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Comment peindre et calculer le poids de la peinture de mon Ulm

Par • 13 sept, 2012 • Catégorie: Construction amateur • Commentaires: Un commentaire»

Comment peindre son ULM?

Qu’ils soient en bois et toile, composite ou aluminium, nous avons tous envie d’embellir nos joujoux au même titre que lorsque nous acquérons une voiture.

Hors mis l’aspect puissance et robustesse, il y a un facteur non négligeable qui rentre en ligne de compte; sur quelle couleur arrêter son choix??? Et parfois la question devient épineuse tant il existe de multiples revêtements (diverses couleurs opaques, métallisées, nacrées etc…), voir même, de couleurs multiples sur une même surface.

Cet exposé n’a pas la prétention de rivaliser avec les professionnels, mais au moins de donner un peu plus d’ouverture au constructeur amateur dont souvent le résultat final, pour avoir négligé le coté esthétique, laisse un peu désirer. D’avoir quelques informations sur les produits à utiliser et calculer leur poids réel avant application, ainsi qu’à vous donner quelques conseils sur la gestuelle au moment de celle-ci. Nous allons commencer par le plus simple:

 

MATÉRIAUX COMPOSITE.

La plupart de ces matériaux sont recouvert d’une strate finale teintée dans la masse qu’on appelle GELCOAT, en fait le terme final est faux, car en réalité il s’agit de la deuxième couche projetée dans le moule, (la première étant la cire de démoulage). Je ne vais pas rentrer dans le détail de fabrication de pièces composites, ça fera l’objet d’un autre article…

Ce qui nous intéresse dans ce cas, c’est que la strate composite est isolée par le GELCOAT et donc isolée des aspérités qu’elle contient. Dans ce cas présent donc, aucune difficultés, on dégraisse la surface afin d’ôter toute trace d’agent de démoulage (risque de silicones*), avec un dégraissant de type PRECLEANER* bien connu par les professionnels de l’automobile qui est un agent ANTISILICONES*.

On ponce la surface au papier abrasif P400 main* à sec ou ponceuse de type orbitale* pneumatique ou électrique mais cette fois-ci avec papier P320, car l’orbite de la ponceuse a pour effet d’affiner le ponçage (voir même pour quelqu’un qui a l’expérience du ponçage, P240 ou P280). ATTENTION, le ponçage à la ponceuse est rapide,  nous risquons de passer au travers du GELCOAT lorsque nous insistons sur les angles d’où l’intérêt du P320 pour les non initiés, ou alors d’une mousse velcro à rajouter au socle de la ponceuse qu’on appelle INTERFACE, ce qui aura pour effet d’adoucir le ponçage, notamment sur les angles.

POUR INFO: P400 veut dire 400 grains de corindon* (oxyde d’aluminium) sur une longueur d’1 POUCE linéaire, donc, plus il y a de grains sur ce “pouce linéaire”, plus les grains sont fins.

Une fois cette opération fastidieuse finie, nous dégraissons l’entière surface à l’aide du même dégraissant cité plus haut, à l’aide de deux chiffons, un imbibé du produit et l’autre pour essuyer. ATTENTION, il ne faut pas laisser sécher le produit, mais bien l’essuyer à l’aide du chiffon sec.

Il faudra pour cet effet, avancer par surfaces d’environ 1m de large par 50cm de haut afin d’éviter de “tasser” du silicone au même endroit.

Après avoir marouflé (caché) les parties non peintes, nous procédons à l’essuyage à la main de la surface en soufflant à l’aide d’une soufflette et de sa main (nous sentirons la moindre poussière sous la main), de même façon que plus haut, en petites surfaces successives.

C’EST PRÊT, NOUS POUVONS PEINDRE. Nous verrons plus loin la méthodologie de l’application. L’opération devient un peu plus compliquée lorsque le GELCOAT est absent et que la strate composite est en surface, que faire alors?

Il faut absolument utiliser du “BOUCHE PORES”, produit que l’on passe soit à la main à l’aide d’un chiffon, soit au pistolet. De type mono composant, son utilité étant de boucher toute aspérité due à la résine (impossible de boucher à la peinture, visible uniquement une fois la surface peinte par de millions de petits trous) après ponçage comme plus haut. S’ il s’agit de résine polyester, nous pouvons peindre directement sur la surface après avoir bien entendu dégraissé et soufflé comme plus haut. Par contre s’ il s’agit de résine à base de fibres carbone ou KEVLAR, il faudra isoler ces résines par un apprêt* (risque de perte d’adhérence du film peinture sur ce type de résine).

Je mettrais en fin d’article le glossaire des différents produits.

Il faudra donc poncer cette couche d’apprêt comme plus haut, ou alors utiliser un apprêt de type “poursuite” ou “mouillé sur mouillé” bien connu par les professionnels, la peinture adhère sur ce type d’apprêt sans aucun ponçage.

Cette couche d’apprêt aura pour effet de “chercher” l’adhérence du film sur le carbone mais qui, immanquablement, alourdira l’ensemble (nous verrons plus loin comment calculer le poids du film fini).

 

ALUMINIUM.

Bien que l’alu aéronautique ait un bel aspect non peint, cela se corse lorsque nous voulons le peindre.

En effet l’aluminium a une caractéristique lors de son oxydation qui est de “suppurer” ce qui aura pour effet de “cloquer” le film et de le décoller. Phase accélérée par l’interaction de l’électrolyse, combinaison d’eau de pluie plus ou moins saline avec le courant statique et ou à celui de la masse de la batterie (je laisserais le soin d’expliquer ce phénomène par des plus compétents que moi en la matière).

Ce processus est interrompu par un apprêt de type primer qu’on appelle WASHPRIMER* bi-composant, d’aspect vert ou jaune pâle, bien visible à l’intérieur d’avions commerciaux (structures), qu’on applique avant peinture directement sur la tôle alu après avoir poncé et dégraissé comme plus haut.

ATTENTION !:

Le ponçage de l’alu à la main est fortement conseillé, voir même un ponçage à l’aide d’un tampon de type SCOTCHBRITE ou JEX imbibé de dégraissant, car la poussière d’aluminium sèche et concentrée (ponceuse aspirante) est fortement explosive, DANGER!!!

Nous passerons une fine couche presque transparente sur l’ensemble du support de WASHPRIMER*, le ponçage de cette couche n’est pas obligatoire. ATTENTION : Il faut obligatoirement isoler le WASHPRIMER par un apprêt de type ‘’poursuite’’ mono-couche et sans ponçage de façon à donner l’adhérence au revêtement final (PAS ADHÉRENCE SUR LE WASHPRIMER).

 

BOIS & TOILE.

Là les choses se compliquent, comme je vois trop souvent, le film de peinture qui éclate voir s’enroule comme du papier chocolat, du essentiellement à deux facteurs:

  1. La distension du support (toile) par les écarts de température.
  2. La cristallisation du film par un durcisseur inadapté ou mal mélangé (mauvais ratio de mélange).

Le deuxième facteur ayant peu d’importance sur des supports rigides (néanmoins sur l’aspect final du film, dans tous les cas faut toujours tenir compte du durcisseur et de son ratio).

Sur un support mou, là, il prend toute son importance. Le palliatif à ce phénomène est “l’élastifiant” qui aura pour effet de garder un film fortement assoupli afin qu’il puisse épouser les distorsions de la toile.

ATTENTION: l’utilisation de l’élastifiant a pour effet de ralentir très fortement la sèche, il faudra ne pas dépasser 20% de l’ensemble du mélange, 10 ou 15% étant un bon compromis !

Il m’est arrivé d’attendre 2 jours de sèche avant d’appliquer une deuxième couleur pour l’avoir employé au delà de 20%. Que mettre sur la toile brute ? Souvent un simple BOUCHE PORES suffit. Il faut reconnaitre que l’aspect final n’est pas des meilleurs (léger matage, aspect satiné dues aux micro-porosités de la toile, plus ou moins accentuées selon le grammage de cette toile).

Que faire alors?

En aéronautique légère (DR400), les toiles sont enduites de produits ANTIUV et d’apprêts de charge* poncés avant mise en peinture, il faut reconnaître que l’aspect final est proche d’une auto, mais que faire en ULTRALÉGER ? Tout dépend de ce que l’on recherche en ayant toujours à l’esprit que: “LE POIDS EST L’ENNEMI DU VOL”, nous allons donc calculer ce poids et voir si nous pouvons le supporter afin de rechercher la meilleure esthétique.

 

POIDS DE LA PEINTURE.

Il faut savoir que si nous utilisons 10kg de produits sur notre appareil, il n’y aura pas 10kg de produits une fois séchés, et comment définir que nous avons bien utilisé 10kg, car la peinture n’est pas vendue en kg, mais en litres ?

Il faut donc tenir compte du coefficient de densité du produit.

Une autre chose à savoir, est que, chaque couleur a son coefficient de densité et a donc un intérêt dans notre sujet selon le choix que nous en faisons.

Voilà qui explique pourquoi elle est vendue en Litres, car au Kg, nous y verrions des pots d’un litre remplis et d’autres pas et nous aurions le sentiment d’avoir été volés.

Je vous mets quelques coefficients moyens de densité:

  • BLANC INDUSTRIEL coef. = 1,7
  • BLANC AUTOMOBILE coef. = 1,2 à 1,3 selon la marque
  • ORANGE DE MOLYBDÈNE plomb coef. = 1,6 à 1,9
  • ROUGE plomb coef. = idem
  • JAUNE DE CHROME plomb coef. = idem
  • TOUTE COULEUR AUTO sauf BLANC coef. = 1,05 à 1,1
  • VERNIS coef. = 1,1
  • DURCISSEUR coef. = 1,1
  • DILUANT coef. = 1
  • APPRÊT DE CHARGE moyenne coef. = 1,8

Donc pour récapituler:

1L de BLANC INDUSTRIEL équivaut à 1,7Kg de produit. Un même litre de BLANC AUTOMOBILE équivaut à 1,2Kg de produit. Du vert ou du rouge auto, sauf bases plombées, équivaut à 1,05 à 1,1Kg de produit et ainsi de suite…

Voilà que dans notre cas, la mise en apprêt d’un ULM pour une meilleure finition aura forcement une incidence sur le poids total, (densité de l’apprêt quasiment double et d’environ 1,4 en produit durcis et dilué).

Heureusement que tout ce que nous utiliserons ne sera pas sur le support…

Ex. plus haut:

10Kg de produit utilisé ne veut pas dire 10Kg de produit sur le support. La peinture n’étant pas un produit fini, le film lui il l’est !

Il faut tenir compte de ce qu’on appelle “EXTRAIT SEC” :

C’est la résultante après apport de durcisseur et ou de diluant qui après évaporation de VOC ou COV (Composants Organiques Volatiles) forment le film qui est réduit en poids.

Oui mais de combien?

C’est la loi de 2004/42 de la CEE qui va nous aider, en effet depuis cette date, toute peinture de finition automobile (qui est la plus légère) ne doit pas dépasser 420g de solvants par litre de produit prêt à l’emploi. C’est à dire durcis et dilués. Idem pour les vernis et 540g de solvants par litre pour les apprêts.

Voilà qui va nous aider dans nos calculs !

Donc pour 10kg de produit utilisés, hors mis l’apprêt, nous enlevons la densité dans le cas d’un teinte auto (sauf du blanc pour simplifier) 1,1: 10kg:1,1=9,1L on enlève les COV (420g/L) X 9,1L = 3,8kg environ donc 10kg – 3,8kg = 6,2kg en EXTRAIT SEC.

Nous pouvons donc définir:

Partie de peinture solide – partie volatile (VOC) = EXTRAIT SEC.

Mais ce n’est pas tout, toute la peinture ne vas pas sur le support !

Il faut tenir compte des brouillards de projection qui peuvent varier entre 25 et 35% de l’application (selon méthode et ou type de pistolet utilisé).

Nous allons appeler le ratio de peinture projeté sur le support et uniquement sur le support = TAUX DE TRANSFERT.

Appliquons la règle suivante :

TAUX DE TRANSFERT = MASSE DE PEINTURE SÈCHE SUR L’OBJET / MASSE DE PEINTURE SÈCHE CONSOMMÉE

Ou

TAUX DE TRANSFERT = EXTRAIT SEC DÉPOSÉ / EXTRAIT SEC CONSOMMÉ

Comment résoudre cette équation ?, quelle est l’inconnue ?

Nous connaissons l’EXTRAIT SEC CONSOMMÉ, dans notre exemple, 6,2Kg. Nous avons deux inconnues : le TAUX DE TRANSFERT et l’EXTRAIT SEC DÉPOSÉ.

Prenons le tableau suivant :

Pression au centre du chapeau

Débit d’air

Qualité d’atomisation

Taux de transfert

Calibration de l’air effectué par

Conventionnel

Élevée 3 – 3,5 bars

Faible 300 – 350 l/mn

Très fine

40 %

Chapeau

HVLP

Basse 0,7 bar

Élevé 400 – 500 l/mn

Bonne mais grossière avec les produits difficiles

65 à 75 %

Bague déflectrice ou chapeau

Transtech

Moyenne 1,3 à 1,7 bars

Faible 250 – 300 l/mn

Fine à très fine avec 90 % des produits

65 à 75 %

Bague déflectrice ou chapeau

Ce tableau représente les trois types de pistolets à peinture et leur TAUX DE TRANSFERT, les plus utilisés étant les TRANSTECH de 65 à 75% de taux de transfert.

Voilà une deuxième inconnue dévoilée, donc selon la règle dans notre exemple :

TAUX DE TRANSFERT = EXTRAIT SEC DÉPOSÉ / EXTRAIT SEC CONSOMMÉ

Ou

70% = ? / 6,2Kg

Ou

? = 6,2Kg X 70 / 100 = 4,34Kg

4,3Kg est la partie restante sur le support, 1,9Kg est la partie perdue (brouillards), 3,8Kg est la partie volatile de solvants (VOC). On est loin des 10Kg de départ, voilà qui fait plus de la moitié, qui, en terme d’ ULTRALÉGER n’est pas négligeable. Quelle quantité utiliser? Pour une peinture à 62 % d’extrait sec, et 38 % de matières volatiles (dans notre exemple) :

  • un taux de 70 % de transfert déposera 43,40 % d’extrait sec.

Pour couvrir une surface de 1 m² avec une épaisseur de 60 microns il faut 60 cm³ de peinture sèche :

  • soit pour un taux de transfert de 70 % : 60 / 43,40 × 100 = 138 cm³ de peinture sèche + 85 cm³ de solvants.
  • Donc: 138+85=223 cm3 de peinture pour 1m2 ou 0,223 litres pour 1m2.

Combien pèse le m2 ?

60cm3 = 0,06 litres Coefficient de pesée dans notre exemple = à 1,1 Donc: 0,06L X 1,1 = 0,066Kg

EN CONCLUSION : 1m2 de peinture de type automobile en brillant direct (sauf le blanc coef 1,25), pour 60 microns (épaisseur utile), pèse 66g environ.

ATTENTION : ce sont des calculs théoriques, d’autres facteurs viennent se greffer, le pouvoir couvrant du produit qui obligerait des couches supplémentaires et ou, la manière de pulvériser. Mais nous pouvons savoir par ces calculs, le poids du revêtement ainsi que la quantité utile totale à 10% de taux de réussite.

DONC A VOS CALCULETTES!!! …

Pour savoir où vous en êtes (dans les clous ou hors clous) pour savoir si vous pourriez ou non utiliser une meilleure finition (apprêt de charge ou pas d’apprêt de charge). Il existe une façon plus simple:

Pesez votre appareil avant et après mise en peinture!!!

 

LA MISE EN PEINTURE.

Après acquisition d’un bon pistolet à peinture (car je doute que vous puissiez vous en faire prêter un, un peintre vous prêtera sa femme avec moins de difficultés) de nouvelle génération HTT ou HVLP, semi-basse pression ou basse pression, qui ont pour caractéristique d’augmenter le taux de transfert du produit, autrement dit, augmenter le produit sur le support et diminuer les brouillards d’application (coût produit oblige), ici quelques modèles:

  • DEVILBISS GTI PRO ou PROLITE
  • SATA NR4000 ou RP4000
  • IWATA W400 ou SUPERNOVA

A mon sens les plus utilisés et les meilleurs du marché, petit bémol (entre 500 et 600€ HT).

 

Quelques trucs afin de réussir à peu prés son application:

Les passes doivent être croisées, qu’est ce que cela veut dire ?

Une passe est la bande de produit brillant que le pistolet laisse sur le support sur le plan horizontal (figure de gauche). Elle est environ de 10 à 15cm de large.

La croiser c’est, revenir par un aller et retour tous les 7,5cm de hauteur environ (n’allez pas mesurer, croisez les à peu près sur la moitié de la hauteur), afin d’obtenir le meilleur résultat.

Mais ce n’est pas tout !

Il y a un compromis entre le réglage du débit, la vitesse de pistolage et l’éloignement du support…

Pour faire simple si on diminue le débit (en serrant la vis de réglage de la gâchette), il faudra ralentir le geste ou garder la même vitesse mais en s’approchant du support.

Ou alors,

on augmente le débit (on desserre la vis de réglage de la gâchette), on accélère le geste ou on garde la même vitesse mais on s’éloigne du support.

Dans le premier cas, on affine le film, en serrant la vis de réglage de la gâchette. On atomise le produit (aspect fin et tendu risque de film peu épais), en ouvrant celle-ci on augmente le diamètre des gouttes et on grossit le film (aspect gras et épais avec risque de coulures).

Comment procéder et le “geste”?

Pour ce qui est du geste, les passes doivent être aussi longues que le support et lorsque ce dernier est plus grand que notre envergure (en écartant légèrement les jambes, notre envergure est le point, pour un droitier, le plus loin à droite jusqu’au plus loin à gauche en fléchissant le torse sans se déplacer).

A ce moment nous peignons la surface égale à notre envergure du haut vers le bas et en croisant les passes comme vu plus haut.

Il vaudra mieux peindre l’avion décroisé (sans ailes et plan arrière).

Dans le cas du fuselage, commencer par l’arrière gauche par exemple. Appliquer le produit sur une envergure du haut vers le bas et le dessous.

Revenir à l’arrière droit cette fois-ci, appliquer une envergure. Revenir milieu gauche, appliquer une envergure. Toujours du haut vers le bas et le dessous. Revenir au milieu droit, appliquer une envergure. Revenir à l’avant gauche appliquer une envergure. Finir à l’avant droit, appliquer la dernière envergure.

On appelle cette méthode “en quinconce”.

Cela a pour but de bien fondre les reprises “refontes”, car en quelques minutes le film “prend”.

Si on faisait un tour complet, au moment du passage de la gauche vers la droite, nous inonderions la partie gauche de brouillards sans refonte, inutile de vous faire un tableau du résultat…

Les ailes et le plan arrière doivent être sur champ.

Comme le fuselage, idem pour l’aile, en quinconce de l’intrados à l’extrados en deux ou trois envergures selon la longueur. Idem pour le plan arrière.

Dans le cas d’un avion croisé, faites d’abord les ailes en commençant par l’intrados sur toute sa longueur (car vous serez très vraisemblablement allongé parterre). Pour finir sur l’extrados sur toute sa longueur. Idem pour l’autre aile, faite ensuite le plan arrière comme l’aile. Revenez le lendemain, marouflez les ailes et le plan arrière, un petit coup de ponçage sur les brouillards de peinture sur le fuselage (P400 à la main, juste pour casser le grain). Ou alors, posez une petite bande de papier kraft de 50cm environ sur les parties du fuselage autour des ailes et du plan arrière au moment de la mise en peinture de ces dernières. Ensuite vous pouvez peindre le fuselage comme précédemment.

On peut voir la bonne épaisseur du film, en faisant briller une source lumineuse (ex. néon ou lumière du jour) par contre-jour, et là on voit bien les micro-gouttes s’attacher les unes aux autres d’une manière régulière. C’est une astuce de peintre, qui permet de voir ce que l’on fait (bien entendu, lorsque le peintre a un peu d’expérience, à force de gestes répétitifs, il peint au jugé et obtient le même résultat).

C’est ce qui fait la différence entre un bon peintre et un mauvais peintre, demandez aux “INCONNUS”…

Ce qui compte avant tout, est la RÉGULARITÉ du geste, ne pas ralentir ou accélérer ou changer de rythme en cours d’application. Faites quelques essais sur un vieux support et commencez toujours par les parties les moins visibles car vous verrez que votre geste s’affermit au fur et à mesure de l’avancement de l’application. Pas d’arrêt brusque, d’une envergure à une autre, d’un geste de poignet, faite mourir le brouillard, idem pour la reprise de l’envergure suivante de cette façon, brouillard + brouillard = couche uniforme tandis que couche + couche = coulure.

C’est de la théorie, mais c’est comme cela que ça se passe !

En conclusion:

RESPECTEZ LES RATIOS DE DILUTION DES PRODUITS, RÉGLEZ LE PISTOLET (vis de jet, le premier en haut complètement ouvert jet plat (pour les SATA sur le coté gauche de la crosse).

Vis de débit, celle du bas, vous fermez tout en serrant, vous prenez un repère et vous ouvrez 2,5 à 3,5 tours.

La pression d’air, 2 à 2,5 bars à la crosse du pistolet. Si vous avez un manomètre de crosse, ou alors, vous réglez directement sur la manomètre de cabine en tenant compte d’une perte de pression de 1bar tous les dix mètres de tuyau

ex. tuyau de 20m, réglez le Mano cabine de 4 à 4,5bars.

PASSES CROISÉES ENVERGURES FONDUES les unes aux autres par un geste du poignet (brouillard sur brouillard), APPLICATION EN QUINCONCE.

Dans le cas d’une deuxième couche, attendre la mise en hors-poussière du film, quelques minutes suffisent, le temps que vous fassiez le tour de l’appareil et l’affaire est faite…

Recommencez l’opération de la même manière.

Je suis sur et certains que le deuxième avion sera nettement meilleur que le premier. Voilà quelques trucs et astuces qui sans prétendre faire de vous des applicateurs avertis, vous donneront néanmoins les armes nécessaires à un meilleur résultat, DONC… …BON COURAGE !…

 

GLOSSAIRE:

  • GELCOAT: sorte de liant polyester mélangé à du pigment pour donner la couleur et teinter dans la masse les pièces en matériaux composite, strate passée en premier dans le moule.
  • SILICONE: particule microscopique de poussière grasse qui est impossible à recouvrir en revêtement final quelconque (bien connue par les peintres automobile) et qui présente un aspect lors de l’application de peinture sous forme de cratères d’un à deux mm de diamètre qu’on appelle dans le jargon “yeux de poisson” à ne pas confondre avec les trous dus aux mises en peinture de matériaux composites bruts.
  • PRECLEANER: dégraissant puissant antisillicones avant toute mise en peinture.
  • P400 MAIN: papier abrasif en feuille vendus généralement en main de 50 feuilles dite à sec souvent corindon de couleur blanche et imperméable pour le ponçage à l’eau, corindon de couleur ardoise.
  • PONCEUSE ORBITALE: ponceuse circulaire pneumatique ou électrique dont le mouvement est excentré (orbitale) plus ou moins forte, la plupart des modèles possèdent une aspiration des poussières.
  • CORINDON: couches de grains collée sur les abrasifs formés par des conglomérats alignés de grains en base d’oxyde d’aluminium, en opposition avec les abrasifs souvent de couleur bleue ciel dont le corindon est de l’oxyde de zirconium dont l’utilité première est le ponçage de revêtements spéciaux de type vernis céramique, aujourd’hui très utilisés.
  • APPRÊT: mélange de liant et de charge plus ou moins forte afin de cacher ou isoler les défauts, il existe différents sortes d’apprêts, apprêts isolants (primer) couches fines 30 à 40 microns et souvent sans ponçage, et les apprêts charge épaisseur jusqu’à plus de 100 microns, le ponçage est obligatoire.
  • WASHPRIMER: primer spécialement conçu pour métaux non-ferreux notamment alu, a base de chromate et phosphate et fortement utilisé dans l’industrie aéronautique, sans ce primer, pas d’adhérence sur l’alu.

 

Enzo.

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Un commentaire »

  1. Bonjour
    Super explications vraiment très intéressant merci a vous
    Juste une question
    Comment trouvez vous le 85cm de solvants dans vôtres calcul pour couvrir 1 m2
    Taux de transfert 70% pour 60 micron
    Calcul est 60/43,40*100=138 peinture sèche + 85 cm de solvant
    Merci d avance

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