J'avais déjà imprimé le cône tripales pour mon Spitfire il y a quelques années, mais la conception était un peu du "bricolage". Depuis, je l'avais reprise, pour le cône de mon "peut être un jour" futur P38 en essayant de la rendre adaptable et facilement modifiable pour utilisation sur tout avion.

L'occasion s'est présentée lorsque j'ai cassé les deux hélices APC E 14x8.5 de mon Volt. Je trouvais que ces hélices donnaient un peu trop de vitesse, et j'avais envie d'essayer une 14x8. Seulement il n'y a pas d'APC E en 14 x 8 (et j'ai volé avec la 13 x 8, la vitesse est ok mais ça manque de puissance dans certaines figures). J'ai donc commandé une Aeronaut Cam Carbon en 14x8 et histoire de voir ce que ça donne une Master Airscrew tripale en 13 x 8 (équivalent de 14.4 x 8 en bipale).

Problème, le cône ... pour la tripale, je m'y attendais, un cône bipale ne peut pas aller pour une hélice tripale. Et en ce qui concerne la Cam Caron, la largeur des pales est telle que ça ne passe pas du tout dans mon cône actuel.

CONE D'HELICE EN IMPRESSION D

Bonne occasion de faire deux cônes en 3D.  Voici la description des différentes étapes, sachant que j'utilise Freecad pour le dessin .

- La première étape consiste à définir le cône de profil. Pour ça j'utilise une esquisse, avec une courbe Bspline dont j'ajuste les points. Ce n'est pas difficile, mais il faut agir par tâtonnements pour qu'il n'y ait pas de bosses ou de creux. J'aurais pu d'abord dessiner le profil sur une feuille, avec un pistolet, puis relever les cotes, mais bon ..

- Deuxième étape, faire une révolution à 360° de ce profil, puis transformer le solide en coque de 2mm d'épaisseur. On a ainsi la forme de base.

- Je dois monter le cône sur un plateau en alu, qui possède une gorge. Donc je dessine un tube, de 1mm d'épaisseur, 10mm de haut (je couperai après à 1mm) et de diamètre intérieur le diamètre intérieur du cône. je réunis mon cône de base et ce tube.

- Le cône d'origine est fixé son support par 2 vis et je vais reproduire cela. L'axe moteur étant percé et fileté, il aurait été plus simple de tenir le cône en place avec une unique vis traversant le cône en son sommet et vissée dans l'axe. Mais j'ai remarqué trop trad que l'axe était percé..

- Deux cylindres sont donc réalisés, mis en place et la partie dépassant du cône est éliminée (soustraction d'une copie du cône ayant une coque de  10 mm d'épaisseur). Puis les cylindres sont percés à 5 mm de diamètre pour laisser passer la tête de vis, en laissant quelques millimètres de matière en fond de tube. Le fond du tube est percé à 3mm pour laisser passer le filetage de la vis.

CONE D'HELICE EN IMPRESSION DCONE D'HELICE EN IMPRESSION D
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C'est presque fini, il ne reste qu'a découper le passage pour les pales. J'ai choisi de faire quelque chose d'un peu plus enveloppant que ce que l'on trouve dans le commerce, et de faire un passage de pales elliptique.

- Donc je suis parti de l'esquisse d'une ellipse,  j'ai d'abord crée une protusion puis utilisé l'outil polarpattern qui permet de dupliquer un objet par symétrie autour d'un axe en choisissant le nombre de fois où on veut reproduite l'objet. Tout l'intérêt c'est que je peux très rapidement passer de 2 pales à 3, 4 ou 5 pale. 

- Il suffit ensuite de positionner cet objet sur le cône, puis de faire une soustraction et le tour est joué. Un petit coup de rabot à la base du cône au moyen d'un plan (on soustrait le plan de l'objet) et c'est fini.

On voit sur l'image finale que les cylindres pour le vissage ont été un peu entaillés. Le problème ne se présenterait pas avec une bipale ou une quadri pale, mais là on ne peut pas faire autrement. Ce n'est pas grave.

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Après cela il ne reste plus qu'à imprimer. J'avoue que pour le premier cône (le tripale) il a fallu que je m'y reprenne à plusieurs fois pour ajuster l'ellipse de découpe, bien positionner les cylindres pour le vissage et surtout empêcher le délaminage de la petite couronne qui s'insère dans la gorge  du  plateau. Pour cela j'ai augmenté la température sur le premier millimètre d'impression et supprimé le ventilateur. Cela permet d'avoir une bonne fusion de la matière et une bonne adhérence de tous les périmètres et couches.

A part cela l'impression est en PET, hauteur de couche 0.1 mm . J'ai eu deux cas ou lors des essais d'impression les parois du cône sont tombées (tant que l'on n'est pas au dessus des découpes de pales on a 3 morceaux de coque instables). Mais je n'ai pas voulu mettre de raft, c'est trop dur à nettoyer (il faut que la collerette soit régulière et exempte d'imperfections). J'ai donc monté la température du plateau et ça s'est bien passé. Par ailleurs je ne mets que le minimum de support, uniquement sous la partie qui reçoit les vis et que j'ai d'ailleurs un peu remontée par rapport au bas du cône parce que le support crée une petite surépaisseur difficile à enlever et c'est gênant au montage sur le plateau. 

Pour la deuxième hélice, tout a été beaucoup plus rapide, il a suffit de modifier le nombre de pales et agrandir un peu l'ellipse de découpe.

 

CONE D'HELICE EN IMPRESSION D
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