Broyeuse de plastique

La broyeuse de plastique est une machine qui découpe les déchets en plastique pour en faire de petits copeaux. Ces copeaux classés en familles de plastique (PET, PEHD, PVC, PP, PS, …) serviront à d'autres machines du projet Precious Plastic, qui en les chauffant, redonneront au plastique une nouvelle forme (moules, extrusion, injection).

V1. Broyeuse manuelle, un nouveau métier passionnant ! (octobre 2016)

V2. Motorisation électrique, plus confort (mai 2017)

Collectif

La fabrication de la broyeuse de plastique est un projet collectif, piloté par Reso-nance Numérique, qui a été réalisé lors de plusieurs étapes, dans différents contextes, rassemblant petit à petit de nombreux participants et organisations.

Participants

Reso-nance Numérique, Loïc (Cobannos.org), Clément, Joachim, Jean-Christophe, Sabine et Pablo (Palana Environnement), Bérengère (Pôle Eco Design), Gilles, Vincent (47 le Lieu), Julien (Pas Perdus, Soudeur/Métallo), Guy (COBA2, Tourneur-fraiseur Nice), Hervé et Sylvain (La Marcheterie), …

Réunis autour du projet Société des Ateliers que nous souhaitons développer :

Étapes de fabrication

  • Le cadre en métal a été réalisé lors de l'Ateliers métal des 19 et 20 juillet 2016 chez le collectif des Pas Perdus, comme un prétexte pour apprendre la soudure métal.
  • La version 1 à entraînement manuel a été réalisée lors de notre festival Machines du 26 septembre au 2 octobre 2016, une semaine de workshop intensive autour du D.I.Y et de l'énergie.
  • La version 2 a été réalisée de janvier à mai 2017, suite à l'impulsion du groupe de travail Société des Ateliers : Precious Plastic à Marseille et du soutien financier de l'association Dissidences qui a ouvert un nouveau fablab à Nyons en avril 2017.

Casses !

Nos deux broyeuses n'auront pas fonctionnées longtemps ! L'axe s'est cassé sous la pression.

Préparation

La réalisation de la machine demande des compétences, des outils et du matériel spécifiques. Prenez garde à réunir l'ensemble et à définir les priorités. Nous avons aussi constaté que les coûts de réalisations dépassent dans notre cas les sommes indiquées sur le projet d'origine.

Précautions

  • Coûts : Malgré des recherches en récupérations et d'occasions, qui nous ont demandé beaucoup de temps, les coûts matériels tournent autour de 700€ sans compter les compétences que nous avons sollicité
  • Découpe métal laser : trouvez une entreprise qui découpe de l'acier (laser ou jet d'eau). Ici à Marseille, nous avons choisi GLOxy située à Marignane
  • Montage du boitier : cette opération nous a pris beaucoup de temps, plus que prévu, environ 2 jours …
  • Compétences et outils pour le métal : trouvez un espace et des compétences pour découper du métal, perçer, ponçer, souder (au MIG, cela donne de meilleurs résultats notamment sur la partie entonnoir car l'épaisseur du métal est fine), un tour métal pour usiner la barre hexagonale et le coupleur
  • Barre Hexagonale : trouvez un fournisseur de barre hexagonale à découper, sinon il faudra usiner une barre en acier avec un tour et une fraiseuse
  • Tubes et barres : trouvez un fournisseur de produits métallurgistes
  • Moteur : trouver un moto-réducteur d'occasion a été très compliqué, nous avons opté pour une solution intéressante, les broyeurs végétaux, d'occasion ou neuf

Matériel

  • Découpe laser acier: 230€
  • 2 Paliers UCFL204 20mm (Conrad.fr) : 2*15€
  • Moteur, celui d'un broyeur de végétaux avec rouleau et engrenage, pas lames réversibles (Occasion ou LeroyMerlin) : 0 - 170€
  • Métal “gros oeuvre” (Descourt & Cabaux): 50-150€, souvent il faut acheter 6 mètres
    • Tube carré acier 30x30x2
    • Cornière acier 30x30x2
    • Plat acier30x2
    • Feuille 1.5mm
    • Feuille trouée
  • Métal “produits métallurgistes” (Degometal) 50-100€, découpe au mètre
    • Barre Hexagonale étirée acier 27mm ou rond plein acier de 35mm pour l'usiner
    • Rond plein 50mm pour le coupleur
  • Visseries : écrous, boulons 10mm et 8mm. Pour les dimensions, se reporter aux plans. 50-100€
  • Divers (disques, papiers abrasifs, baguettes de soudure, dégraissant, …) : 50-100€

Total: entre 450€ et 900€.

C'est un ordre d'idée, c'est sans compter les déplacements et les outils, l'espace et les compétences nécessaires pour réaliser la machine.

Axe central

Pour entraîner les mâchoires en métal, le projet d'origine propose un axe central hexagonal. Nous avons eu beaucoup de mal à trouver un fournisseur et des compétences nécessaires pour usiner cet axe, c'est pourquoi nous proposons en plus une deuxième solution avec une axe carré beaucoup plus facile à fabriquer.

Hexagonal

Nous n'avons pas trouvé de fournisseurs de barre hexagonale à temps, nous l'avons fabriqué à partir d'un rond plein de 35mm d'épaisseur avec l'aide de Guy Mausy, tourneur-fraiseur géniale à Nice. Après coup, nous avons trouvé un article sur Radiospare à 65€ et chez Degometal à Nice (ACIER S235JR-A37-ETIRÉ-HEX27) à 20€.

Plan de fabrication

Fabrication

Au tour, on égalise le rond plein de 35mm et on diminue ensuite les extrémités pour atteindre un diamètre de 20mm.

À la fraiseuse manuelle, avec beaucoup de patience, on enlève la matière sur 6 pans petit à petit, 1mm par 1mm, pour atteindre la côte de 27mm.

L'axe terminé après plusieurs heures de travail. C'est beau le métal !

Carré

Nous proposons aussi une autre conception que nous pensons plus facile à faire. En soudant un rond plein de 20 mm en acier à l'intérieur d'un tube carré de 25mm en acier. Si cette option vous intéresse, il faudra retravailler les plans de découpe des mâchoires en conséquence (decoupelaser_v1_tubecarre.zip).

Après avoir coupé le tube carré et le rond plein, nous avons ponçer à la meuleuse l'ensemble pour que le rond rentre dans le tube et que les éléments de découpe glisse le long du tube.

Pour souder, nous avons placé des baguettes dans les coins pour centrer le rond plein, puis souder aux extrémités. Nous avons ensuite percer le tube de deux trous sur chaque face, puis souder à l'intérieur des trous.

Ensuite il faut meuler l'ensemble et ajuster bien les extrémités du carré qui doit être bien perpendiculaire pour s'emboîter.

L'axe est terminé

Mâchoires

Les mâchoires auraient pu être en acier inoxydable pour éviter la rouille dûe à l'humidité, mais nous n'avons pas trouver de tarifs suffisamment abordables. La découpe a déjà coûté environ 230€ ! Et il faudrait doubler voir tripler le prix pour de l'acier inoxydable … Nous avons commandé la découpe (laser) auprès de GLOXY à Marignane.

Découpe laser

Plans (les quantités ont été ajustées par rapport à l'original)

Fabrication

Poncer les éléments de découpe pour que tout s'ajuste, pour enlever les défauts et aspérités

Tarauder les trous de 4mm qui fixeront la feuille trouée (voir plus loin)

Fraise cônique pour accueillir les boulons qui fixeront les paliers de roulements

Glisser les dents sur l'axe, en suivant l'ordre (attention au sens de rotation des dents si le moteur n'a qu'un sens). Caler l'axe en position sur la partie basse

Assembler les côtés et la partie haute

Faire glisser les rondelles

Fixer les deux paliers UCFL204 20mm, visser l'ensemble sans trop serrer et ajuster mécaniquement l'entraînement. Attention, cette partie nous a pris beaucoup de temps, nous ne savons pas encore vraiment pourquoi

Soudure de la boîte

Nous n'avons pas trouvé de feuille trouée en acier, alors nous l'avons faite nous même ! Nous avons soudé cette feuille avec un poste à souder TIG, car elle est très fine et qu'il s'agissait d'inox et d'acier …

Moteur

Sur les plans d'origine, il n'y a pas d'indications sur la motorisation ou très vagues. En suivant des discussions sur certains forums, certains ont proposé celles-ci : 220V monophasé, au dessus 500W-1KW, réduction 1:20, 70 RPM. Nous avons cherché différents types de moteurs : moto-réducteur (problème car souvent triphasés et peu de personnes ont une prise triphasée), moteur de levage, moteur pour broyer les déchets végétaux (gyrobroyage), moteur universel de machine à laver (problèmes, vidéo), moteur essuie glace 24V (vidéo), moteur de portail, …

Après avoir cherché longtemps dans des ferrailleries, des motor-réducteurs d'occasions comme ceux-ci :

Nous avons finalement opté pour un broyeur de végétaux électrique de 2800W, que l'on retrouve dans le commerce (STERWINS Silent-2 2800) ou d'occasion, comme ici un Max Allister MQS2800.

Attention à bien regarder la vitesse du moteur qui devrait être entre 40 et 45 tours par minute et s'il s'agit du système de broyage avec un rotor qui écrase les branchages.

C'est à notre avis le meilleur choix, les caractéristiques semblent parfaites :

  • monophasé 220V, c'est-à-dire pas du 380V comme on peut voir dans les moto-réducteurs professionnels. À ce propos, certains pensent pouvoir passer des moteurs 380V en 220V avec la méthode du condensateur, mais d'après les retours de professionnels, il semblerait que la puissance est sans doute divisé d'un tiers et que le démarrage peut être lent.
  • 2800 W, largement haut dessus
  • 44 tours par minute, un peu en dessous des 70 T/M, mais cela ne pose aucun problèmes
  • 2 sens pour débourrage
  • axe centrale massif de 32mm de diamètre
  • et un bac en plastique pour récupérer les copeaux (à intégrer aux plans de construction du cadre en métal)
  • facilement trouvable d'occasion ou neuf pas trop cher

Coupleur

Une fois que vous avez trouvé le moteur il faut réaliser une pièce en métal qui s'adapte à l'axe du moteur et à l'axe du broyeur. Ici, nous avons avons pris un rond plein de 25mm de longueur de 50mm, puis, au tour, usiner les trous (un de 20mm pour le broyeur et un de 32mm pour le moteur). Nous avons fileter deux trous pour placer des vis et bloquer les axes.

Entonnoir

La fabrication demande une certaine dextérité et peut-être une soudure MIG ou TIG pour éviter de faire des trous sur les bords.

Plan

Fabrication

Cadre en métal

Le cadre en métal peut être fait de façon plus ou moins appliqué, mais pour avoir des cadres plans et droits, il faut bien prendre son temps. Concernant les dimensions, elles sont flexibles, vous pouvez agrandir le cadre en largeur, en hauteur, du moment que tous les éléments sont correctement alignés. Par exemple, dans notre case, nous aurions pu baisser la partie basse du cadre pour laisser passer le bac en plastique récupérer de notre broyeur de végétaux (voir plus haut).

Plans originaux (à changer suivant votre moteur et la hauteur du bac plastique)

Fabrication

Découpe des tubes carrés

Poncer les extrémités pour préparer les soudures

Ébavurer

Percer

Souder

Un vrai travail d'équipe, trois qui regardent, un qui bosse !

Le cadre est presque fini

Après avoir découpé la partie basse en plastique du moteur, on découpe et on soude des plats en acier pour fixer le moteur au cadre

Après avoir fini les mâchoires en métal et le coupleur, on peut positionner des tubes carrés de 20mm pour élever à la bonne hauteur les mâchoires par rapport à l'axe du moteur

Une petite astuce intéressante est de préparer quatre cales avec des écrous soudés pour régler la hauteur des pieds

Le résultat sur le cadre