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{{Projet
|status=Prototype
|status_pub=Publié
|image=VeloB_Avant_Complet2.png
|description=Contruction de velos en bambou, fibre de lin, epoxy et récup
|license=[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ CC-by-sa-4.0]
|contributeurs=Qfouet, TT,
|inspiration=http://www.instructables.com/howto/bamboo+bike/
|ingrédients=Fibres(composites), boisBois
}}
==Qu'est ce qu'un vélo ?==
[EN COURS D'ÉCRITURE]
Les éléments principaux d'un vélo sont bien sûr le cadre et les roues. On peut ensuite répartir les autres pièces par sous-catégories :
== La géométrie d'un vélo ==
[[File:SchémaGéométrieVélo.png|thumb|500px]]
Le schéma ci-dessus permet de visualiser quelques caractéristiques importantes d'un vélo.
| 1.92 à 2.00 m || 94 cm || 62 cm
|}
=Choix des matériaux=
==Le bambou==
En dehors de sa forme naturellement adaptée, c'est une herbe très résistante surtout en traction et en flexion, donc aussi adaptée pour le vélo (on retrouve les caractéristiques dans la page [[bois]])
De plus il [https://www.youtube.com/watch?v=plT_KBWjXp0 pousse rapidement et partout], on en trouve facilement localement, gratuitement, et aucune transformation n'était nécessaire pour le mettre en forme (en dehors d'un mois de séchage).
===Séchage du bambou===
[[File:BambouSechageToit.png|thumb|200px|Séchage du bambou sur le toit]]
Dans un premier temps on a cassé les cloisons du bambou avec une tige métallique et un marteau. Afin que le chaume puisse sécher y compris entre deux cavités.
On a récolté du bambou dans un coin perdu sur le long de l'Erdre, que l'on a fait sécher durant environ 1 mois, en grande partie sur le toit de chez Quentin, qu'il rentrait à chaque fois qu'il pleuvait.
On a ensuite du écourter le séchage, au pistolet thermique pendant une après midi.
Le fait que même avec ça le bambou n'a pas séché aussi rapidement que prévu, c'est que l'on a oublié de le poncer, pour enlever sa peau casi-imperméable.
==Le lin==
On avait le choix entre les résines polyester et époxy.
L’expérience de Guillaume, les performances et le caractère biosourcée possible, nous a fait choisir pour l'époxy. On en trouve facilement pour 25-30€/kg. =Fabrication=
Pour le biosourcée ce n'est généralement que 30% de la résine.
=Préparatifs=
==Rassemblement des matériaux==
Pour cette géométrie de vélo on à eu besoin pour 1 vélo: (les consommables seront détailler dans l
===Pour le cadre===
**3 gros, on des diamètres d'environs 60mm. Les longueurs sont 540mm, 540mm et 600mm
**4 petits, de diamètres 30mm environs. Et de longueurs sont 2 de 400mm et 2 de 500
*L'époxy, donc résine + durcisseur, 1,4kg au total, largement suffisant pour les 2 vélo. <br/>(On a eu la mauvaise surprise du fournisseur lors de la commandepu faire 2 cadre, de devoir échanger une fourche et un guidon avec une résine non biosourcée (rupture de stock o(TヘTo) 1 bidon)*La fibre de lin(10g/m), ici sous la forme de long cheveux, fourni gracieusement par [http://www.bamboo-boat-56.webself.net/httpwwwbamboo-boat-56webselfnet le projet du Moth en bambou], Au total on a eu besoin d'environs 200g pour un vélo soit environs fait 20mpar cadre, mais ça aurait pu être optimisé à 15m.-----<br/>
On a aussi récupéré sur des cadres de vieux vélos
*Une tige de selle et une partie du tube de selle du cadre (assez pour que la tige de selle puisse être tenue)
====Consommables Pour le guidon et équipements=la fourche===*Masque de respiration, FFP3 ou particules fine/vapeurs[[File:Prep_Pompevide-nq8.*Gants latex jetables-----*Support de maintien du cadre*Balance-----*Film étirable pour comprimer les jointures Lin-Epoxy*Scotch de peintre*Pinceaux png|200px|thumb|Pompe à usage unique ...*Spatule en bois jetable pour mélanger*Cartons de protection ===Pour le guidon===vide]]
*Epoxy et consommables comme précédemment
*Fibre de lin tressée, en stock à Plateforme C
*Recup de tube de pvc diamètre 16mm-----*La partie haute d'une vieille fourche*Quelques moules imprimés en PLA pour les petites parties de la fourche<br/>*Pompe à vide (optionnelpour le bonus) avec son sac et sa ventouse. Sans autres consommables (donc sans : tissu d'arrachage, tissu d'imprégnation ...).
===Le reste ...L'accastillage===Pour On a récup, ou acheté d'occasion: (entre vélocampus et ATAO il y a de quoi faire)*Les roues*le boîtier de pédalier*le reste on est en train pédalier*les pédales*le système de voir ce que l'on peu récup et ce que l'on va acheter ou fabriquer.frein*la potence
Pour le neuf:*Adaptateur BB30 -> BSA (c'est un cylindre avec des filetages pour le boitier de pédalier, on aurait pu récup celle sur les vieux cadres mais les filetages étaient mort).*La chaine*Les pneux*La guidoline ===Consommables et équipements pour l'epoxy=Séchage du bambou==[[File:BambouSechageToitSecu-nq8.png|thumb|200px|Séchage thumb]]*Protections**Masque de respiration, à filtre ABEK. (Nous on avait des filtres à charbon actif, prévu pour les particules fines, à priori insuffisant, mais aucune odeur ressenti, et comme les vapeurs ne sont pas extrêmement fortes)**Gants latex jetables ou gants complet pour manipulation chimique (classe ALK)**Masque de protection pour les yeux, pour éviter les projections.**Vêtements qui ne craigne pas.<br/>*Outils**Support de maintien du cadre, avec des fixations pour les tronçons de bambou sur le toit]]si possible (on en avait pas mais à la réflexion ça aurai pu être cool, malgré la préparation nécessaire au support)**Balance**De l'espace !!<br/>*Consommables**Film étirable pour comprimer les jointures Lin-Epoxy**Pinceaux à usage unique (par session de 30min)**Spatule en bois jetable pour mélanger**Cartons de protection =Fabrication=
On s'est rendu compte que notre process était pas terrible et largement améliorable avec des choses très simples, donc on décrira ce que l'on a ensuite du écourter le séchage, au pistolet thermique pendant une après midifait et on reviendra dans la section [[Vélo_en_Bambou#Et_si_c.27.C3.A9tait_.C3.A0_refaire_.21|et si c'était à refaire]] avec des trucs et astuces améliorant tout ça.
Une bonne demi journée a servi à mettre en pièce pièces les vieux cadres et récupérer ce qui nous intéresse des vieux vélos à la meuleuse (dont un était retord puisque le boîtier de pédalier était coincé dans le cadre). Dans le même temps on a coupé les bambous aux dimensions prévues.
Ensuite une bonne heure a servi, à placer correctement et corriger les bambous sur le support prévu pour, ici utilisation massive de scotch de peintre.
===Préparation epoxy===
Pour préparer la mixture, on placera un récipient sur une balance, et on pèsera l'époxy seul, puis en ajoutant le durcisseur.
On prévoit 2 fois le poids de lin en époxy. L'usage des EPI (masque de respiration , lunettes et gants) sont obligatoires !
Conseil:
*Il est super important de respecter le dosage prescrit, la réaction étant exothermique, une trop forte concentration de durcisseur peu engendrer un dégagement de chaleur violent, ce qui peu rendre les manipulations compliqués avec des gants en latex fin.*Aussi on veillera à ne pas mélanger un total de plus de 80g de mélange d'un coup (environs 50g epoxy, 22g durcisseur dans mon cas), plus on mélange plus on mettra de le temps à d'utiliser l'époxy, ce qui les 80g le mélange aura pour effet le temps de devenir collant, les manipulations seront alors très visqueux à la fin et de ne plus pouvoir être utilisable, on ajoute aussi compliqué. Donc prévoyez des petit mélange quand les facteurs manip demande d'une réaction un peu plus forte (solidification plus rapide et dégagement de chaleur plus important)être précis.
*Faire les calculs des mélanges avant, aussi calculer préalablement les concentrations en % peu faciliter le calcul.
===Imprégnation des jointures===
Enfin avec la préparation époxy et la fibre de lin, on a fait les liaisons les plus complètes possible possibles (principalement en forme de 8) tout en les imprégnant d'époxy (le ratio est 2 fois le poids de fibre).<br/>L'époxy devenant visqueux et très collant après 20min, il fallait compléter chaque liaison le plus rapidement possible. <br/>Aussi après chaque liaison, on les a enroulées avec du film étirable, pour avoir une forme plus homogène et de meilleurs propriétés mécaniques.
====Finition====
Après le séchage, on c'est rendu compte qu'il manquait pas mal joue les petites mains à enlever le film étirable, néanmoins une couche fine reste tout de même, si elle gène on poncera le tout, et répliquera une petite couche d'époxy à des endroits, du coup on a repasser pour un truc un coup de pinceau epoxypeu plus joli.
===Deuxième cadre===
Pour cette fois on la fait passer dans un des grand sacs sous vide.
<gallery mode===Assemblage==="packed">Image:V2-Montage.png|Montage du 2ème véloOn viendra assembler Image:V2-Montage2.png|Zoom sur la tige de selle et géométrieImage:V2-Vide.png|Mise sous vide pendant le reste séchageImage:V2-Finition.png|Préparation pour la prochaine fois.finition</gallery>
==Construction d'un guidon==
===Dans l'idée===
L'idée était de mettre en forme un guidon (ici ou cintre de vélo de route) avec des tubes de pvc, ainsi avec un dessin et un pistolet thermique/briquet, on a mis en forme les deux extrémités courbes.
Qui sont reliées à la tige droite centrale, par des coudes.
Après avoir mis en forme le cintre avec les tubes, il faut le rigidifier avec le lin et l'époxy.
===Premier essaitest===
Pour cela on voulait enrouler simplement le tissu de lin imbibée d'époxy sur le tube central. Mais ça glisse ... Le tissu d’élargie comme une feuille de papier que l'on aurait roulée. Ensuite le passage avec la pompe à vide, n'a fait qu’aplatir toute la forme, rendant la forme inutilisable.
===Deuxième essaitest===[[File:CintreDroitVide.png|thumb|300px|La partie droite du cintre sous vide]]Ensuite un deuxième test, a été fait: on a rajouté du scotch double face sur une ligne entre la fibre et le tube pvc. Ainsi les deux étant solidaires, on peu serrer beaucoup plus facilement en fessant tourner le tube, le lin s'enroulant tout seul sur le tube. Avec un petit coup de main, et du film étirable c'est a peu près serré. Néanmoins faut faire ça vite puisque quand l'époxy atteint de scotch par capillarité, on revient au premier test.<br/>
On passe ensuite dans le sac avec la pompe à vide.<br/>
La manipulation consiste à faire le vide jusqu'à ce que le tube s’aplatisse un petit peu. Ensuite on lui rend ça forme ronde en appuyant sur le sac, on attend une demi heure que l'époxy devienne plus visqueux et malléable. Après on remet un coup de vide, on reforme l'objet et on refait jusqu'à ce que l'on considère comme l'équilibre entre une bonne puissance du vide et la bonne forme voulu.
Après quelques heures de séchage dans le sac (environs 3 heures) on peut sortir la première pièce du sac. Et finir le séchage avec un total de 24h.
===La suite===
Maintenant que le process est près on fera la même chose pour le reste des pièces, on poncera après le séchage complet. Et on rajoutera d'autre parties ou couches Et les assemblage assemblages des 3 parties on préférera utiliser a utilisé du lin long comme pour le cadre. Au total 3 couches on été mises, mais ça c'est parce que je flippe un peu, c'était déjà super rigide avec 2 couches. A la limite la 3ème couche sur la partie centrale peu être pertinente si on a des doutes. <gallery mode="packed">Image:Cintre_LinLong-nq8.png|Une liaison en coin avec le lin longImage:Cintre_ManqueEpo-nq8.png|Micro manque d'époxy à corriger avant ponçageImage:Cintre_linlong_postponcage-nq8.png|Une liaison en coin après ponçageImage:Cintre_Final-nq8.png|dernière version poncéImage:Cintre_final_1.png|Version finale</gallery>
==Construction d'une fourche==
===Principe===
Au début on coupera l'axe de la fourche à la meuleuse.
Puis exactement de la même manière que pour le guidon, on fera deux tubes courbes. Que l'on assemblera avec du lin long, sur le l'axe de la fourche précédemment coupé, on prendra soin de faire l'assemblage avec le cadre sur le support pour bien garder l'angle des tubes et de la fourche. <gallery mode="packed">Image:Fourche_TubePVC-nq8.png|Les tubes de pvc torduImage:Fourche_TubeLinEp-nq8.png|La première couche de lin après ponçage sur les tubesImage:Fourche_V0-nq8.png|L'assemblage avec l'axe de la fourcheImage:Fourche-V2_ponce.png|Fourche V2 poncé</gallery> <gallery heights=500px mode="packed">Image:Fourche-V2_final.png|Version Finale sans freinImage:Fourche-V3_final.png|Version Finale avec freins</gallery> ===Crochet de fixation de la roue avant===Après il reste à trouver un moyen de fixer la roue avant sur la fourche, pour ça on a moulé et fixer des crochets aux tiges de la fourches. ====1ère version====Les premiers moules étaient en bois (CP + colle) avec les dimensions initiales des crochets de la vieille fourches. Sauf qu'au démoulage, entre le fait que les moules ont étés sorti au ciseaux à bois et le ponçage après, les crochets était un peu petit. Pour la fixation aux tiges de fourches, un trou, une vis et une surcouche lin époxy. Pour les parallélismes (roue perpendiculaire à la fourche, et parallélisme des crochets) ça été quelques heures de ponçages et de test successifs. <gallery mode="packed">Image:Crochets_V1-nq8.png|Les crochets après démoulage et ponçage.Image:Crochets_V1Fix-nq8.png|Visualisation de la fixation avec vis.Image:Crochets_V1Roue-nq8.png|Un test avec la roue.</gallery> ====2ème version====[[File:Crochets_V2Moule-nq8.png|thumb|200px|Moule en deux parties après démoulage]]Bon comme c'était un peu cours et que j'avais peur que la fix soit un peu faiblarde. J'ai ajouté de la matière, avec des moules aux dimensions exactes (imprimé en 3D). J'ai simplement placé les moules, avec du lin/epoxy de dans, sur les crochets déjà présents. L'avantage de l'impression 3D en dehors de ça précision c'est qu'il n’adhère que moyennement à l'époxy, ce qui facilite le démoulage, il faut tout de même casser le moule à la pince.Voilà le fichier source: [[:File:Moulle_AttacheRoue.STL]] <gallery mode="packed">Image:Crochets_V2-nq8.png|Crochet V2Image:Crochet-V2_Ponce.png|Crochet PoncéImage:VeloB_Crochet_Final.png|Crochet Final</gallery> Après quelques petits ponçages, et tests, et enfin une couche de finition la fourche est prête. ==Modification sur la potence== Comme on a récupérée une vieille potence, elle n'avait qu'une vis, et par conséquent y faire passer un cintre de route était compliquée. Pour y remédier, on a refait une partie de la pièce, en lin/epoxy. La pièce a été faite en deux étapes, avec deux moules. Le premier était pour faire une pièce grossière mais fonctionnel, et le deuxième pour lisser et combler les trous. Ça aurait clairement pu être fait en une fois avec un peu plus de préparation et un sac sous vide. <gallery mode="packed">Image:Pot_Etape1-nq8.png|Découpe de la potenceImage:Pot_Etape2-nq8.png|Pièce étape 1Image:Pot_Etape3-nq8.png|Pièce prête pour la finitionImage:Potence_final_1.png|Au final</gallery> Pour les fichier que j'ai utilisé::La première étape de la pièce a été faite avec celui ci [[:File:CoqueAttache.STL]]:Et les finitions avec ses trois ci: [[:File:Last1.STL]][[:File:Last2.STL]][[:File:Last3.STL]]
==Assemblage du vélo==
====Cas du boîtier de pédalier====
On avait intégré dans le cadre, la partie contenant les filetages du boîtier de pédalier. Sauf que les filetages ayant vécu on a forcé et décollé cette pièce métallique du lin/époxy l'entourant. Du coup on a changé de stratégie. Puisque les filetages étaient mort, on a enlevé cette pièce métallique du cadre et acheter une pièce équivalente, c'est un adaptateur BB30 to BSA.
La [http://www.velotech.fr/boitier-de-pedalier-standards/ norme BB30] est la nouvelle norme de d'assemblage, elle demande un simple alésage de diamètre 42mm.
Ainsi on a poncé un peu le trou existant dans le cadre pour avoir le bon diamètre, après l'insertion de l'adaptateur on comble l'entre-deux avec une coulé d'époxy. L'adaptateur ayant une forme, un peu creuse à l’extérieur, la coulée l’empêchera de bouger. Ce n'est pas optimal, mais suffisant. =Amélioration future===Cas des frein Vbrake==== Pour les freins, seul le frein avant à été fait, juste par facilité. Ensuite Thomas ma passée des freins Vbreak, donc il manquait juste la liaison pivot entre la fourche et les freins. Un premier essais fut d'imprimer des moules en 3D, pour faire les pièces et les fixer sur le cadres.A première vu c'était une bonne idée, sauf que pour fixer le frein il faut une vis, donc il a fallu percer et tarauder. Après le perçage il restait 1.5mm d'épaisseur, le taraudage était perdu d'avance. Le lin n'aime pas la torsion... Finalement, pour faire plus simple, j'ai pris les support de la vieille fourche déjà en morceaux avec la fabrication de celle en lin, un coup de scie a métaux et hop. Ensuite j'ai taillé deux encoches sur la pièce et l'ai fixé à la fourche en enroulant le lin au tour, avec moult noeuds. Les encoches servant à faciliter le maintient pendant que le lin durcie. <gallery mode="packed">Image:VeloB_Frein_Final.png|De profilImage:Frein_Final_Face.png|De face</gallery> =Et si c'était à refaire != Suite à cette expérience, on a vu notamment deux stratégies sympa*La première que l'on dira rapide, consiste à ne changer que le cadre, en gardant des bout d'un vieux cadre on refera le cadre, il ne reste ensuite qu'a monter le vélo.*La deuxième plus lente, elle profite du lin/epoxy pour fabriquer directement un maximum de pièce. :Entre la potence, le guidon, la fourche, les bouts de cadres manquant, ... Avec du temps, une imprimante 3D il y a clairement moyen de faire un paquet de chose. On a expérimenté un truc intermédiaire, et au final au vue du temps passé, on c'est rendu compte qu'un cadre seul, c'est rapide (2,3 jours). Mais dès que l'on touche au reste cela demande beaucoup plus de temps, entre les multi-couches... ==Méthode de fabrication==Au vu du petit problème rencontré, on récap les conseils avec quelques solutions possibles, pour faire des laisons lin époxy. #Bien poncer les surfaces en contact avec l'époxy (y compris une précédente couche lin/époxy)#:Des outils comme une lime électrique ou ponceuse à bandes peuvent faciliter le travail.#Évitez le plus possible les couches intermédiaires entre les pièces et les liaisons (scotch, colle ...)#:Un support permettant le maintient total de la structure sans occulter les liaisons peut être pratique.#Augmenter le plus possible les surfaces de contactes entre les pièces#:Par exemple pour le bambou, on peut arrondir le bout pour épouser la forme d'un autre bambou#Prévoir le blocage des mouvements internes (pour le bambou, une tige pour tourner sur elle même si elle est bien ronde, des arrêts peuvent être prévu en bouts)#:L'arrondi cité plus haut peu faire l'affaire, ou des encoches...#Bien imbiber le lin d'époxy#:La mesure au préalable de chaque bout de lin et prévoir un peu plus d'époxy peu être utile.#Anticiper les noeuds, et prévoir de vraies nœuds (généralement des [https://fr.wikipedia.org/wiki/Br%C3%AAlage brelages])#:Faire des tests à vide (le blocage par "passage par dessus" suffit largement)#Comprimer la liaison durablement (au moins 3h)#:Par un sac sous vide, du film étirable ou encore des cales avec serre joints ...#Poncer la liaisons, pour une meilleure finition et faire apparaître les zones vraiment mal imbibées d'époxy. (on attendra bien les 24h avant de poncer) ==Pièces moulés==Pour le moulage, on notera que les plastiques et métaux lisses, sont très peu adhérent à l'époxy. #Prévoir les assemblages entre les pièces dans le modèle 3D, dans certains cas cela peu s'inclure directement dans le modèle#:Tout en sachant que le ré-usinage est possible après.#Imprimer un moule en 3D.#:En PLA, d'épaisseur 1-2mm suffit, en une ou deux parti suivant la géométrie de la pièce (prévoir le démoulage)#Préparer des fibres courtes de lin (environs 5cm)#:On peu dépiauter, ou récup les chutes de lin#Préparer un plus d'époxy qu'initialement#Préparer un moyen de faire pression du coté ouvert du moule, afin de bien tasser l’intérieur#:Pile de bouquin, serre joints ...#Ponçage post séchage, pour linéariser les défauts du moule 3D et les imperfections. Une bonne préparation permet de faire la pièce en une seule fois dans la plus part des cas.
=Bilan=
Finalement le projet fût beaucoup plus long que prévu, mais il fût riche en expérience et perspective, sur ces matériaux, tant le lin/epoxy que le bambou.
Pour le coup, avec la récup et quelques dépenses évitables on arrive à 300 euro le vélo.<br/>
Sachant que je pense qu'il y a entre 100 et 150 euro qui sont inévitables (lin, epoxy ...).
Il est possible de développer une solution "clef en mains" avec quelques modèles de moules en 3D qui rendrait tout ça très rapide.
Il est aussi possible de réduire le poids total, en ayant des liaisons et pièces mieux fini.
[http://www.guaduabamboo.com/preservation/ Site Guardua bamboo]<br/>
[http://www.bambouscience.fr/2011/06/24/caracteristiques-mecaniques-du-bambou/ Centre de recherche sur le bambou]<br/>
[http://mainguyen.nhaan.free.fr/wiki/index.php?view=bambou_8 Un site amateur très complet avec plein de sources sur le bambou]
