[Réalisation] Cabine insonorisée pour CNC... le sonomètre est de sortie

Bonjour à tous,

Je suis possesseur et utilisateur d'une fraiseuse CNC Kosy et après 8 mois d'utilisation, je lui ai trouvé quelques défauts. Elle fait entre autre beaucoup de bruit et de poussière (comme toutes les autres CNC   ). C'est pourquoi j'ai réfléchi à une cabine pour autant protéger la machine de la poussière, que l'atelier des copeaux. Une réduction du bruits serait un plus.



J'ai donc utilisé le principe de la boîte dans la boîte et s'assurant que les seuls liens physiques entre les deux boîtes soient élastiques. Voici un petit schéma de principe que j'ai utilisé comme plan !



Les deux boîtes seront réalisées en mdf de 10 mm hormis la base qui fait 16 mm d'épaisseur. Elles sont séparées par 20 mm de mousse pour les isoler.

Après un passage dans une surface de bricolage, je me retrouve avec ce joli tas de bois à assembler.   



Commence donc l'assemblage...



Puis viennent les découpes du biseaux et des portes.



Je finis la découpe de l'angle à la scie et je sort les outils nécessaires a fignoler les angles.





Assemblage des côtés en réalisant un rebord de 5 mm en dessous de la boîte.



Sciage à la scie à ruban des éléments pour l'ouverture de la porte.



Fin de l'assemblage de la boîte intérieur avec une simulation du sandwich mdf-mousse-mdf.



Contrôle des dimensions avec la base de la boîte extérieure.



Traçage des axes des vis à l'aide du trusquin de mécanicien boiseux   



Perçage de la base de la boîte extérieur.



La base une fois percée.



Découpe de la dalle en caoutchouc de 15 mm qui sépare les deux boîtes. Elle était 10 cm trop large et 10 cm trop courte, donc au final tout rentre !




La suite après la soupe...

Maintenant qu'il y a un abonné, faudra que j'engage un comité de rédaction pour publier toutes les photos   

Ma coupe A-A' n'est pas très représentative mais il y aura bien une vitre. Je pensais défoncer une ouverture puis une feuillure autour de cette ouverture. Ainsi je pourrais mettre deux épaisseurs de plexy de 3 mm par boîte (3 mm plexy - 4 mm air - 3 mm plexy) donc 4 vitres en tout. Pour l'instant je réalise la structure grossière afin de pouvoir réaliser quelques mesures dans différentes configurations (une boîte, deux boîtes, avec/sans mousse, avec/sans fenêtre,...). Ces données me manquaient lors de la conception de la cabine et je n'ai pas trouvé de mesures très clairs sur le sujet hormis un "oui ça fait moins de bruits". J'espère ainsi illustrer les résultats ou pas !

La partie supérieur de la cabine contiendra un piège à son (labyrinthe avec mousse pour faire passer le tuyau d'aspirateur, les câbles et l'air afin de compenser l'aspiration). Il y aura donc une circulation d'air (à voir si un ventilateur est nécessaire ou si l'aspirateur suffis).

J'avais vu ta cabine et je la trouve très bien (-15 dB c'est déjà génial). Par contre j'avais un peu peur que la mousse alvéolée fasse nid à poussière c'est pourquoi je voulais un intérieur lisse. Par contre la mousse de remplissage est du même matériaux (mousse de polyéther).

Je doute aussi que le ventilateur serve à quelque chose mais j'en ai tout un stock le cas échéant.

Je n'ai jamais contrôlé la température des moteurs car ils se trouvent dans les profilés en aluminium. Mais ce sont des NEMA 17 de 1,7A donc ça doit pas énormément chauffer. Il me semble que dans mon cas c'est la broche qui chauffe le plus (moteur universel donc ~200 W qui réchauffent la pièce   ).

Bon je retourne dans mes photos !

Voilà la suite de la construction !

Commence le montage de la boîte extérieure. Je ne détails pas toutes les étapes car c'est exactement comme la boîte intérieure hormis quelques dimensions qui changent. C'est pourquoi je fais un montage à blanc afin d'éviter toute erreur.



Puis vient le tour du meuble qui supportera la cabine. Il faut que je coupe la plinthe car la cabine va dépasser à l'arrière.




Et vient ensuite la cabine avec les éléments déjà assemblés.



Je peux donc maintenant attaquer les portes. c'est les deux battants extérieurs.



Prenez garde ! Les vers sont de retour !   



Rabotage manuel pour assembler la face de la porte qui est inclinée.



Le résultat... Ne prenez pas garde au bois arraché ! C'est en fait le premier collage que j'ai foiré parce que j'ai pris la mauvaise planche. Colle 1, MDF 0   



Comme on parle des erreurs, en voici une autre. Mauvais sens de l'assemblage donc je suis bon pour repercer les trous en décalant. J'ai heureusement remarqué l'erreur avant assemblage.



Finalement j'ai terminé la porte. L'arrachement ne sera pas visible car la porte extérieur viendra par dessus.



Voilà en je suis ce soir. La suite samedi !



Bonne soirée à tous.

Slu vous deux !
Et bien je m'abonne aussi.

Belle conception!

Pour le système d'anti vibration, les balles de tennis feraient elles l'affaire?

Ou le truc de la bande de caoutchouc (découpé dans un convoyeur à minerai) courbé en C.
C'est ce que j'ai utiliser pour isoler la pompe à eau 12 volts du chassie de mon camping car, et ça marche à merveille.

Salut,

J'imagine que tous les moyens sont bons du moment que c'est élastique. Par contre il faut quant même faire attention au poids. Dans mon cas la boîte intérieur doit faire une douzaine de kg et la cnc 30 kg. Donc j'aurais un peu peur de mettre 40 kg sur des balles de tennis. De plus la fixation aurait été plus compliquée et le prix moins intéressant.

Par contre je note l'idée de la bande de convoyeur. Dans mon cas j'ai simplement pris des entretoises élastique.

je vais suivre aussi je suis très intéresser par cette réalisation
Bonne continuation.

Slu!

Oui, tu as raison le poids est une difficulté. J'ai déjà isoler des déshumidificateurs du plancher avec du foam. Tout allais bien quand ils étaient vide, mais au fur et a mesure que l'eau s'accumulait le foam se compressait et l'effet était annuler.

J'ai donc mis des balles de tennis libres sous une base creuse et le résultat est revenu au rendez vous. Et pour le prix, ici ils les donnent les balles usées.

Bonjour à tous,

Volà la suite des hostilités !

Petite mise en situation pour tracer le plan incliné en faisant attention de bien laisser un espace de 20 mm.




Prêt pour la coupe...



Détails de la coupe. Je coupe avec une lame de 24 dents car c'est la seule lame avec dents en carbure en ma possession. Ce n'est pas des conditions optimales donc je mets du scotch sur le trait de scie pour éviter l'arrachement (ça marche très bien sur le ctp mais je n'ai jamais essayé sur du mdf sans scotch donc je ne peux pas comparer).



Montage à blanc pour voir si les découpes jouent.



Vissage de la face inclinée.



Refente de baguettes (13x13 de mémoire) pour immobiliser la dalle en caoutchouc dans la boîte.



Installation desdites baguettes dans le fond de la grandes boîte.



C'est mieux avec un peu de noir   



Mise en place de la boîte intérieur. Il faut un peu appuyer car le montage est très serré. Mais c'est le but si on veut éviter de voir la petite boîte se balader dans la grande (cas sûrement très rare vu le poids du bestiau   ). J'ai aussi monter un joint sur le pourtour de la grande boîte (j'ai depuis aussi fait la petite boîte mais les photos sont pour la prochaine fois).



Petite vue de la boîte.




En parallèle, je suis en train de dimensionner des ressorts à gaz pour supporter le poids de la porte qui pèse quant même 10 kg. Par contre les délais de livraisons sont longs donc faudra être patient.

Félicitations, travail très minutieux!

 

J'ai fait un petit essai pour voir comment ça réagit en mettant un petit haut-parleur dans la cabine avec les deux boîtes fermées (il manquait juste le joint de la boîte intérieure) et le résultat est impressionnant ! On entend presque plus la musique. Mais je ne vais pas vendre la peau de l'ours avant de l'avoir tuer car je dois encore mettre une fenêtre (en 4 épaisseurs !) et des ouvertures pour l'aération et l'aspiration (avec labyrinthe). Mais le résultat devrait quant même être acceptable.

Concernant le sonomètre, j'en ai point ! Mais j'ai par contre réalisé 2 micros reliés à un appareil de mesure qui me génère un sinus de 20 Hz à 20 kHz (pour les hauts-parleurs) et mesure le gain (ou l'atténuation !). Ainsi je pourrais faire une mesure différentielle entre le bruit à l'intérieur de la cabine et l'extérieur. Par contre la mesure sera non pondérée comme le ferait un sonomètre mais elle sera plus précise et sur toute la gamme de fréquences audibles.

Merci beaucoup !

Qui vivra verra ! Je ne pense pas que le confinement soit un problème car l'aspiration provoque un flux d'air qui est compensé par une aération. J'ai estimer un débit d'air de 30 m3/h avec une vitesse d'air de 2 m/s (valeur plutôt optimiste) donc le renouvellement de l'air devrait avoir lieu. Une autre solution serait de remplacer la broche par une broche chinoise de 800W à refroidissement liquide qui résoudrait en partie le problème. Après, d'ici à ce que l'air soit à 50°C j'ai le temps de voir venir surtout que j'utilise la CNC rarement plus d'une heure.

Un autre problème est la poussière mais là aussi il faut faire confiance à l'aspiration. Je ferait quant même un test avec de la fumée pour estimer le temps que l'air met à se renouveler et identifier des zones où l'air aurait de la peine à se renouveler.

Pour comparer, les défonceuses sous tables ont parfois des conditions d'utilisation semblables (petit volume, même moteur mais plus puissant > 1500W, poussière, ventilation,...) et il ne semble pas y avoir de problèmes (du moins pas à ma connaissance).

Pour résumer : Il faut tout miser sur une bonne aération et pour le reste, seuls des essais et le temps nous apporteront la réponse   

J'espère que j'ai répondu à ta question en t'exposant mon avis qui n'est pas totalement tranché puisque inexpérimenté  

Bonsoir à tous

Je métonne que personne n'utilise les panneaux panterre parce ceux-ci c'est 80% de db en moins

A part cela c'est un travail plus que correct bravos

Bonjour,

La réponse est simple : je ne connaissais pas !   

J'avais vu des produits similaires mais le problème est que ces panneaux n'ont aucun pouvoir structurel  donc il aurait seulement pu servir de "remplissage". Ensuite le problème de ces matériaux de construction est qu'ils ne sont disponibles qu'en épaisseur importantes (> 16 mm) et dans mon cas j'avais de très grosses contraintes d'encombrement (surtout en profondeur). En effet ma cabine ne fait que 40 mm d'épaisseur donc elle ne prends que 80 mm de plus que la profondeur utilisée par la machine. Je visais une épaisseur de la cabine de 50 mm et j'ai déjà dû réduire à 40 mm. Hélas à mon niveau chaque mm compte (because petit atelier !) !

Après le gain de ces panneau est énorme mais avec un montage approprié. Il faut en effet utilisé le principe de masse-ressort-masse pour tirer le plus gros des performance. Donc dans le cas d'un bâtiment c'est respectivement plaque de plâtre/panneau panterre - laine de verre/roche - mur béton/brique. Le résultat est exceptionnel mais l'encombrement est conséquent. Dans le cas d'un bâtiment c'est un peu moins important mais dans mon cas c'est plus compliqué. Je voulais un intérieur lisse pour éviter les nids à poussière et faciliter le nettoyage.

Remarques : les 80% de décibel sont à prendre avec des pincettes car si c'est le cas, on passe du concert de rock (~100 dB) à la limite du seuil de l'audition (~20 dB). Le panneau seul ne peut pas y arriver. Par contre un gain de 80% entre le niveau sonore d'un côté du panneau et de l'autre est possible mais on se retrouve avec une atténuation de -14 dB. C'est déjà pas mal et on arrive sur les résultat de David (dh42) avec sa cabine. Il faut faire attention car le son se mesure avec une échelle logarithmique donc % et dB sont respectivement utilisés par les commerciaux pour appâter le clients (en même temps c'est leur bouleau   ) et le dB par l'acousticien qui a une démarche plus scientifique.

J'ai pas mal étudié de solutions différentes et comparé avec des produits industriels (mon problème n'est pas nouveau   ) et la solution de la boîte dans la boîte qui utilise aussi un peu le principe masse-ressort-masse (respectivement mdf-mousse/caoutchouc-mdf) semblait avoir le meilleur rapport encombrement/performance.

J'espère avoir éclairci les raisons de mes choix qui n'est sûrement pas la meilleure solution mais qui convient parfaitement à mon cahier des charges.

Bonjour à tous

Il avais aussi sempatap produit pour HC iso/acoustique 6 à 20mm.
Pour le panterre il y a des panneaux structurés je les ai vu et mesuré avec  fréquence mètre , un transistor avec le son max dans un caisson  collé de 30mm ép.
Mais je comprend ton problème de  place ce n'était qu'a titre indicatif   
Bonne continuation

Réalisation fort sympathique, ça me fait penser au caisson d'insonorisation des imprimantes matricielles, je me demande d'ailleurs si ça doit pas se récupérer pour insonoriser nos bécanes....

Pour ce qui est du refroidissement, effectivement si il y a une aspiration il n'y aura pas de problème de ventilation, à condition qu'il y ait une entrée d'air, sans ca on va avoir une dépression statique, le moteur de l'aspirateur va forcer/chauffer et ceux de la CNC ne se refroidirons pas.

Bonjour à tous,

Prétender a écrit:Il avais aussi sempatap produit pour HC iso/acoustique 6 à 20mm.

Ca par contre je connais parce que j'en ai aux murs de ma chambre !

cray666 a écrit:Pour ce qui est du refroidissement, effectivement si il y a une aspiration il n'y aura pas de problème de ventilation, à condition qu'il y ait une entrée d'air, sans ca on va avoir une dépression statique, le moteur de l'aspirateur va forcer/chauffer et ceux de la CNC ne se refroidirons pas.

Je vois que la ventilation est un sujet qui fait rebondir... Elle sera faite dans les règles de l'art (plus ou moins   ) ! Les photos qui suivront apporteront beaucoup de réponses.

Alors voici la suite des travaux qui est un peu plus improvisée parce que je ne disposais pas des dimensions exactes des gaines techniques à passer   

Quelques mesures et quelques calculs pour estimer le débit d'air et je commence la confection du labyrinthe/piège à son.



La partie supérieure est solidaire de la boîte intérieure et la partie inférieure à la boîte extérieur.



Un petit rabotage des séparations pour qu'elles fassent toutes la même hauteur.





Toutes les faces intérieures seront recouvertes de flocons de mousse pour diffuser le bruits et l'absorber. Je dois donc encoller toutes les faces mais il faut d'abord protéger les assemblages. Donc petite séance de scotchage !



Utilisation d'une chute pour découper le scotch superflu.







Et voilà le résultat :



Je vous poste déjà ça car il y a servimg.com qui galère  

Je profite donc du fond de la boîte pour contenir les flocons de mousse.



Puis j'enduis les faces de colles.



Et finalement je place toutes les faces sur la mousse.



Et après quelques couches de mousse et de panneaux, je met le tout sous presse avec tout ce que je trouve de lourds !



Voilà le résultat qui n'est pas optimal mais c'était de toute façon expérimental et ça suffit.



Après avoir retiré les scotchs, je peux assembler les pièges à son.



Une petite mise en situation pour s'encourager pour le deuxième   



Puis c'est au tour du grand.



Et c'est officiel ! 199 vis ont été utilisées jusque là ! Il faudra que je regarde dans mon stock si j'en trouve d'autres !



L'assemblage du grand piège à son est terminé.



Une simulation du montage pour faciliter la compréhension. Il y a un espace de 20 mm entre les pièges à son pour permettre d'insérer de la mousse.



Traçage de la fenêtre sur la boîte intérieure.



Reproduction de l'ouverture sur la boîte extérieure pour avoir une meilleure idée du rendu final.



Ça à l'air pas trop mal donc je passe à la découpe de la fenêtre. Je l'ai fait à la scie sauteuse et finition à la râpe à bois et lime.



Transfert des dimensions de l'ouverture avec une équerre pour s'assurer que les ouvertures soient bien en vis-à-vis.



Puis j'utilise ces repères pour tracer l'ouverture de la grande boîte.



Quelques problèmes dans les emplacements de trous pour la découpe   



Deux coups de scie cloche et le problème est réglé !



Une petite vue du résultat.



Je dois maintenant réaliser une feuillure pour la fenêtre. Mais comme ma défonceuse ne plonge pas suffisamment, je profite pour réaliser une fausse semelle que j'ai percé à la scie cloche (j'ai dû m'y reprendre à deux fois) et terminé avec la fraise à rainurer.



Petit problème que je n'avais pas anticipé ! Les poignées de la défonceuse m'empêchent d'atteindre les coins de la boîte. Je décide donc de le faire depuis l'autre face en prenant appuis sur la tige de la fraise. J'ai eu le droit à quelques brûlure et bien sûr une feuillure plus grande que si j'avais pris appui sur le roulement mais rien d'insurmontable.





Petite vue du résultat avec un essai de l'éclairage.



J'ai aussi reçu (jeudi !) les vérins à gaz pour soutenir la porte. Faudra donc que je monte tout ça mais je dois encore faire deux trois calculs pour correctement dimensionner l'effort.



A la prochaine pour la suite de la construction !

Bonjour Wyldix. Joli travail ! Une question, néanmoins: comment l' ajout d' une fausse semelle permet-il à ta défonceuse de plonger plus loin ?