Réalisation du cristal de verre, ou comment mettre les petites tubes dans les grands…
Un billet un peu particulier : je vais retranscrire mes notes comme elles sont. C'est plus vivant, non ?
D'abord, rappelons au fidèle lecteur que le cristal de verre sera utilisé pour l'expérience de la diffraction par des billes centimétriques. Il est constitué de tubes en verre, à l'intérieur desquels on disposera des billes en plomb régulièrement pour que la structure soit organisée (billes séparées par des petites tiges de verre).
Jour 1 :
12h55 : On a pris le train pour aller chez Yohann qui a le matériel qu'il faut.
15h31 : Début des hostilités, on s'installe sur la table dehors, devant chez Yohann.
15h43 : Il pleut, on s'installe dans l'atelier.
16h05 : La résistance est réparée (la résistance de l'expérience des billes).
La pile du multimètre est changée (pile 9V).
Le fil de la photorésistance est ressoudé (grâce au fer à souder) et solidifié (grâce au pistolet à colle chaude).
Et ça marche ! (après essai), on peut mesurer la résistance avec la photorésistance et le multimètre.
16h15 : Phase de réflexion : ne pas se précipiter. D'abord, on dispose de la plaque donnée par le lycée. On convient qu'il nous faut 6*6 tiges de 20 cm de haut.
16h19 : Phase de réflexion terminée, on mesure les dimensions de la plaque, qui forme un L. Le but ? Optimiser la découpe pour avoir 4 plaques de 40 cm (maximum possible). On quadrille la plaque sur une modélisation papier.
16h29 : Première expérimentation de la découpe du verre.
On réfléchit à un système pour maintenir les tubes en verre : en haut du cristal, les tiges traversent une première plaque découpée, puis on pose au-dessus une autre plaque, pour fermer, ainsi les tiges ne dépassent pas. Schémas. On pense à mettre de la mousse entre ces deux plaques.
17h03 : On a coupé 3 tiges de verre. On vise 25 cm de tiges environ.
On quadrille la plaque, et on coupe le verre. (Partage des tâches)
17h43 : Quadrillage OK : 4 plaques de 35*35.
17h45 : Damien a trouvé la technique pour couper les tubes de verre, fournis par le lycée.
Lancement du découpage de la plaque avec la scie sauteuse.
17h55 : Fin du découpage de la plaque.
On continue de couper le verre. On est tristes car il y a pas mal de pertes.
18h33 : Quadrillage des plaques, les tubes seront distants de 4 cm.
18h47 : Fin du quadrillage des plaques.
Attention, il faut 36 tubes de verre, on n'en a que 26.
Yohann part à la recherche des forets pour creuser les plaques.
18h59 : On a fini de couper les 36 tubes et quasiment fini de les égaliser (dans la mesure du possible, c'est-à-dire avec une lime, nos doigts et de l'optimisme, on essaie de faire en sorte que les tubes mesurent tous la même taille, environ 22 cm). On dispose de trois tubes en rab. On a aussi 7 tubes qui mesurent moins de 21 cm. Le diamètre des tubes est de 11 mm. (Important pour savoir la taille du foret à utiliser).
=> En 3h30, on a déjà bien commencé, on a :
- Découpé les 4 plaques.
- Découpé 39 tubes de verre.
- Quadrillé les plaques à forer (deux).
- Homogénéisé le contour des extrémités des tubes de verre.
- Inventé un système pour que les tiges tiennent.
Il faut :
- Savoir comment tailler les petites tiges, compter les billes qu'il faut mettre tous les combiens de centimètres dans les tubes.
- Forer la plaque selon le bon diamètre (12 mm). Il manque le foret.
Jour 2 :
10h14 : On part acheter de la colle pour maintenir les tubes en place et les forets pour… forer.
11h36 : C'est reparti. On essaie de visser les plaques entre elles pour ne forer qu'une fois.
Essais avec les forets : un foret de 12 mm (pour le bois), et un foret de 14 mm (pour le métal). Le foret de 12 semble plus judicieux. Pensée : « On n'est pas sorts de l'auberge ».
11h39 : Perceuse à changer.
11h41 : Pensée : « ça risque d'être crade ».
12h00 : On va percer les plaques.
On fixe les plaques par deux.
On fait au préalable des prétrous (ajouter au dictionnaire) au marteau et au burin.
On installe les martyrs sous les plaques pour que la perceuse ne parte pas dans tous les sens.
12h27 : Calcul des tiges et des billes :
Il faut 6m40 de petites tiges de verre en tout. On a 7m56 (36*21). Diamètre d'une bille : 8 mm. 4 billes par tube. Tous les 4 cm.
On modélise sur papier les tubes, pour savoir quand disposer des billes, quand disposer des tiges de verre. On en conclut qu'on mettra 4 cm de tiges de verre tout le temps, sauf en bas de la moitié des tubes où on en mettra de 2 cm, de sorte que les billes s'alternent.
On mange.
14h00 : reprise : Fin prétrous, perçage.
14h21 : On coupe le verre. Il faut 144 billes.
14h58 : On a 18 tiges de 2 cm (36/2) donc c'est bon. Il faut passer aux tiges de 4 cm.
Fin de l'optimisme.
Début du pessimisme.
Pensée : « C'est horrible, il faut 2 cm mais ça oscille entre 2 et 3 cm. Et les doigts vont s'en souvenir longtemps. On n'arrive pas à bien couper. Il faut changer ? Mettre du plastique ?? La mauvaise orientation des billes va peut-être fausser (en tout cas changer) les mesures avec les ondes centimétriques. »
On se demande s'il faut écrire un mail à madame Baurrier.
On continue à couper le verre.
On réfléchit à comment disposer les tubes. Schémas sur feuille.
On en conclut que :
1/En bas, une plaque non trouée.
2/ Au-dessus (à un cm exactement), on fixera (avec une vis et des boulons) la deuxième plaque, trouée, à travers laquelle on pourra mettre les tiges qui reposeront sur la première plaque.
3/ En haut, une troisième plaque distante de 19 cm environ avec la deuxième, maintenue par une longue tige filetée qu'il faudra ensuite enlever.
4/ Encore en haut, la dernière plaque, non trouée, le couvercle, attachée à la troisième plaque par une vis et des boulons. Entre les plaques 2 et 3 : de la mousse, pour l'esthétisme (cacher la misère).
On fixe les plaques du dessous (plaques support) entre elles pour pouvoir mettre les tubes. On installe les tiges filetées sur deux des quatre coins pour pouvoir maintenir la plaque 3 à la bonne hauteur.
17h58 : Pause.
Il faut compter les tiges de verre, on en a assez à vue de nez.
Il faudra mettre les grandes tiges dans le cristal, les coller avec la colle, mettre le « couvercle », acheter du pain, balayer.
18h19 : Reprise. On a acheté du pain. On a assez de tiges de verre (il en faut plus de 126 (7*18).
On extrude la colle pour fixer les tubes de verre eux plaques 2 et 3. On place la colle avec les doigts autour des tubes.
19h23 : Fini d'extruder. Pensée : « Très crade ». On balaie. Il faut mettre le couvercle.
19h28 : Le couvercle est posé. Attention c'est pas très stable.
=> C'est dur, le découpage du verre est éreintant, mais on y arrive. On attend demain pour savoir si ça tient sans les tiges filetées. On envoie un mail à madame Baurrier avec des photos.
Jour 3 :
10h03 : On va voir le cristal. Instant de vérité. Si ça tient, c'est ok.
10h06 : Et ça tient !!! Sans les tiges filetées !!
10h08 : On réextrude, pour solidification de la base.
10h17 : Tout va bien, ça tient. Pensée : « C'est un peu crade. »
11h02 : On a mis les billes et les tiges en verre. C'est triste. Les légers décalages entre les tailles des tiges de 4 cm deviennent importants et on a peur que la disposition des billes ne soit pas régulière. Auquel cas on n'aurait plus un cristal mais… Un verre.
On empale la mousse sur les tubes qui dépassent.
Note : ne pas soulever par le haut.
11h16 : On a mis la mousse et disposé le couvercle. Un tube est cassé (à force de pousser sur la mousse). Le tout est transportable.
11h20 : Photos, on range.
13h00 : On prend le train.
=> Conclusion générale
- Le cristal est réalisé.
- Le cristal est presque plutôt joli visuellement, si on n'est pas trop près.
- Le cristal penche.
- Le cristal est un peu crade.
- Le cristal a un tube cassé.
- Le cristal n'est pas homogène (billes).
- Le cristal est utilisable.
- Le cristal va peut-être casser.
- Nous sommes satisfaits : nous avons fait de notre mieux, dans la limite de nos moyens, on obtient un cristal qui ressemble à quelque chose (mais à quoi ?).
Notamment pour le cristal d'aluminium, la préparation du bois qui avant d'être utilisé, doit être collé puis raboté pour former des planches, les épaisseurs de bois et de contre-plaqués doivent elles aussi être choisies avec précaution. Plus les planches seront épaisses, plus il faudra percer profond et plus le cristal risque d'être lourd et donc de ne pas tenir. Si au contraire, le bois est trop fin, les tiges qui doivent tenir sans colle, pour que le cristal soit au besoin démontable, doivent tenir droite, impossible donc si le cristal est trop fin. J'ai donc procédé à plusieurs tests pour déterminer tous ces paramètres.
Ci contre, l'on voit que des troues de 1,5cm suffisent pour faire tenir droit les tiges.
La première étape est le rabotage, ponçage de la planche et première découpe.
Puis il faut découper les 36 tiges de 19,5cm. Vu que je n'en avais pas assez, le cristal à été réalisé avec 3 diamètres différents, 6, 7 et 4 mm. Les tiges de 6mm forment le tour du cristal, les autres tiges sont répartit de façon symétrique au milieu.
