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Source : PC-optimise.info
Date d´impression : 25/03/2019 (05:03:08)

Panneau lumineux semi-opaque homemade

Page mise en ligne le 28/11/2007 - Mandorlo G., Bastin K. et Mandorlo F.

Sommaire :
  1. Présentation du projet
  2. transfert des figures
  3. Réalisation des découpes
  4. Montage électrique
  5. Préparation du plexi et assemblage
  6. Conclusion

1. Présentation du projet

Il y a quelques semaines est apparu un article concernant la réalisation d´un panneau lumineux en plexiglas, dont le but était de faire ressortir un dessin avec de la lumière. Parallèlement à cet essais en tuning, un second projet était déjà en cours : la préparation d´un boitier tuné et préparé pour le silence (ce second point ne sera que peu évoqué dans les lignes qui suivent).
Cette fois, ce que nous cherchons à obtenir est simple : éclairer une forme pleine, de façon uniforme tout en ayant la possibilité de voir à travers, par semi-transparence.
Une unité centrale à l´aspect standard étant triste au regard et peu originale même si tunée d´origine, il convient ici de réaliser un objet unique. La personnalisation se fera à l´aide de découpes et de meulages, en plus de jouer avec l´éclairage.
Les panneaux latéraux des boitiers sont assez facilement personnalisables de par leur grande surface plane. Cependant, ceux-ci possédant souvent des trous déaération ou des ventilateurs présentent quelques difficultés. Dans toutes les lignes qui suivent, c´est un "simple" boitier Textorm 6A19 dont le prix est raisonnable (moins de 50 €) et dont les panneaux latéraux conviennent bien à la mise en place d´une vitre en plexi, au système de fermeture près. Un point sur lequel il est important de faire attention : l´épaisseur des toles. En effet, pour éviter les soucis lors des nombreuses manipulations, il est préférable d´utiliser des panneaux d´épaisseur suffisante.
Une fois encore, une photo valant largement un long discours, voici donc ce qu´on va réaliser :

Exemple de panneau lumineux (cliquer pour agrandir)

Exemple de panneau lumineux : on devine les emplacements pour les lecteurs optiques en façade (cliquer pour agrandir)

Nota Bene

Ce n´est pas l´intérieur du PC qui est doté d´un éclairage, mais la porte elle même qui éclaire : l´éclairage est diffus et identique sur toute la porte, ce qui est difficilement réalisable avec une source DANS le boitier.

Le principe

Le plexiglas ayant un indice optique nPLEXY (voisin de 1.5) plus élevé que l´air (nAIR=1), en dessous d´un certain angle, la lumière émise dans la tranche ne peut que se propager et pas ressortir : on ne peut pas voir le bleu de la source ! Cet angle est obtenu par la relation de Snell-Descartes, en utilisant le schéma suivant :

Schéma de principe

θmax = arcos(nAIR/nPLEXY) = 48°

Nos sources étant des diodes placées dans la tranche du plexiglas, nous devons donc faire attention à leur angle de vue (θvue), qui correspond au double du demi angle du cone d´émission (noté θ1/2=0.5 x θvue). Pour éviter que la lumière ne s´échappe au voisinage de la diode et se réfléchisse de manière non controlée sur les parois supportant le plexiglas, on devra donc vérifier :

θ1/2 < θmax

Comme toujours, le mieux reste de se fier à la datasheet des diodes que l´on utilisera et regarder la distribution spatiale de l´intensité lumineuse ! Dans notre cas, nous allons donc utiliser des diodes avec un θ1/2 de 12.5 °, à savoir des L-7104QBC-D (réf 466-3532 chez Radiospares).

Exemple de distribution spatiale de l´intensité lumineuse

Exemple de distribution spatiale de l´intensité lumineuse pour des diodes L-7104QBC-D : θvue est de l´ordre de 40 °

On constate que l´émission est concentrée dans un cone de θ1/2 = 20 °... et dans la datasheet, on parle d´angle de vue de 12.5°.On n´a donc presque pas de lumière au delà de 20° << θmax, et c´est tout ce qu´on cherche à obtenir ! Quant à la répartition des diodes, on veillera à en mettre sur chacune des tranches pour les grandes surfaces, pour obtenir un éclairement relativement homogène. Ces diodes sont données pour 1500 mcd : elles éclairent vraiment fortement il faudra donc éviter de les orienter vers le visage si on fait des tests !!
Pour les caractéristiques électriques, on verra plus tard !

Comment faire en sorte que la lumière s´échappe de façon homogène ?

Désormais, on a choisit des diodes de sorte à ce que la lumière qu´elles émettent ne s´échappe pas, notamment là où elles sont placées. Reste à faire ressortir la lumière de façon homogène sur toute la surface du plexiglas... Pour cela, on fera appel à de la diffraction ! Et pour faire difracter notre surface, on va tout simplement... la rendre rugueuse !

Influence de la rugosité de la surface du plexiglas

Comme on peut le voir sur le schém ci dessus, on redirige la lumière selon toutes les directions à cause de la rugosité : pour certains angles, la lumière resortira sur l´autre face, sinon, elle se réfléchira deux fois avant de rencontrer à nouveau la face rugueuse du plexiglas.
Pour un bon fonctionnement, il est essentiel d´avoir des défauts dont la taille est de l´ordre de la longueur d´onde de la lumière qu´on veut utiliser... On devra donc utiliser un papier abrasif avec un grain très fin !

Norme P de la FEPA

Pour plus de détails concernant les papiers abrasifs, on pourra se rendre sur cette page de la société Standard Abrasives.

On pourra se contenter de P1000 pour peu qu´on ne frote pas fortement le plexiglas, de sorte à ne pas faire de rayures plus prononcées. Pour des raisons évidentes, il faudra "rayer" le plexiglas dans toutes les directions, et donc ne pas frotter avec en permanence le même geste.

Choix de la taille du plexiglas (partie partiellement commune avec le précédent article)

Etant donné que nous allons utiliser une parois latérale de PC dans notre exemple, il convient de prendre en compte les paramètres suivants :

Montage de l´ensemble

On pourra réaliser des motifs en disposant des objets non transparents sur le plexiglas, ou en réalisant une découpe particulière de la porte métallique, ce qui est le cas ici

2. transfert des figures

Protection du boitier

Etant donné qu´on ne souhaite pas rayer la face extérieure du boitier, ni l´écailler lors des découpes, nous allons utiliser de l´adhésif de carossier (facile à décoller) pour recouvrir toute la surface extérieure de la porte en question.

Protection partielle de la porte (cliquer pour agrandir)

Protection partielle de la porte (cliquer pour agrandir)

Afin de protéger le panneau, on n´hésitera pas à mettre un tissus sous la porte lorsque nous allons entamer les découpes.

Les motifs

Etant donné que nous allons réaliser des découpes, il est important d´utiliser des motifs "simples" au sens où les outils de découpe dont on dispose limiteront la taille des détails.
Le point le plus important consiste à transférer les contours des découpes et pour cela on pourra :

Transfert des motifs sur la face intérieur du panneau latéral (cliquer pour agrandir)

Transfert des motifs sur la face intérieur du panneau latéral (cliquer pour agrandir)

Remarque

Prendre du papier neuf ou ayant peu servi afin que le motif apparaisse parfaitement.

3. Réalisation des découpes

Procédure

Tout d´abord, quelques recommandations :

Il est préférable de commencer les découpes avec les parties les plus linéaires afin déuser les disques. Par ailleurs, on pourra mettre de côté des disques à mi usure pour réaliser les motifs les plus petits. En effet, la précision dépend grandement du diamètre du disque.
On procède à petite vitesse avec éventuellement plusieurs passages, sans oublier que le but est d´obtenir des découpes nettes sur la face peinte. En appuyant peu sur l´outil de découpe, on parviendra à ce que les dérapages ne soient pas visibles de l´extérieur.

Découpe des portions le plus rectilignes en premier (cliquer pour agrandir) Disque de grand diamètre pour les gros motifs (cliquer pour agrandir) Disque de petit diamètre pour les détails (cliquer pour agrandir)

De gauche à droite : découpe des portions le plus rectilignes en premier, disque de grand diamètre pour les gros motifs, disque de petit diamètre pour les détails (cliquer pour agrandir)

Au fur et à mesure de la progression, il est préférable de laisser des points de fixations (de préférences à des endroits faciles à découper) de manière à maintenir rigide la structure du panneau. Cela permet de réduire les vibrations qui peuvent endommager les disques. Retirer ces fixations lorsque toutes les découpes difficiles sont finies. Cette étape a nécessité une vingtaine déheures et une bonne trentaine de disques.

Points de fixation en rouge (cliquer pour agrandir) Fin des découpes (cliquer pour agrandir)

Points de fixation en rouge et fin des découpes (cliquer pour agrandir)

Finition des découpes

Suite aux découpes, les tranches présentent de la limaille et ne sont donc pas très nettes. Il est donc nécessaire de les arranger à léaide déaccessoires ou tout simplement avec des limes de modélisme. De plus, bien nettoyer léensemble va éviter que la limaille ne provoque ultérieurement des court-circuit, lors de léassemblage avec la partie électrique.

Suppression de la limaille (cliquer pour agrandir)

Suppression de la limaille (cliquer pour agrandir)

Afin que les tranches soient assorties à la peinture du boitier, il est utile de les teinter à léaide déun marqueur indélébile de la bonne couleur. Evidement, un boitier noir comporte un avantage certain. Il est plus aisé déappliquer le marqueur par le dos du panneau, pour de ne pas déraper sur des zones visibles et laisser des traces.
Pour les courageux qui veulent changer la couleur de leur boitier, c´est le moment de passer à la peinture !

Coloration des tranches (cliquer pour agrandir)

Coloration des tranches (cliquer pour agrandir)

4. Montage électrique

Il s´agit d´ajouter des diodes dans la tranche d´une plaque de plexiglas.

Montage des diodes et choix du point de fonctionnement

Pour les découpes, perçage et mise en place des diodes, on se réfèrera à la page conernant la mise en place des diodes qui explique en détail la procédure à suivre.
Une fois les diodes en place, il convient de choisir un point de fonctionnement pour contrôler la quantité de lumière qui sera émise dans la plaque en plexiglas. Pour ce faire, on pourra s´en remettre à cette autre page qui contient tout le nécessaire pour dimensionner la valeur des résistances à associer au montage.

Soudures des différentes branches

Dans un premier temps, on réalise chacune des branches nécessaires, puis on ajoutera l´alimentation de l´ensemble des diodes.
Pour chaque branche, on peut donc commencer par dénuder puis étamer un fil (ni noir ni rouge pour le distinguer de l´alimentation) afin de relier des résistances successives et souder la résistance (560 Ω ici pour nos résistances). Enfin, pour souder la résistance sur la diode, on commence par étamer les deux futurs contacts pour faciliter la soudure. Enfin, on protége les contacts avec de la gaine thermo-rétractible. Pour un panneau de 30 cm par 40 cm, on pourra se contenter de 3 diodes par tranches, pour les L-7104QBC-D utilisées dans cet article.

Soudure résistance/diode (cliquer pour agrandir) Mise en place de la gaine thermo-rétractible (cliquer pour agrandir)

Soudure résistance/diode puis encapsulationa avec de la gaine thermo-rétractible (cliquer pour agrandir)

On peut alors désormais tester chacune des branches avec un transfo 12V, comme sur la photo ci dessous, en prenant les précautions nécessaires.

Test des branches (cliquer pour agrandir)

Test des branches (cliquer pour agrandir)

Alimentation générale du panneau

Il s´agit de rajouter les alimentations de chacune des branches. Pour des raisons d´isolation, il faudra là aussi bien veiller à mettre en place de la gaine thermo-rétractible.

Alimentation d´une branche (cliquer pour agrandir) Test au fur et à mesure (cliquer pour agrandir)

Alimentation d´une branche et test au fur et à mesure

Une fois toutes les branches alimentés, on ajoutera une prise de type 3 points (comme pour les ventilateurs), de sorte à pouvoir démonter aisément la porte sur laquelle sera placée la plaque de plexiglas.
Enfin, il est préférable de recouvrir les tranche de scotch d´électricien pour protéger toute soudure apparente de rentrer en contact avec la porte, normalement reliée à la terre...

Montage sur le PC

Du côté du PC, il reste à réaliser l´alimentation de la porte à partir d´une prise Molex, et éventuellement insérer un interrupteur.

Soudure résistance/diode (cliquer pour agrandir) Mise en place de la gaine thermo-rétractible (cliquer pour agrandir)

Soudure de l´interrupteur, et ajout de la gaine thermo-rétractible

Reste l´essentiel, un montage propre dans le PC. Afin que l´interrupteur soit discret, il a été choisit de très petite taille et placé au niveau des connecteurs de façades, non visibles par un cache.

Montage de l´intérupteur dans le boitier (cliquer pour agrandir)

Montage de l´intérupteur dans le boitier (cliquer pour agrandir)

5. Préparation du plexi et assemblage

Poncage du plexiglas

Comme énoncé précédement, on veillera à bien travailler le plexiglas de sorte à ne pas laisser apparaitre des rayures. Du P1000 utilisé avec de l´eau fera largement l´affaire, tant qu´on laisse bien sécher l´ensemble avant de le rebrancher.

Ponçage du plexiglas (cliquer pour agrandir) Rendu avec les diodes allumées (cliquer pour agrandir)

Ponçage du plexiglas et rendu avec les diodes allumées (cliquer pour agrandir)

Comme on peut le constater sur les photos ci dessus, il n´est pas essentiel de poncer toute la surface, mais au moins les zones qui vont être vues.

Montage et assemblage du plexiglas

L´objectif a été de fixer le plexiglas sans faire de trous visibles de l´extérieur tout en pouvant être démonté aisément. Différentes contraintes ont affecté le choix du montage notamment la fermeture du panneau. Pour rappel, le boitier concerné est un Textorm 6A19. Il a donc été nécessaire de prévoir l´emplacement de vis au niveau de la glissière du panneau.
Le principe de montage est donné ci dessous.

Principe de montage du  plexiglas (cliquer pour agrandir)

Afin que cela ne gène pas la fermeture par glissement (que la tête de visse ne fasse pas de sur-épaisseur), il a été nécessaire de retirer des rectangles de métal au niveau de la glissière du boitier pour laisser pénétrer la tête des vis. (points B sur la figure ci dessus)

Remarque

Si le boitier possède des anti-vibrations et que leur emplacement convient, il suffit de les retirer pour permettre le montage de la porte, pour peu qu´on place les vis "B" convenablement.

Ressort anti-vibration à gauche, et modification à droite

Ressort anti-vibration à gauche, et modification à droite

Pour s´assurer du bon positionnement des têtes de vis avec les éventuels trous dans le boitier, on pourra dans un premier temps coller temporairement des têtes d´écrous. Il est ainsi possible de vérifier que la fermeture de boitier s´effectue correctement aux emplacements choisis, et cela évite de percer inutilement la porte. On veillera aussi à ce que le plexiglas soit bien plaqué contre le panneau, quitte à introduire des rondelles en guise d´entretoise derrière les barres de maintient.

Vue intérieure de la porte (cliquer pour agrandir)

Vue intérieure de la porte (cliquer pour agrandir)

6. Conclusion

Rendu Final

Tout d´abord, le poids ! Le panneau d´origine fait environ 0,4 kg contre 2,5 kg une fois modifié !
Ce type de personnalisation n´est donc pas très recommandée aux personnes qui déplacent souvent leur tour comme pour des LAN. De plus, le panneau travaillé reste relativement fragile au niveau de certaines découpes.
Concernant l´éclairage, il est visible de jour comme de nuit et l´intérieur du PC est alors très peu visible. Lorsque les diodes sont éteintes, le plexi est totalement transparent : seul un léger voile est visible selon l´angle de vision.

Rendu de jour, panneau éteint (cliquer pour agrandir) Rendu de jour, panneau allumé (cliquer pour agrandir)

Rendu de jour, panneau éteint puis allumé (cliquer pour agrandir)

De nuit, l´éclairage des diodes ne permet pas vraiment de discerner les entrailles de la bête !

Rendu de nuit (cliquer pour agrandir)

Rendu de nuit (cliquer pour agrandir)

Conclusion

Alors, on en redemande ? Alors pour en arriver là, il faudra : de la patience, beaucoup de patience, et encore de la patience. Mais en dehors de ça, ce n´est pas hors de portée : hormis quelques notions de bricolage, il n´y a rien de bien difficile.
Concernant l´entretient, les traces de doigts sont nettement moins gênantes que pour le projet précédent. Evidement, on peut aller plus loin, jouer avec les couleurs, les formes. Libre à chacun d´imaginer ce qu´il veut !
Rendre son PC unique, c´est stimulant, non ?

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