Tests

Compression: premiers tests
Tuile hexagonale

Compression: premiers tests

Broyeur + Four = premiers tests (même si pas de système de compression ni de vrai moule…).

L'idée est de réaliser des petits bols en comprimant le plastique entre deux plats en inox. J'ai utilisé du HDPE (bouchons de bouteilles broyés) vu qu'on en a une certaine quantité.

Accessoires indispensables:

un plat anti-adhésif pour le four (https://www.ikea.com/be/fr/p/hemmabak-plat-a-four-gris-10456693/)
une spatule en bois
une moufle anti chaleur

Fabrication de plaques circulaires pour horloge: https://www.youtube.com/watch?v=e_jqIvSFfI4&feature=emb_logo
Fonte de PLA (non broyé) dans des moules en silicone: https://clubdagoma.popsell.com/steeve-76338/314318-F
Plein d'expérimentations avec peu de moyens: https://davehakkens.nl/community/forums/topic/precious-plastic-france/
Expériences sur des moules low cost: https://davehakkens.nl/community/forums/topic/portable-desktop-injection-machine/
Vidéo de compression de plaque: https://davehakkens.nl/community/forums/topic/new-compression-mold-design-and-video/

Le premier essai est un simple test de fonte, rien d'ambitieux.

Couleur: j'ai utilisé le HDPE d'un bidon de récupération d'eau de pluie broyé (vert bouteille)
Compression: entre deux plaques de bois, serre-joints et étau
Paramètres: 15 minutes à 160°
Démoulage: papier alu sur le bois

Conclusions:

Le plastique n'était pas tout à fait fondu, la plaque est épaisse
La couleur est moche
J'ai essayé de poncer pour polir mais ça crée juste un effet crasseux
Le résultat est très solide mais broyable (je n'ai pas osé mettre tout la plaque au broyeur, seulement un petit bout)

Deuxième essai

Premiers tests avec un "moule": j'ai d'abord acheté des bols chez ikea (saladier BLANDA BLANK diamètre 12cm) mais ils s'empilent mal: l'espace entre les deux "moules" est important à la base et quasi nul sur le rebords. J'ai trouvé des saladiers plus grands qui s'empilent mieux chez Blokker.

Couleur: après nettoyage et broyage de nos bouchons blancs je tente des couleurs un peu plus harmonieuses.
Compression: j'ai utilisé le pied d'un établi bien lourd qui contient nos plaques de bois récup
Paramètres: 35-40 minutes à 160° puis 170°
Démoulage: papier alu sur les bols

Conclusions:

Lors de la sortie du four le plastique s'est collé à l'alu, impossible de le placer au fond sans faire une tambouille. Résultat: du papier alu incrusté dans le plastique, impossible à retirer
J'ai tenté la cuisson directement dans le bol en inox: pas bonne idée, le bol est maintenant rempli de plastique impossible à enlever (visible sur la photo du milieu)
la face intérieure du bol créé est belle: le plastique s'est bien comprimé sur le moule et ça a créé cet effet marbré que j'aime beaucoup dans les produits PP
Par contre la face extérieure ressemble plutôt à de la bouillie, l'effet marbré n'est pas présent et ce n'est pas lisse du tout. Je pense que les deux plats en inox ne se touchent pas complètement à la base, ce qui laisse trop de place au plastique. Il y a donc une seule face qui est bien compressée.

Couleur: j'ai broyé un peu de rouge pour tester un ton supplémentaire
Compression: cette fois j'ai renversé le moule, le pied de l'établi appuyait donc sur la base du plat en inox (l'inverse de la photo du milieu du deuxième essai donc)
Paramètres: à la lecture du manuel Precious Plastic issu du kit le HDPE se cuit à 200° pendant 40 minutes. Je tente donc avec ces paramètres.
Démoulage: huile de cuisson appliquée à l'essuie-tout

Conclusions:

Je n'ai pas surveillé la cuisson: après 40 minutes le blanc était bruni, le plastique a un peu brûlé. RIP le plat anti-adhésif, une couche de plastique est resté collée au fond. Le plastique ne me semble pas mieux fondu pour la cause, juste brûlé.
Le mélange des trois couleurs n'est pas terrible, j'aurais dû limiter le vert (ou ne pas en mettre)
Cette fois-ci c'est la face extérieure qui est lisse et marbrée et la face intérieure moche. Sans doute parce que j'ai renversé le moule lors de la compression et appuyé sur la face extérieure plutôt que intérieure comme lors du deuxième essai
Le bol s'est démoulé tout seul, grâce à l'huile de cuisson et / ou au fait que j'ai attendu plus longtemps pour le sortir (+- 15 minutes)

J'ai décidé d'essayer un autre type de plastique: le PLA (des déchêts d'impression 3D).

Couleur: je retente blanc avec un peu de vert
Compression: bol en inox de chez Ikea (plus petit) compressé dans un étau. J'ai disqué le haut d'un des deux bols pour permettre au plastique de sortir (voir deuxième photo)
Paramètres: 70 minutes, d'abord à 160° puis 170° puis 180° puis 185°
Démoulage: huile de cuisson appliquée à l'essuie-tout

Conclusions:

Tout le plastique n'est pas fondu malgré un temps de cuisson de 70 minutes et une augmentation progressive de la température. Il faut peut-être encore augmenter tout en surveillant attentivement pour éviter une vitrification.
La compression à l'étau a bien fonctionné, on retrouve la forme du bol (surtout sur la face arrière). En taillant la pièce on pourrait obtenir une forme plus ou moins ressemblant à une coupole.
Malgré une grosse compression le plastique ne s'est pas étalé pour créer l'effet marbré que je recherche. Peut-être à cause du fait que ce n'était pas assez fondu.
Dans l'ensemble l'effet est beaucoup plus joli avec du HDPE.

Ces tests sont assez peu concluants: il faut améliorer le système de compression et partir sur une autre idée pour les moules. Je lance une dernière tentative avec les bols inox de chez Blokker (j'ai réduit la hauteur d'un des deux bols).

Couleur: blanc avec un peu de vert
Compression: bol en inox de chez Blokker dont un a été disqué, compressé dans un système utilisant un cric de voiture (1,25 tonne) fait à l'arrache
Paramètres: 40 minutes à 200°
Démoulage: huile de cuisson appliquée à l'essuie-tout

Conclusions:

Bel effet marbré (bonne compression) mais le bol en inox a laché, une bosse s'est formée à la base
J'ai retaillé les excédants au dremel (en cassant un disque; c'est très dense !)
Je n'irai pas plus loin avec ces "moules", il faut passer à autre chose.

Tuile hexagonale

La tuile hexagonale constitue un peu le "hello world" de Precious Plastic: c'est souvent le premier objet réalisé après la construction des machines.

Après mes premiers tests peu concluants, j'ai décidé de créer un moule simple avec des outils disponibles au Hackerspace (comprendre: sans avoir besoin de souder).

Couper quatre plaques de 17*17cm dans une plaque de MDF 12mm
Tracer un hexagone sur une des plaques:
1. marquer le centre du carré
2. tracer un cercle d'un rayon de 6cm avec un compas
3. en gardant le rayon du compas, placer la pointe sur le cercle et tracer une marque avec le crayon qui coincide avec le cercle
4. reporter le compas sur la marque tracée, tracer une nouvelle marque, répéter 5 fois
Couper la contre forme:
1. Dans la plaque avec l'hexagone dessiné, faire 6 trous à l'intersection des segments, vers l'intérieur (attention à ne pas dépasser)
2. couper la forme à la scie sauteuse. Mieux vaut être prudent et couper avant la ligne, quitte à affiner avec un ciseau à bois et du papier de verre. Il faut être assez précis: la contre-forme que j'ai faite est désastreuse (voir photos) et ça pose des problèmes à la compression.
Couper la forme:
1. tracer un hexagone sur une plaque, basé sur un cercle avec un rayon un peu plus petit (1mm de moins)
2. couper l'hexagone (j'ai utilisé une scie sur table à la manière d'une scie à ruban pour être plus précis)
Assembler: carré plein - contre-forme avec la forme à l'intérieur - carré plein et fixer aux serre-joints
Visser la forme à la plaque du dessus, la contre-forme à la plaque du dessous
Créer des guides qui permettront aux plaques de s'aligner correctement lors de la compression :
1. Trouver 4 vis ou des chutes de tige filetée d'une longueur de +-36mm (plus ou moins la même épaisseur que les trois plaques (plaque du dessous, contre-forme, plaque du dessus)). J'ai utilisé des vis M10, je n'ai fait que deux trous (voir photos) mais ça ne suffit pas
2. Sans enlever les serre-joints, faites 4 trous à travers les trois épaisseurs (largeur à adapter en fonction de vos vis)
3. coller les vis à la plaque du dessous (ou trouver un meilleur système d'accroche…)
Recouvrir le MDF d'une surface métallique: utiliser du ruban adhésif aluminium (trouvable dans les magasins de bricolage). J'ai utilisé du ruban adhésif de cuivre, ce qui est stupide vu le prix mais il nous reste des chutes dont on ne sait pas trop quoi faire (on avait fait la Beat Maker Board avec ça à l'époque <3). Note: c'est sans doute plus malin de recouvrir chaque plaque séparément avant de les visser.

Le système de compression est similaire à celui de Precious Plastic, juste beaucoup beaucoup plus "roots" dans sa version temporaire 🤓

J'ai utilisé:

un cric voiture 1,25 tonnes trouvé sur 2ememain.be
table avec cadre en acier déjà dans l'atelier
des chutes de chevrons assez solide
une chute de tube carré en acier pour renforcer la partie supérieure du cric
une grille en acier prévue pour le broyeur, également pour renforcer le dessus
des chutes d'OSB doublées (deux morceaux collés ensemble)

(Le morceau de bois visible sur la première photo a très vite craqué lors du premier essai, il a été remplacé par la grille en acier et la double plaque d'OSB)

Je n'étais pas sûr du tout de ce que ça allait donner, j'ai donc utilisé du HDPE vert qu'on a en quantité pour le premier essai.

Cuisson: 40 minutes à 200°

Conclusions:

le moule n'a pas craqué, le cuivre a permis un démoulage sans encombre (avec un peu d'aide d'huile de cuisson).
On voit clairement le problème posé par ma contre-forme mal découpée: le plastique prend précisément la forme du moule, il reproduit donc fidèlement mon manque de talent à la scie sauteuse. De plus le plastique s'est échappé à plusieurs endroits, et le surplus est assez difficile à enlever.
J'ai démoulé la pièce après 10 minutes, elle s'est déformée en refroidissant (phénomène de warping bien connu).
Mes "guides" (les 2 vis permettant d'aligner les deux parties du moule) n'ont pas été très utile, la pièce est plus épaisse d'un côté que de l'autre.

Test avec de plus belles couleurs (blanc moucheté de vert), mêmes conditions.

Conclusions:

J'ai attendu bien plus longtemps pour démouler (j'ai tout de même sorti le moule après 20 minutes et j'ai utilisé un serre-joint pour pouvoir transporter la pièce): pas de warping 🎉
Le résultat est plutôt joli: on a un bel effet marbré dû à une bonne compression
Le plastique a un peu brûlé, il faut descendre un peu la température ou sortir le plastique plus vite
Le moule résiste, même si le cuivre commence à se déchirer un peu
J'ai fait attention à aligner le moule au centre du cric: pas de différence d'épaisseur
Il reste un aspect rugueux et les traces formées par le ruban adhésif ne sont pas très belles. La seule solution est de construire un moule en acier et de le chauffer préalablement (ça donne apparemment un aspect très lisse à la pièce)

Tests

Compression: premiers tests

Recherches préliminaires

Premier essai

Deuxième essai

Troisième essai

Quatrième essai

Cinquième essai

Tuile hexagonale

Fabrication du moule

Système de compression

Premier essai

Deuxième essai