L'utilisation d'un outil actionné par de la poudre à canon qui tire des clous dans des surfaces dures, comme un Ramset, présente de multiples risques de projections contre lesquels il faut se prémunir. Par exemple, un clou peut rebondir sur une surface particulièrement dure ou dense sur laquelle il est planté ou peut détacher un morceau de la surface sur laquelle il est planté, ce qui le fait ricocher vers l'opérateur. Ces deux situations présentent un danger pour la personne qui utilise l'outil, notamment parce que l'utilisateur doit souvent orienter sa tête vers l'outil afin d'avoir une bonne vue du point d'entrée du clou.
Pour éviter les blessures lors de l'utilisation d'un Ramset, j'ai conçu une protection de sécurité que je pourrais fixer directement sur l'outil et qui protégerait mon visage, mon cou et mes bras de tout projectile sans limiter l'utilisation de l'outil. La protection devait être fabriquée dans un matériau transparent, mais aussi résistant aux projectiles à grande vitesse. Le choix évident était le polycarbonate pour sa résistance aux chocs. Une machine de découpe à jet d'eau telle que la WAZER est idéale pour créer le bouclier car il me permet de réaliser rapidement un prototype de la protection, n'émet pas de fumées toxiques pendant la découpe, ne nécessite pas d'outillage spécial pour les plastiques, ne fait pas fondre ou ne déforme pas le matériau pendant la découpe et peut découper avec précision chacun des différents matériaux requis.
Conception et découpe du bouclier en polycarbonate
Tout d'abord, je devais concevoir et fabriquer le bouclier. Idéalement, il devait offrir la plus grande protection possible sans être trop lourd ou encombrant pour empêcher le Ramset d'être positionné selon le bon angle et pour protéger les zones essentielles de l'utilisateur.
Le polycarbonate est un excellent choix de matériau pour un dispositif de protection tel que celui-ci, mais le matériau lui-même présente certaines limites. Bien qu'il s'usine bien, il crée beaucoup de poussière et nécessite un outillage spécialisé pour couper et percer correctement. Le perçage de petits trous peut également entraîner des fissures, selon l'épaisseur du matériau et leur emplacement sur la pièce. Il ne doit pas non plus être découpé au laser, car il crée des fumées toxiques pendant le processus de découpe au laser. Les méthodes de découpe manuelle ont tendance à créer des bords rugueux et n'ont pas la précision d'un processus CNC. C'est pourquoi le jet d'eau WAZER était la meilleure méthode à utiliser pour découper et percer la feuille de polycarbonate afin de créer le bouclier Ramset.
Pour référence, les dimensions de la plaque de polycarbonate découpée au jet d'eau sont de 11,75 x 8,50 pouces. Dans ce cas, j'ai conçu les trous pour qu'ils correspondent à un orifice de dégagement M3 afin de ne pas avoir à les percer par la suite et risquer de fissurer le polycarbonate.
D'origine, le trou qui fixe la protection au Ramset n'est pas centré sur la protection. Cela s'explique par le fait que l'utilisateur du Ramset se positionne généralement sur le côté gauche ou droit de l'outil, selon qu'il est gaucher ou droitier. Le décalage de la garde sur le Ramset permet une protection supplémentaire du côté de l'outil où l'utilisateur est positionné. La conception est ambidextre, car la protection peut être facilement ajustée en desserrant les vis de réglage et en la faisant simplement tourner autour de la bouche du Ramset jusqu'à ce que le positionnement soit correct, puis en resserrant les vis de réglage.
Création de colliers d'arbre à l'aide du WAZER
Le problème suivant à résoudre était de savoir comment fixer le morceau de polycarbonate à mon Ramset. J'ai conçu un collier d'arbre que je pourrais couper facilement sur la WAZER et ensuite finir assez simplement en utilisant une perceuse et des tarauds. Le collier d'arbre serait ensuite fixé au polycarbonate par 6 vis M3, et s'accrocherait à l'arbre du Ramset à l'aide de 2 vis de pression M5. Pour inclure confortablement les 2 vis de réglage M5 autour de la circonférence extérieure, j'ai coupé le collier dans de l'aluminium de 0,5" d'épaisseur en utilisant la WAZER.
J'ai surdimensionné le diamètre intérieur du collier de 0,02", le portant à 0,66" pour qu'il puisse s'adapter à l'arbre de 0,64" de diamètre du Ramset.
Dans Solidworks, j'ai inclus les 6 trous qui devaient fixer le collier de l'arbre au morceau de polycarbonate, mais leur diamètre était de 0,05" au lieu de la taille typique d'un trou destiné à être fileté pour une vis M3. Ainsi, lorsque j'ai ouvert le fichier dans WAM et que j'ai sélectionné un chemin de coupe de ligne extérieure, WAM a reconnu ces trous comme des perçages. Cela m'a permis de localiser l'endroit où je voulais placer les trous, tout en économisant le temps de les découper au jet d'eau, alors que je pouvais simplement les percer en post-traitement.
Opérations de post-traitement sur le collier d'arbre
Après avoir découpé le collier de l'arbre avec la WAZER, j'ai percé les 6 trous de fixation à la bonne taille à l'aide d'une mèche de 2,3 mm, puis je les ai taraudés avec un taraud M3. J'ai ensuite légèrement limé deux zones situées l'une en face de l'autre sur la circonférence extérieure du collier afin de pouvoir percer facilement deux trous droits à l'aide d'une mèche de 4,2 mm que j'ai taraudés avec un taraud M5.
Montage et essais
La précision de la WAZER a permis d'aligner parfaitement les trous du collier de l'arbre en aluminium avec les trous de la protection en polycarbonate, de sorte qu'il a été facile de placer les 6 vis M3 x 12 à travers la protection et dans le collier. Les 2 vis de pression M5 ont ensuite fixé l'ensemble de la protection à la bouche du Ramset.
Pour tester la protection, j'ai acheté un bloc de béton dans mon magasin de bricolage local, que je savais très susceptible de s'ébrécher. J'ai positionné la protection sur le Ramset de façon à ce que la plus grande partie couvre la majorité de mon corps, comme on peut le voir ci-dessous. Après avoir planté quelques clous dans le bloc de béton et n'avoir été touché par aucun projectile, j'ai jeté un coup d'œil à la surface de la protection et j'ai observé qu'elle était légèrement marquée par les débris volants. Cela signifiait que le bouclier avait fait son travail en empêchant tout objet ricochant de me toucher.
Dans l'ensemble, ce projet a été très satisfaisant, et je suis impatient de voir comment mon projet va évoluer.
Article issu du blog Wazer, écrit par Nicholas Cannistraci, traduit en français par ERM Fab&Test