Brasure

On dégraisse d'abord les parties qui seront recouvertes d'étain à l'acétone et on enduit, au pinceau, le flux décapant sur toutes les surfaces destinées à recevoir la brasure pour avoir une bonne accroche. Le couvercle est posé sur la grille et en 15 secondes le flux commence déjà à bouillir et à agir, signe qu'on est déjà arrivé à la bonne température vers les 200 °C ! Attention à ce que vous faîtes car les risques de brûlures graves sont réels ! On ne tarde pas pour faire fondre le fil d'étain sur la surface et on voit que la brasure se répartit sur toute la surface toute seule grâce au décapage chimique. Les protos sont usinés de manière à laisser un jeu de 0.2 mm entre le couvercle et la base une fois assemblés pour permettre à la brasure de se répartir par capillarité entre les 2 et d'avoir un joint parfait.

Au final, on obtient un bloc tout oxydé à cause des flammes et du flux qui laisse quelques traces mais il suffit de passer le bloc à l'acide sulfurique (précautions d'usage) pour décrasser le tout et surtout l'intérieur qui devient inaccessible. Pour l'extérieur, il suffit de poncer pour faire disparaître le reste de la calamine. L'inspection par les trous filetés révèle une brasure parfaite sans débordement à l'intérieur et étanche, donc méthode approuvée à 100% !

Le plus dur est enfin terminé ! Il reste maintenant à polir, à la main, les blocs et assurer une bonne planéité à leurs bases. On va polir sur un marbre en partant de la toile émeri assez fine pour décrasser le plus gros et mettre au carré les blocs, puis polissage au P800, P1200, P1500 et enfin P2000 avec beaucoup d'eau à chaque fois pour éviter un encrassement trop rapide du papier. Toujours rincer méthodiquement le bloc entre chaque feuille car le moindre grain abrasif qui traîne sur le papier très fin et c'est la grosse rayure assurée ! Le polissage se fait toujours en ligne droite avec rotation de 90° au bout de quelques minutes, sans appuyer comme un goret, et l'effet miroir (pour le style) apparaîtra tout seul. Après de nombreuses heures de travail on arrive enfin à çà :

Tests de débit

Les raccords utilisés sont des embouts cannelés au filetage 1/4" gaz conique pour du tuyau 12 ou 10 interne (diamètre interne raccord = 8 mm). Les pertes de charges sont quantifiées avec une pompe MJ1000 (1000 L/h max et 1.5 mCE de colonne max) un peu fatiguée (axe métal usé et paliers ovalisés) et 40 cm de tuyau 10int pour avoir une idée du débit atteignable. On obtient d'excellents débits malgré les mini-canaux du fait d'une structure très simple et sans obstacles. Cela laisse présager de bons débits également avec les versions 0.3 mm qui arriveront plus tard (une mise à jour de l'article sera sûrement faite). On peut alors être certain, grâce à cette vérification, que les performances seront encore meilleures car on double quasiment la surface mouillée et on augmentera le coefficient d'échange en même temps ! Voici en images les débits obtenus sur 2 essais différents :

Les valeurs réelles observées peuvent être comparées avec le calcul et la prédiction de la perte de charge du bloc. Les photos ci-dessus ne montrent pas la mesure en elle-même car elle s'est faite à part dans un récipient gradué par pesée du liquide (10 L pour minimiser l'erreur et plusieurs mesures moyennées). Lors de la mesure on avait donc un décalage de hauteur de 36 cm entre le rotor de la pompe et la sortie du bloc qu'il faut prendre en compte car on est en circuit ouvert et donc la gravité intervient. On reporte sur un graphe la perte de charge calculée de la structure interne du bloc, les 36 cm de dénivelé et la courbe constructeur de pompe de la MJ1000. On travaille en Pascal par simplicité avec la correspondance d'unité 100000 Pa = 1 bar = 10.2 mCE :

Le débit obtenu (appelé point de fonctionnement) se situe à l'intersection de la courbe de pompe et de la somme des pertes de charges occasionnées par le bloc et le dénivelé. Ce débit atteint environ 300 L/h mais il faut encore ajouter les courbes de pertes de charges du tuyau et des raccords ainsi que la fatigue de la pompe (débit max plus assuré ce qui change un peu sa courbe) qui viennent donc décaler le point de fonctionnement vers la gauche en se rapprochant des 240 L/h pratiques (courbe verte en pointillés). Au final on retombe sur nos pattes et cela vaut mieux...

La vitesse moyenne dans un canal à 240 L/h est donc environ égale à 1.66 m/s (20 canaux en tout) ce qui nous procure un écoulement laminaire/transitionnel si l'on tient compte uniquement du Reynolds d'un canal (Re = 1500). Il faut néanmoins voir que l'écoulement entrant par le diamètre 8 mm est turbulent (V = 1.32 m/s et Re = 10600) donc le temps que l'écoulement se développe (longueur nécessaire d'environ 40 fois le diamètre du canal) et vu la faible longueur des canaux, on peut considérer qu'on est turbulent partout et c'est tant mieux. De plus, la turbulence apparaît plus rapidement dans des canaux de taille réduite que dans des conduites classiques.

Le débit dans un circuit complet en 10int (1.5 m environ) avec un autre bloc chipset en série, un radiateur de type BIX2 et une EHEIM 1048 (600 L/h max) se révèle être également très bon :