Pourquoi : Dans l’objectif de répliquer un engrenage en aluminium pour un projet de réparation de machine a coudre et devant le temps disponible pour expérimenter pendant le confinement.
Un ami et moi avons décidé de réaliser une petite fonderie aluminium dont le but était de tester le principe de rocket dans et aussi de réfléchir pour des modules plus conséquents dans le futur.
Cette fonderie a été fabriquée avec des matériaux présents sur place (confinement oblige) et donc la conception prend en compte cette limitation. Dans un autre contexte cette conception semble beaucoup moins pertinente.C’était aussi l’occasion d’effectuer un test de pertes au feu sur des boites de conserves : et c’est un test riche d’enseignement : en 2 flambées de 3h les boites de conserve du foyer se percent avec le doigt : totalement dévorées par le feu.
Une boite de conserve après 2 flambées …
La fonderie :
La fonderie une fois finie et montée, avec la pince, le creuset et l’écumoir
Bilan de ce nouveau protocole : cela marche plutôt bien et donne un résultat correct quoi que pas lisse (lié au plis du plastique) : possibilité d’adapter pour avoir un rendu lisse . Se bricole plus vite que des tubes en PVC mais pas réutilisable.
La fonderie a été réalisée en bouteille de gaz camping gaz et boite de conserve. Le cœur de chauffe est en ciment réfractaire (ciment fondue + chamotte) et isoler avec de la vermiculite stabilisé (vermiculite + ciment fondu) : la conception est égale à celle du cœur de chauffe d’un rocket cuiseur avec comme seule subtilité l’utilisation d’un cylindre en carton coupé à 45° puis recollé avec du scotch , enroulé dans du jambon sac plastique pour étanchéifier . Puis rempli de sable pour ne pas se déformer pendant la coulée.
La fonderie est composée de 3 modules : le module chauffe , la jupe et le couvercle cheminée qui sont indépendants et posés les uns sur les autres.
Les 3 modules démontés de gauche a droite : cœur de chauffe , jupe, couvercle cheminée.
Le creuset :
Le creuset a été coulé dans une boite de conserve avec comme empreinte une écocup : petit souci d’ailleurs car on a pas enlevé l’écocup 30 min après le début de la prise et elle a donc dû être brisée pour pouvoir libérer le creuset.
La pince:
Une pince soudée a aussi été fabriquée pour manipuler le couvercle et le creuset quand ils sont à 600°C. A base de fer rond et de fer plat
L’écumoire
Un écumoir a aussi été réalisé en boite de conserve + tige métallique pour enlever les inclusions et les oxydes d’aluminium avant la coulée du métal en fusion.
Concernant la fonderie à proprement parler : les tests de fonte de l’alu sont concluants (1h pour fondre de l’alu avec de la cagette comme combustible) malgré un peu trop de fumée (problème d’isolation trop fine). Par contre concernant la coulée le résultat est mitigé : la forme est trop petite et malgré un moule en plâtre+sable pour plus de précision l’aluminium ne pénètre pas jusqu’au fond des dents.
1er essai
Premier essai, dents à peine formées, moule en 2 parties (une en sable « vert » et une en plâtre réfractaire), dent orientée vers le haut , grosse boite de conserve, moule froid.
2eme essai
Deuxième essai, dents non totalement formées, moule en 2 parties (en plâtre réfractaire), dent orienté vers le bas (aide de la gravité), petite boite de conserve, moule chauffé à 250°C.
Conclusion :
Un résultat probant sur la fonte aluminium , totalement fonctionnel pour de la coulée de pièces de taille moyenne sans nervures / dents trop fine. Idée de construire un module fonderie adaptable sur le cuiseur rocket feu follet : plus grosse puissance et meilleure combustion et plus grande adaptabilité .
Ces dernières années tous ces termes, et le sujet qui les rassemble, c’est à dire l’énergie, sont entrés dans le débat public. Évidemment, c’est un sujet qui nous concerne tous, puisque nous consommons de l’énergie au quotidien. Mais il est vrai que depuis la construction de la première centrale nucléaire, l’approvisionnement des « foyers »* en énergie a peu a peu glissé dans le domaine du technique, du scientifique du… mystique. Mais cela change à nouveau, car récemment uniquement affaire de l’État et des spécialistes, c’est aujourd’hui un sujet de discussion chez le boulanger ou sur de nombreux blogs et forums. À en croire les discours, nous sommes donc désormais tous responsables du sujet, ensemble, tels des citoyens avertis et engagés (dans quoi, je ne sais pas trop…). Et ça nous fait une belle jambe.
Ne vous méprenez surtout pas, je suis une grande fan de l’énergie, et je suis hyper contente que tout le monde en parle. En revanche, j’ai quelques réserves sur le fait de « responsabiliser » (lire « culpabiliser ») le consommateur dans le cas particulier des énergies, ce sujet si lourd en technicité et en enjeux. Ce n’est pas que je ne fais pas confiance aux humains pour faire les bons choix. C’est seulement que j’émets des doutes sur les ressources disponibles à Josiane, 80 ans, retraitée de l’enseignement, pour l’aider à se saisir du sujet de la fusion nucléaire ou du chantier de l’EPR (sa petite fille a essayé, mais en fait, Josiane a d’autre préoccupations). Je me permets aussi de compatir avec Laurent, Chef dans la restauration 50 h par semaine et papa de 2 bambins, qui n’a pas encore eu le temps d’épluchez le rapport de Greenpeace sur les fournisseurs d’énergie verte. Non, je ne lui reproche pas d’être toujours chez EDF.
Mais heureusement, plein de personnes ont l’accès aux ressources, le temps et, hum, l’énergie de se pencher sur le sujet. Mon objectif aujourd’hui, c’est donc de fournir aux personnes qui le souhaitent (j’insiste, vous n’êtes pas obligés 🙂 ) les bases de chez bases de ce qu’est l’énergie. Nous verrons jusqu’où cela nous mènera, et ce 100 % garanti sans formule mathématique et sans parler des lois de la thermodynamique. Promis, pas de prérequis !
Ok c’est parti.
Si le matin vous êtes à plat, vous n’avez pas d’énergie, vous… restez au lit. Alors que les jours où vous vous levez plein d’énergie, vous allez… faire des choses !
L’énergie, c’est la capacité à faire.
La capacité à faire, par exemple : avancer son vélo, cuire un gâteau, avancer un bus, un train, ou un bateau, charger son ordinateur ou à laver son linge (en machine, #aint nobody got time for that 1 ).
Si on reprend ces exemples, on peut vite remarquer 2 premières grandes formes que prend d’énergie :
On a la capacité à faire avancer le vélo, le bus, train, bateau et faire tourner le tambour de la machine à laver. C’est ce que l’on appelle énergie mécanique.
Et la capacité à faire chauffer le four pour cuire un gâteau, et à faire chauffer l’eau pour laver le linge. C’est de l’énergie thermique.
Et puis de la liste il nous reste l’ordinateur. Tout comme le téléphone portable, la box internet, la gamecube et les ampoules, l’énergie en jeu est « spécifiquement électrique ». C’est à dire que pour que ces appareils FASSENT les choses que l’on attend d’eux, ils utilisent directement l’électricité, sans la faire passer par une forme d’énergie listée plus haut.
Pour l’instant, on a donc déjà compris pas mal de choses : l’énergie est la capacité à faire des choses. En fonction de ce que l’on veut faire, il faut l’utiliser sous différentes formes. On peut souvent utiliser l’énergie sous forme de mouvement mécanique, de chaleur thermique, ou d’électricité (liste non exhaustive pour l’instant).
Mais vous vous en doutiez. Parce que votre machine à laver, vous ne la branchez pas sur une prise d’énergie mécanique et sur une prise d’énergie thermique. Vous la branchez sur une prise de courant électrique. Facile.
Autre technicité, et pas des moindres : le bus certes avance avec de l’énergie mécanique, mais ce ne sont certainement pas les passagers qui pédalent, c’est bel et bien notre (de plus en plus) cher pétrole stocké dans le réservoir qui est la source d’énergie primaire.
On en arrive donc à deux constats.
Premièrement on peut faire passer de l’énergie d’une forme à une autre, par exemple de l’énergie électrique vers mécanique ou thermique. Et sur ce coup là il n’y a pas à dire, l’électricité a complètement révolutionné le Monde.
Deuxièmement on peut stocker de l’énergie dans de la matière, comme du pétrole mais aussi des batteries, pour l’utiliser plus tard sous différentes formes. C’est ce qu’on appelle l’énergie chimique (car elle est contenue dans des liaisons chimiques à l’échelle de la matière, mais comme je ne suis pas encore prête à faire un cours de chimie couplée à la physique quantique, je ne vais pas développer ici). Et là idem, le charbon puis le pétrole et le gaz ont complètement transformé la société, et la planète en prime (youpiiii).
Vous voyez, c’est pour ça que c’est vraiment passionnant l’énergie.
Je vous propose de faire une pause café ici, parce que même si tout cela paraît très simple, on mérite quand même bien une petite pause pour digérer.
Si vous voulez en savoir plus sur où on trouve l’énergie sur notre planète, vous pouvez lire l’article : Tintin et le temple du soleil, ou pourquoi les Incas étaient énergéticiens.
Si vous voulez en savoir plus sur la conversion de l’énergie d’une forme à une autre et sur l’énergie primaire, je vous propose de lire l’article : L’électrique c’est (peut-être pas si ?) fantastique !
Et puis au passage, si vous souhaitez savoir combien de calories il y a dans une tomate : La calorie, unité énergétique la moins sexy des 40 dernières années.
Vous connaissez le fonctionnement d’un frigo ? Si la réponse est non, je vous invite à lire cet article : Le frigo, invention la plus contre-intuitive de l’histoire.
1. « Personne n’a le temps pour ça » (Référence à un meme historique)↩
3. « Faites moi confiance, je suis ingénnieuringainieur ingénieur. » (Double référence de la culture populaire sur d’une part une phrase un peu pompeuse des ingénieurs, et d’autre part le fait que peut-être qu’ils savent faire des calculs mais il savent pas toujours écrire correctement) (Je vais forcément vexer des gens dans cette histoire…) (mince.) ↩
