Créer ses ampoules homemade


Nous avions vu précédemment comment monter quelques LEDs en série (sept) et comment procéder pour faire varier leurs luminosités. Malheureusement, l’intéret de cette technique se retrouve relativement limité tant que notre seul support reste une breadbord reliée au circuit d’alimentation par des pinces crocodiles. Il est en effet temps de rendre notre ampoule « solide » pour lui permettre d’être intégrée dans un meuble et être utilisée « en production ».

Pour ce faire, nous avons besoin des produits suivants :

  • De la fécule de maïs (Maizena, par exemple).
  • De la colle vinylique.
  • Un peu de vinaigre blanc (mais ce n’est pas obligatoire).
  • 2 vis de 5mm de diamètre pour 2cm de long avec deux écrous et deux rondelles par ampoule.
  • Un tournevis de 5mm de diamètre (on peut s’en passer).
  • Un sous-main translucide (comme le Ikea Pröjs).
  • Une feuille de papier calque.
  • Une feuille de papier à dessin.
  • Un cutter, pour découper le tout.
  • Une planche à découpe, pour tout couper, sauf la table.
  • Une éponge.
  • Un fer à souder, avec de l’étain.
  • Du fils électrique.
  • Du fils de fer.
  • De la gaine thermorétractable (facultatif).
  • Des cure-dents.
  • Une règle.
  • Et bien sûr, des LEDs. 😉

Création de la pâte autodurcissante

Nous nous laisserons guidés par la recette de tutofimo. Ils nous proposent de commencer par mettre environ 60% de colle vinylique, 40% de fécule de maïs et une cuillère à soupe de vinaigre blanc dans une casserole. Ensuite, il va falloir mélanger le tout à petit feu jusqu’au moment ou la pâte devient assez dure.

Ingrédients pour la pâte
Voici ce que ça donne avec 200g de colle vinylique, 140g de Maizena, et la cuillère à soupe de vinaigre blanc.
Ingrédients pour la cole mélangés
La même chose, une fois correctement mélangée.
La pâte cuite
C’est quand la pâte atteint cette consistante qu’il faut la retirer du feu

Maintenant, il est temps de pétrir le tout pour en faire une belle boule que nous mettrons à sécher dans un film alimentaire. Attention à ne pas la laisser à l’air libre, car cela la rendrait directement trop dure, et donc inutilisable… Celle-ci sera également très collante au début : pas d’inquiétude, c’est normal. 😉

La pâte colle beaucoup
Oui, il ne faudra pas oublier de se laver les mains après le pétrissage. ^^ »

Une fois la boule en train de reposer tranquillement dans son film alimentaire, on peut en profiter pour nettoyer tous les ustensiles. Là aussi, vous ne devriez pas rencontrer trop de problèmes : une éponge métallique, du liquide vaisselle, et pas mal de frottage rendra la casserole comme neuve. De plus, les matières premières étant comestibles, je ne vois aucun inconvénient à réutiliser les mêmes outils que ceux pour la cuisine.

Après quelques heures (environs 4) d’attente, c’est prêt ! Il est conseillé de l’aérer toutes les heures, en la pétrissant à nouveau pour que l’humidité s’y échappe. Ça vous permettra aussi d’apprécier le séchage en constatant que la pâte colle de moins en moins. 🙂

La pâte repose

La pâte se conserve assez longtemps : la plus ancienne que j’ai faite était encore en parfait état deux semaines plus tard. Il faut juste veiller à ce qu’elle n’ait pas de contact direct avec l’air. Il est donc inutile de se presser pour les étapes suivantes.

Création du moule à base de l’ampoule

La première étape réside dans la création d’un parton 1:1 sur une feuille, pour nous permettre d’avoir un modèle nous évitant ainsi de faire plusieurs fois les mesures pour savoir où placer quoi. Voici à quoi ressemble le mien :

Le plan

Ce n’est pas si compliqué que ça, en fait. Les lignes 1 représentent la bordure sur laquelle placer le sous-main pour le découper. Le rectangle 2, lui, indique où couper le plastique pour obtenir le moule qui sera utilisé pour sectionner notre pâte de façon approximative, mais suffisamment correcte pour pouvoir continuer. Le rectangle 3 désigne la surface effective de la pièce que l’on s’apprette à créer : on justifiera après coup notre base pour qu’elle rentre là dedans. Les barres verticales (4) et l’horizontale (5) permettront de repérer où insérer les composants.

Mon ampoule aura une dimension de 109x18mm, car une LED fait environs 10mm de large, qu’il y en a sept, plus encore deux vis employées pour la fixation du cache. Attention : je n’utilise finalement plus cette technique, vous pouvez donc ignorer les vis si vous comptez faire comme moi. Avec deux millimètres d’écart entre chaque composant, c’est la taille que l’on obtient.

Ce moule sera notre premier objet réalisé « en » sous-main ! Il faut le découper de telle façon à ce que l’intérieur de notre pièce corresponde au rectangle 2. Notez que pour faire ça simplement, il suffit de le poser sur le plan qu’on vient de dessiner, et de suivre le tracé avec un cutter. 😉

Couper le moule
Le sous-main étant transparent, le placer sur le plan de notre pièce final, et suivre les traits avec un cutter constitue un moyen simple et efficace de découpe. On remarquera que celui-ci est beaucoup plus simple que celui présenté un peu plus haut. C’est à cause de problème de chronologie, pas d’inquiétudes. 😉

Mon sous-main Ikea, ayant une épaisseur de seulement 1,5mm, j’ai décidé de le doubler, car nos bases se doivent quand même d’être assez solides. D’ailleurs après coup, je pense même que le tripler pourrait être encore plus judicieux. En effet, elles ont assez mal durci : elles se sont déformées… Je me dis que ça ne serait peut-être pas arrivé si elles étaient plus grosses. Je conseille d’utiliser la colle vinylique déjà en votre possession pour fixer les différentes couches ensemble, en l’appliquant sur les deux surfaces, et en laissant sécher toute la nuit. Le lendemain, il ne restera plus qu’à passer sur les bords avec le cutter pour lisser correctement les deux niveaux de plastique, et c’est prêt !

Le séchage du moule
Tous les moyens sont bon pour trouver comment maintenir les deux épaisseurs du moule ensemble pendant que la colle sèche.

Création de la base de l’ampoule

La prochaine étape consiste à fourrer le moule de pâte, de passer avec le cutter (équipé d’une ancienne lame pour ne pas en gâcher une bonne) dessus pour lisser le tout, et de couper ce qui dépasse.

Création des bases 1
Le but du jeu est d’à présent mettre la boule de droite dans le moule de gauche. 😀
Création des bases 2
Ça coince un peu…
Création des bases 3
Mais une fois le dessus découpé à l’aide d’un cutter, le tout semble déjà plus utilisable. 😉
Création des bases 4
Il ne reste plus qu’à sortir la pâte de son moule, et de procéder l’opération autant de fois que nécessaire.

À présent, on peut laisser reposer une dizaine de minutes avant la suite. Ça permettra d’éviter que les LEDs et la feuille ne s’y collent trop. Attention tout de même à ne pas tarder, car sinon, y introduire ces éléments la fissurera, voir la cassera directement ! J’ai fait l’erreur d’attendre presque deux heures pour certaines bases, les rendant quasiment inutilisables.

Notons que j’ai fait beaucoup trop de pâte pour mes sept ampoules… Je pense qu’avec mes quantités, j’aurai pu en faire au moins le double.

Il est temps de poser les bases une par une sur notre plan. On remarquera tout de suite qu’elles n’ont plus la dimension du rectangle 2 alors que c’est celui utilisé précédemment pour notre découpe. Comment cela se fait-ce ? Notre pâte à tendance à se rétracter sur elle-même durant les premières minutes de séchage. C’est la raison qui fait que notre moule est un peu plus grand que la taille exacte souhaitée pour le composant. 😉

La base a rétréci
Notre base est déjà un peu plus petite que la taille du moule.

Après ce constat, il est temps de passer au « marquage » du moule avec les repères permettant de savoir où positionner les différents composants. J’ai utilisé une règle pour aplatir la pâte dans le prolongement des traits 4 et 5. Ce n’est pas la meilleure façon de faire, car ça fragilise la pièce qui du coup a encore plus de chance de céder après l’incorporation des LEDs… Si j’avais à refaire cette étape, j’essayerais probablement de marquer plus finement, à l’aide d’un cutter par exemple, voire d’un feutre.

À présent, on peut couper le surplus de pâte en suivant les traces représentant le rectangle 3 : celui de la taille réelle de notre base. Pour ce faire, j’utilise aussi ma règle pour écraser ce qui dépasse dans le prolongement des traits.

Ajustement de la taille de la base

Sur la photo ci-dessus, on peut apercevoir des trous initialement prévus pour y insérer les vis permettant de fixer le cache. Cette technique a été abandonnée pour deux raisons : elle augmente considérablement le poids de la lampe, et surtout, les bases n’ayant pas correctement séché, on se retrouve avec des vis de travers. Une autre méthode a finalement été utilisée. Pour le moment, contentons-nous de simplement ignorer ces trous. 😉

Les bases sont tordues
On voit bien sur cette photo à quel point les bases peuvent être tordues.

La prochaine étape consiste à l’incorporation des cure-dents dans le côté de la base pour lui permettre d’être fixée sur un support quelconque. Faites bien attention à ce que ceux-ci restent bien droits et ne transpercent pas la paroi de la pâte. Notez aussi que plus celle-ci est sèche, plus la pièce se déformera durant la pénétration… Il ne faut donc pas trop tarder.

Mise en place des cure-dents

Mise en place de l’électronique

Ensuite, il va falloir insérer les LEDs sur les marquages restants. Faites cependant très attention au sens de celles-ci ! Elles seront reliées ensemble en série, il est donc essentiel qu’une anode soit à côté d’une cathode pour faciliter les soudures.

Incorporation des LEDs

Il ne reste plus qu’à procéder à l’opération autant de fois qu’il vous faut d’ampoules. Et finalement de laisser sécher tout ça pendant plusieurs jours, histoire que ça devienne rigide et solide.

Les bases avec les LEDs

Bon, vu comme ça, ça ne parait pas super, et effectivement, c’est… Perfectible. ^^ » Mais rassurez-vous, ce système d’ampoule a pour ambition d’être pas mal tolérant aux approximations que des gros débutants de notre genre faisons à outrance. Pas d’inquiétude, donc !

Soudure des LEDs

Après avoir laissé nos bases durcir correctement pendant plusieurs jours, nous pouvons passer à cette partie bien intéressante, mais aussi plutôt complexe : la soudure des LEDs entre elles. Si vous les avez correctement placées, avec l’anode de l’une à côté de la cathode de l’autre, l’opération sera aisée. Eh oui, il suffit de passer un bout de fils de fer, comme sur l’image si dessous, et d’appliquer l’étain sur les branchements qui vont bien.

Soudure des pattes

Faites quand même attention à souder uniquement les liaisons qui nous intéressent ! Ça serait con de se planter à cette étape. ^^ » Ensuite, coupez les sections restantes de fils de fer, et faites de même pour les pattes de l’autre côté de l’ampoule. Une fois terminé, voici le résultat à obtenir :

Soudure des pattes 2

Encore une fois, c’est d’un esthétisme plutôt soviétique, j’en conviens, mais ça fonctionne. Et ça, c’est cool ! Si l’opération était à refaire, je crois que je tenterais une soudure par point. Je ne serais vraiment pas sûr du résultat, notamment parce que je reste incertain quant au fait que les LEDs auraient survécues. Mais le test me semble très intéressant !

Vous remarquerez que seules deux pattes ne sont pas soudées à ce moment. C’est elles qui accueilleront les bornes entrantes et sortantes de l’ampoule. Nous pouvons donc y incorporer un câble.

Soudure du fil

J’ai pris du fils de 2,5mm² de section, car c’est le premier que j’avais sous la main, mais vu l’intensité maximale de 150 mA qui y transitera, vous pouvez en utiliser du bien moins gros. Il ne reste plus qu’à ajouter un bout de gaine thermorétractable au niveau de la soudure, pour éviter les courts-circuits, et à mettre en place un domino de l’autre côté pour finir toute la partie électrique !

La base et l'électronique de terminé

Fixation de l’ampoule sur son support

Notre ampoule est prévue pour être fixée sur une plaque de carton par des vis passant au niveau des cure-dents. On va donc se contenter de réaliser cette tâche. Pour la création des trous, je conseille d’utiliser un tournevis cruciforme de même diamètre. De l’autre côté, le maintien sera établi avec une rondelle et un écrou.

Fixation de la base
Voici à quoi doit ressembler l’attache. Encore une fois, je répète que les vis sur l’ampoule ne doivent plus être présentes… J’ai voulu les retirer pour refaire des photos, mais j’ai mis un peu trop de super-glu sur elles, les rendant impossibles à dissocier sans tout casser… ^^

À présent, le but est de cacher le haut des vis qui dépassent. Pour ce faire, la meilleure solution que j’ai trouvée est de rajouter une deuxième couche de carton à au moins deux cannelures par dessus, dont l’une est coupée à leurs niveaux. 😉

La première couche de carton

La deuxième couche de carton
Il ne reste plus qu’à superposer cette pièce sur l’autre. Par exemple, nous pouvons les coller ensemble.

Création des caches-LEDs

Pour rendre la chose vraiment « clean », je propose que l’on soigne les finitions à l’aide d’un cache translucide devant les LEDs également réalisé avec notre sous-main Ikea, et d’une dernière couche de papier sur notre carton. Le papier est bien lisse, et surtout, n’a pas un espace trop gros ce qui fait qu’il n’est pas moche d’y fixer le « cache-LEDs » en dessous.

Il faut couper le plastique de façon à ce que l’on puisse le coller sous la « peau » (le papier), et qu’il puisse encore rentrer dans le trou présent au-dessus des LEDs. Après, on fait de même avec le papier calque, qu’on collera sur la surface intérieure du sous-main (dans mon cas, j’ai utilisé de la super-glu, car je n’avais que ça sous la main, mais vous conviendrez que ma solution revient à labourer un jardin à coup de mortiers).

Création de la « peau » de papier

Il convient de mettre une ouverture un peu plus petite que celle qui est présente sur le carton. Une fois le papier découpé, peignons-le dans la couleur que l’on veut donner à notre structure. On attend quelques minutes que cela sèche, puis on y colle notre cache. Attention à bien prendre le côté sur lequel il n’y a pas le calque, car il devrait rester à l’intérieur de l’ampoule.

Le cache avec le papier
Voici le cache avec le papier. Oui, la photo est toute jaune car j’ai eu l’idée étrange d’ouvrir mes volets alors qu’il ne faisait pas nuit dehors.

Si vous ne comptiez pas coller le papier sur un support plus rigide, le fait qu’il « boucle » posera problème… Contre ça, je vois deux solutions : prendre un papier avec un haut grammage, pour qu’il résiste plus à la torsion, ou alors, de simplement peindre le côté invisible aussi. De cette façon, il restera à peu près droit. 🙂

Le cache avec les LEDs 2

Il ne nous reste plus qu’à fixer nos trois couches (les deux de carton et celle de papier) ensemble, et le tour est joué ! Voici la photo de l’ampoule terminée, avec une simple superposition. Il n’y a aucun collage.

L'ampoule terminée

Vu mon appareil photo de merde, je ne peux pas vous montrer de façon acceptable à quoi ça ressemble une fois l’ampoule allumée, mais je devrais remédier au problème sous peu. ^^

Je remarque aussi que cet article rédigé en plusieurs mois et dont les étapes ne respectent pas forcément la chronologie que j’ai appliqué pendant ma phase de « recherche et développement » n’est pas aussi clair que ce que j’espérais. N’hésitez donc pas à me poser des questions si une incompréhension vous résiste !


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