création de machine ex nihilo, bon c'est parti

Hello à tous,

allez, je fais un partage. Comme dit dans d'autres posts, ça faut plusieurs années que je veux fabriquer ma propre machine. J'ai un groupe E61 de côté alors ça sera une E61.
Je pensais au début monter une pompe rotative sur une machine existante. Oui mais laquelle. Sur une Carola EVo, pas la place. Sur un Purstika ou une 969 non plus. Sur une plus grosse, je ne voulais pas de termosiphon. Une doube chaudière ça coute un bras et c'est très gros. En plus la chaudière vapeur ne me servirait à rien et bien souvent sur es double chaudière la chaudière vapeur est énorme au détriment de celle pour le café.
Je sais que ça ne va pas plaire à tous mais bon c'est comme ça, ça sera une simple chaudière une peu sur le modèle de la ECM Puristika. Je n'aime que le café italien, je ne fais jamais de latte donc une buse vapeur ne m'intéresse pas. De plus, pas de temp surfing.
Je commence par fabriquer la chaudière car si ma chaudière ne marche pas, inutile d'acheter des composants couteux si c'est pour devoir abandonner. J'aurai pu acheter une chaudière toute fait mais d'une part j'aime les défis, D'autre part, je ne trouvais pas vraiment ce que je voulais surtout vers les 100 euros.
La chaudière va me revenir à moins de 100 euros ce qui me permettrai de maitriser mon budget.

La chaudière doit prendre 11 bars environs. Par sécurité je l'ai calculé pour 15 voir plus en stress maximum . J'ai demandé au gars de mon labo de m'aider pour la formule. Elle prends en compte plusieurs facteurs :
- évidemment, le type de métal sa maléabilité, là ça sera du cuivre enrichi d'un peu de nickel.
- le type de soudure
- la longueur du tube
- le diamètre
- la température de croisière

On dégage par cette équation l'épaisseur nécessaire, en l'occurrence 2 mm.

Allez des photos.

Je suis allé acheter un tube de cuivre brut

j'ai prévu une chaudière d'un peu mon d'un litre, donc une tube de 80mm de diamètre et de 18 cm de long. soit 78/2xpix18 : 859 millilitres.
Comme je ne veux pas seulement un truc fonctionnel mais beau, je m'attelle au polissage du tube au tour

bon. Après 20 grains du 80 au 15000 ça donne ça. Plutôt satisfaisant


Le but également, c'est de faire une machine super compact. Donc la chaudière sera verticale. Au dessus, la sortie d'eau, la sonde thermique, deux thermosat (un sur la phase et un sur le neutre) l'arrivée d'eau depuis la pompe. En dessous, le corps chauffant et le retour de groupe.
Je verrai en cours de route si j'ajoute une vanne de purge. Pas trop sûr.
Pour les extrémité, je prend deux plaque de cuivre de 9cm de côté de 0,5 cm d'épaisseur.
J'en profite pour faire un poli. car bon, j'aime bien ça

l'idée est de faire une rainure circulaire afin que le tube s'emboite dans les plaque. Jevais donc la faire au tour. Pour ça, j'ai besoin d'un point d'attache. Comme disait l'autre. Je tâtonne sur comment faire parce que je n'ai pas de mandrin 4 mords. Je fais donc un filetage au milieu qui accueillera un écrou qui tiens bien dans les 3 mords.


Je vous passe toutes les étapes. j'ai eu du mal a faire ma rainure car mes outils sont mal aiguisés. Finalement la surface d'usinage est assez rugueuse mais le bn côté c'est que pour la brasure, c'est mieux au niveau accroche.
Le plan est le suivant, calculer le placement de mes trous. souder des raccord de 12x17 mais je préfère qu'il soit d'abord filetés pour augmenter la résistance.
Vu qu'il me faut des trous de 15 mm pour fileter aisément, je vais faire ça à l'atelier du bureau. Il y a des colonne de perçage qui envoie du steak. et là c'est presque le drame. Je ne me rendais pas compte à quel point le cuivre était du chewing gum. Le premier trou dérape et est donc ovalisé. Je n'ai pas envie de courir acheter une autre plaque alors je compte sur la soudure pour rattraper le coup.

Ensuite, je prends un taraud de 12x17 et c'est parti pour le filetage des 4 trous de 12x17. Je ferai plus tard des filetage M4 pour les thermostats.

Bah du coup j'ai oublié de parler du cahier des charges.

une machine compacte de 25 de large et de 28 de haut.

- chaudière simple de 850 ml environ
- manomètre de groupe, soit sur le groupe directement soit en façade
- pompe rotative
- PID
- groupe E61
- cartouche filtrante intégrées
encore à décider :

- un programmateur
- une vanne de purge pour vider la chaudière
- une option de raccordement réseau

Les deux éléments les plus gros à savoir la chaudière et la pompe seront côte à côte.

J'ai fait mes plans en 3D. Ça donne plus ou moins ça. Je dois les finir.

Je continue les aventures car j'ai attendu avant de poster. Vous comprendre pourquoi plus tard

Viens donc l'étape de la brasure. J'ai choisi de faire un brasure tendre à l'étain après avoir bien réfléchi.
Il faut savoir que l'air de rien une brasure tendre résiste à des pression élevées. D'autre part une brasure forte implique de monter à 800 degrés donc de recuire le cuivre qui va perdre en rigidité.
En plus il faut du gros matos pour souder et je n'ai qu'une torche à souder classique.
J'ai un peu galéré car sur des épaisseurs pareil avant d'arriver dans les 320 degrés, ça prend du temps.
J'ai choisir de souder mes manchons d'abord, ce qui n'était pas forcément une bonne idée car pour faire le cordon de soudure de la chaudière on fait vite refondre ce qu'on a déjà "coulé"
J'ai également galéré parce que, le trou de la résistance doit accueillir un résistance d'un pouce. Je n'avais pas envie de faire un filetage au tour directement sur la plaque. j'ai donc choisi de souder une embout fileteé de 1 pouce. Le problème est que j'ai emporté mes devoirs dans ma maison de campagne pour avancer et que je n'avais pas de trépan sous la main pour faire directement le trou. J'ai donc opté pour la pire solution. à Savoir faire des pointillés autour du trou pour le défoncer.
là grosse galère, je n'avais pas le bon outil pour faire mes trou. La perceuse pro tombe en rade au mauvais moment. Comme je suis sur ma lancée, je n'ai pas envie d'arrêter. Le cuivre est une galère à travailler. On aurait tendance à se dire, "c'est moi donc facile" et bien justement non, c'est mou donc ça se tord au lieu de se couper, ça fait des copeaux coupant, etc etc.
Bref, je finis par faire mon trou. Il est un peu ovalisé.Je me disais, pas grave, la brasure va combler ça vite fait mais non.

comme sur l'ovale il y a trop d'espace, la brasure coule directement. Je finis par trouver la bonne température pour que la brasure ne soit pas complètement liquide.
bon du coup, j'arrive à finir la chaudière avant de rentrer dans mes pénates.
Je peux vous dire que je n'ai pas pleuré la quantité d'étain. Il va sans dire qu'il faut utiliser de l'étain sans ajout de plomb dans un usage alimentaire.

il y a des cartes derrière parce que mon petit frère et moi on a joué au poker entre temps
Evidemment, la chaleur a décoloré le cuivre. Donc je vais me remettre au polissage. J'aime que ça brille. Je sais comme ça ça ressemble un peu a une arme de destruction massive.

Chapeau ! Vivement la suite ! En revanche tu parles de l'arrivée par le dessus et le retour par en dessous, et je me suis souvent pausé la question, à laquelle je m'étais répondu que selon le principe du thermosiphon, c'était plutôt l'inverse... Alors quelle est la bonne réponse ?

Salut elvice

Je ne sais pas si on parle de la même chose mais il ne s'agit pas d'une chaudière avec vapeur ou il y a un sorte de trop plein qui sortirait en bas. Là la chaudière n'a pas de vide elle est en permanence remplie d'eau d'où l'absence de sonde de niveau.
Ce qui veut dire aussi absence de Gicar. En gros l'eau est poussée par la pompe là ou il y a du vide à savoir le tuyau qui va au groupe.

Comme dit plus haut je n'avais pas envie de fileter directement dans la plaque de cuivre pour la résistance pour deux raisons. J'avais peur que la longueur du filetage ne soit pas assez long et ça m'arrangeait car je n'avais pas envie de régler mon tour en impérial pour faire un pas de environ 2,2 mm.
Je ne trouvais pas de manchon satisfaisant avec un épaulement. Ne me décourageant pas, j'ai pensé à une solution. Prendre un coude d'une inch.
Donc je le coupe en deux :

Je ne garde que la partie femelle. Ensuite je l'usine au tour afin de faire une bague à épaulement qui va venir d'appuyer sur le trou. En réfléchissant après coup, je le suis dit qu'il aurait mieux valu la souder par l'intérieur pour des raisons évidentes de pression. Mais on verra après que ça va.
voila la  bague usinée et polie :

Et vla, ça colle bien. J'ai filmé ma plaque après polissage pour ne pas la saloper mais en fait ça n'a pas servi à grand chose vu que je vais devoir la renetooyer après soudure.
Ensuite, j'ai voulu donc repolir la chaudière pour enlever les vilaines traces de chauffe. Je me suis posé la question de savoir comment la fixer dans le tour et la solution n'est pas très orthodoxe mais au polissage il n'y a pas trop de contrainte donc ça tient. Du côté mandrin elle est serrée autour de la sonde de température. De l'autre côté pour la tenir par ma pointe mobile, j'ai juste fait une petite entame dans un bouchon d'un pouce. Evidemment le trou est fait après avoir vissé le bouchon sinon on risquerait de ne pas être au centre.

j'ai oublié de prendre une photo une fois le bouchon posé...
et voilà la chaudière après polissage

oui oui derrière sur la planche c'est un petit bout de saucisse sèche.

Je suis assez admiratif de ton inconscience courage! Bravo, et hâte de lire la suite... C'est assez inspirant comme projet.

merci. J'adore être inconscient

Je suis désolé de casser l'ambiance mais une brasure étain bout à bout ça n'est pas solide. Et ça ne tiendra pas, surtout pour une chaudière saturée à 10b avec les dilatations. Le projet est bon mais je pense que tu devrais revoir cet aspect

Waouw, j'ai hâte de voir le résultat final

Je suis désolé de casser l'ambiance mais une brasure étain bout à bout ça n'est pas solide. Et ça ne tiendra pas, surtout pour une chaudière saturée à 10b avec les dilatations.

Je plussoie : au minimum des entretoises entre les carrés d'extrémités.
Curieuse idée que le cuivre pour une chaudière HP (les chaudières HP que je connais sont toutes en laiton).

D'un point de vue conception, ta remarque pour le raccord soudé du coté extérieur est à creuser : si une soudure cède et que ça entraine un arrachement de pièce, c'est dangereux ; à l'opposé si la soudure ne réalise que l'étanchéité, en cas de rupture tu as une fuite beaucoup moins importante. (en effort statique, 16 bars sur 50cm² = 800kg ... à diviser par 25cm : 32kg par cm, à mon avis c'est limite).

Pour les calculs, il me semble que prendre pour limite la pression de 15bars est insuffisant (en service les 9bars supposent que l'OPV n'est pas bloquée, par du calcaire par exemple). En plus, les pompes vibrantes ne fournissent pas une pression continue : mets un mano sans capillaire et regarde jusqu'où va l'aiguille, tu verras que les 15 bars sont le lot commun des pointes de pression.

Sinon, le rendu est magnifique !

Hello

Attendez la suite...

Zeb

Si je devais recommencer oui, je prendrais du laiton. On peut dire ce qu'on veut mais le cuivre thermiquement c'est ce qui se fait de mieux.
Ceramix, J'ai fait de long calculs. L'équation de calcul de l'épaisseur prend en compte le type de soudure. Je ne sais pas si ça se voit mais le boudin d'étain et balèze. Je sais que ça n'est pas la même chose mais sur un tube classique avec brasure étain, on franchit allègrement les 35 bar.
Donc le premier test est fait sur le réseau d'eau. Une heure à 4 bar. pas la moindre fuite ou suintement. J'ai du prendre le flexible de la  douche car je n'avais nul où le brancher.


Ceramix, tu avais bien vu venir le truc. Il y a donc 4 trous aux extrémités des plaques. Je suis allé acheter des fournitures en inox. tiges filetées, entretoises, écrous bloquant etc etc.
L'intérêt également c'est que les entretoises à la bases vont servir de pieds pour la fixer sur le châssis. J'ai un peu hésité à mettre des tiges tout du long mais bon même si les calculs ont ok, ça me rassure. D'autre part ça me permettra de faire courir des câbles dessus.

Allons enfants de la patrie, le jour de gloire est arrivé. moué.
C'est le jour du big test
Je n'ai eu d'autre choix que de sortir la pompe de la oscar pour la greffer sur la chaudière. Manip chiante car je n'ai quasi pas de longueur de tuyaux.

La montée en pression est brutale.On passe de zéro à 14 en une seconde. Donc un sacré coup de stress dans la gueule.
Je pousse jusqu'à 16 bar, après une heure, rien ne bouge. Juste une petit fuite au niveau du raccord de la pompe mais ce n'est pas le raccord définitif.
Désolé pour la photo, j'avais les main occupés et je n'ai fait qu'une capture à 12 bar. Ce qui est déjà suffisant.

Donc, je suis content jusque là.
Demain j'attaque la tuyauterie.

Edit : je reviens sur ce que disait Ceramix. Je précise que je ne suis pas un ingénieur en mécanique des fluide d''où le fait que je me sois fait aider.
Pour parler de la pressions au extrémités. la surface du cercle en question fait 76 mm de diamètre (80-2x2mm) soit 45cm2 soit un pression globale de 10,2kg x 45 = 459 kilos sous 11 bars (pression mac à l'extraction) . Avec les tiges filetés, difficile de voir combien ça "enlève". Pour cela il faudrait faire un test d'arrachement. On a de quoi le faire au labo des matériaux. C'est une grosse machine avec deux pinces. En général on utilise des éprouvettes, c'est à dire des bout de métaux de 1x1x2cm et ça tire jusqu'à rupture. En multipliant par 4 points d'ancrage qu'on soustrairait au 459 kilos x2 théoriques, je pense qu'on aurait une idée assez précise. La contrainte est de 228 kilos par tige si l'on excepte la pression encaissée par la plaque soudée.

Joli projet, à suivre avec attention
Pour l'habillage de la machine tu fais un cube classique ou tu as d'autres idées plus originales?
Tant qu'à faire ta machine de zéro un paddle pour varier la pression ça peut être sympa aussi je dis ça je dis rien

Hello rObin

Pour l'habillage, je suis encore en train de réfléchir. j'ai bien envie de faire des panneaux latéraux en plexi un peu comme sur la Bezzera Matrix.
Ce qui me chagrine c'est que je vais être obligé de mettre un petit manteau à la chaudière alors que le cuivre poli c'est quand même beau.
J'ai réfléchi au paddle effectiveent, les kit ils vendent ça la peau du cul, Je vais regarder si c'est compliqué d'en usiné un.
D'ailleurs, je me suis toujours posé la question sur les paddles. Arrêtez moi si je me trompe mais pour moi ce n'est rien de plus qu'une vanne réglable en entrée de groupe. Si j'ai raison pourquoi ne pas mettre une vanne réglable juste avant le groupe qui soit relié à la façade?

Ah oui sinon précision sur l'orientation de la bague pour la résistance. Je me souviens maintenant que si je ne l'ai pas soudée dans l'autre sens c'est parce que je voulais un appui pour le joint du corps de chauffe.

Hier j'ai commandé ma pompe. Je m'en suis très bien tiré au niveau prix. 112 euros le kit complet frais de port inclus. Donc ça sera une RPM 120 watts et un pompe procon. Pour le moment le budget est maitrisé.

attention, je sors la cintreuse Virax. Made in France SVP. Si un jour vous devez cintrer des tuyaux, je vous déconseille d'acheter une cintreuse bas de gamme sur Amazon. Ça fait un travail de porc. Tubes écrasés, angles pas droits, etc etc.

Côté contrôle flux ou pression (hors contrôle de la pompe), il me semble qu'on trouve au moins deux solutions: une vanne (Bianca), et une OPV variable (la dernière GS/3 MP, qui balance tout l'excédant au bassin).

Effectivement est pas équipé ou quand on ne sait pas cintrer vaut mieux des coudes soudés (ou du tréflon quand c'est possible... bon, c'est moins 'sexy' .  

Tiens, je viens de regarder 'pour si un jour je fabrique une minichaudière', je suis tombé sur des résistances 'thermoplongeur cylindrique' avec fixation par filetage 1/2. La 500W fait 150mm de long et la 1000W 200mm, je trouve ça plus facile à caser et usiner que les grosses résistances habituelles 'en plus de ça, ça facilite bien l'adaptation d'une sonde de température immergée (tous les composants à l'intérieur de la chaudière sont parallèles).

En tous cas, bravo et bon courage !

Salut Pig

Je dois encore étudier la question car oui il y aura un OPV qui sert en quelque sort de soupape si on peut dire. Je ne suis jamais vraiment penché sur les profiler.
Je ne sais pas encore s en mettant le réglage de l'OPV en façade ça le ferait.
Ceramix oui j'avais regardé cette option. Je l'avais écarté surtout en raisons du ratio longueur/puissance.
Le truc le plus chiant avec la cintreuse c'est qu'on a un appui qui tient le tube quand on le cintre et qui fait 2cm de long. Ce qui veut dire que faire deux angle côte à côte sans ligne droite entre les deux est un peu compliqué. Comme l'espace est contraint, je dois trouver les  bon angle. J'ai pris des tubes écrouis qui sont bien plus rigides. Heureusement la cintreuse fait du bon taf sur les essais. Il n'y aura pas de soudures en dehors des raccords aux extrémités.
J'ai bien une idée pour l'OPV je vous dis ça  

Aujourd'hui, je commence les tuyaux
Grosse grosse galère. Ils doivent être assez courts surtout celui de l'arrivée au groupe. Après avoir flinguer un tube de cuivre pour tine voila le premier
avant/après. Evidemment, j'ai poli le tube car soit on fait les choses bien soit on ne les fait pas.
Du coup, je me suis fait mal au bras

Posé sur le truc. Il n'est pas encore fixer car la longueur du côté du coude le plus raide servira de variable d'ajustement pour la pose bien en face des deux trous du groupe. Je suis pas ultra content du résultat car il y a quelques plis disgracieux. De toute façon, tous les tubes vont être testés individuellement pour la pression.

joli polissage !
ca a l'air d'une grosse section de tuyau, c'est nécessaire ?

en fait, je ne suis pas content de ce que j'ai fait. Le tube avance trop vers l'avant. Le problème c'est que si je ferme un eu le coude il va être plus haut. Donc à refaire.
Je vais opter pour une autre stratégie étant donné le peu d'espace. EN sortant de la chaudière le coude va aller vers l'arrière puis revenir, marre de flinguer du cuivre. C'est peut être moins esthétique et avec un poil de déperdition mais bon... faut s'adapter. Comme ça :

Pour la section c'est du 10/8. Principalement parce que ma cintreuse est faite pour du 10. de totue façon les raccord ont des douilles qui rétrécissent le diamètre. l'OPV fera le reste. L'ogive est comme ça :

Sauf si mes notions de physique sont insuffisantes ce qui n'est pas exclu depuis l'OPV jusqu'au groupe la pression est constante et depuis l'opv jusqu'au groupe.
Ça me fait chier parce que je n'a plus de cuivre, que je n'ai pas envie d'aller à Leroy Merlin l'enchanteur maintenant et que demain c'est grève donc galère de transports en prévision.
Bref ça attendra mercredi.

Tu t'emerderais moins avec du recuit, surtout que quand tu vas serrer tes olives tu seras content d'avoir un peu de souplesse. Et puis certes le cuivre poli c'est joli, mais après quelques chauffes il va reprendre des teintes sauvages !

Oué c'est un peu ce que je me suis dit sauf que j'ai pas envie d'acheter un rouleau de 20 mètres pour faire deux raccords.
Pour le polissage, je me fais pas d'illusion. En même temps j'aime bien polir. Au début je me demandais si je ne mettrais pas un vernis mais bon. Pas sûr qu'il résiste à la chaleur. Je voulais lasser la chaudière nue derrière un plexi mais pas raisonnable au niveau thermique.
Les raccord seront soudés. Ce sont des trucs spécial expresso.

niveau thermique, j'imagine que tu parles économie d'énergie
et bien si tu laisses pas la machine allumée 24/24, c'est assez négligeable meme derriere un plexi
les pavoni par exemple c'est la chaudiere à l'air nu derriere ses chromes !