suggère Moissan, mais je n'ai pas trop envie d'investir dans une règle en granite de cette taille :-(
Il reste la rectification, ou tout du moins l'usinage du profilé récepteur, mais il va falloir trouver une grosse machine...

Il va falloir que je trouve une autre solution...

Merci de m'avoir remis sur le droit chemin!

 

[sativa55]

Bonjour,

Tout d'abord merci de m'avoir fait connaitre Hiwin ou je viens de découvrir qu'il existe des rails avec visu intégrée
La question de la fixation des rails prismatiques est assez récurrente.
Seulement une chose me chagrine, les montages réalises sont souvent conçu pour être plans et non rectiligne.
Lors du montage comment serrez vous sure que vos rails ne serons pas courbes par exemple, bien qu’étant sur un même plan ?
Avec de la resine, vous allez faire comment pour modifier/ajuster/mesurer/contrôler la rectitude et la parallélité de vos rails ?
Je pense que la meilleur façon de monter ce type de rails est celle-ci:
*old link*

Toutefois le monter ainsi, permettrais d’être sur qu'ils soient bien montés.
*old link*

Je pense que lorsque l'on est prés a acheter des rails la peau des rouleaux(vous parlez de 1m50/3m de rail), il serait dommage de ne pas leur offrir une assise digne de se nom.
A votre place, je visserais/collerais un bout d’étiré sur votre profilé et je le ferez usiner par un pro.
Je connais des sociétés qui bossent a entre 55 et 60 euros de l'heure; et je peux vous assurer que pour une table disons de 2m il y en a pour moins de 2h au total, il suffit de bien leur expliquer que tout ce qui vous intéresse c'est la rectitude et la planéité. En plus elles n'ont pas beaucoup de travail en ce moment pour certaines...

Ps: 500kg de charge, j’espère que votre châssis est suffisamment dimensionné.

 

[cantause]

Bonsoir,

Désolé d'avoir un peu laissé de côté ce sujet.
Je reprends la conception de cette table depuis peu et donc le montage des rails ressurgit!

Merci à Sativa55 pour ses remarques pertinentes, je suis bien d'accord, le montage des rails prismatiques est un problème qui englobe pas mal de paramètres.
Dans mon cas, le dilemme vient surtout du fait que la table est en soi un bâti peu rigide (en comparaison d'une machine-outils), une fois déplacée, la géométrie sera fortement perturbée, je me demande de quelles moyens de réglage il faut la doter pour pouvoir la régler une fois en place.
Je n'ai rien contre l'usinage du bâti, le seul soucis est que je ne connais pas d'ateliers qui ont des fraiseuses avec ces capacités, il y en a certainement, mais j'ai l'impression qu'en général des devis comportant 2-3h de travail ne les intéressent pas forcément. Je vais me renseigner auprès des ateliers que je connais déjà!

A ce moment, quel est l'intérêt de l'étiré? une fois fixé rigidement au bâti, il sera soumis aux déformation de ce dernier et, sauf dispositif de réglage de l'étiré, la géométrie des rails sera elle aussi perturbée non?
A ce moment là, il est peut-être envisageable d'usiner directement les profilés, comme sur cette machine:

On ne le voit peut-être pas très bien mais l'assise du rail portant le portique est usinée sur le profilé rectangulaire (supérieur donc)

Cordialement.

François

 

[stanloc]

Bonjour,
Je fait remonter ce sujet pour donner un lien vers un post sur ce forum qui a déjà abordé le sujet (d'ailleurs c'est très souvent le cas mais personne ne relit les pages anciennes) .
Perso je ne peux qu'encourager à utiliser cette méthode qui consiste à fixer les rails sur une barre en métal étiré de section rectangulaire ou même encore mieux de type cornière étirée à angles vifs et ensuite poser cet ensemble sur le chassis, le caler avec des cales en ruban Hasberg (outillage francilien en vend) en controlant avec un très bon niveau. Au final on relève le rail et son support (pas les cales) on dépose un lit de résine plutôt visqueuse (on prend une résine époxy et on y ajoute une charge neutre) sur le chassis à l'emplacement prévu pour le rail et on dépose gentiment le rail et son support sur le lit de résine. Penser à mettre des butées latérales pour empêcher tout déplacement latéral. On n'y touche plus avant une réticulation parfaite.
Bien sûr il faut préparer les surfaces pour assurer un bon collage. On peut, éventuellement, améliorer la liaison par des vis après durcissement complet.

https://www.usinages.com/threads/structure-mecano-soude-et-resine.16996/

Les professionnels de la restauration des machines outils ont recours à des méthodes similaires, alors pourquoi pas vous ?????

Stan