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Châssis

Le châssis du spectromètre Lumen est conçu pour offrir une stabilité mécanique maximale tout en restant fabricable avec des outils standard (imprimante 3D, fraiseuse CNC).

Composant Matériau Procédé
Plaque de base Aluminium 6061-T6 Fraisage CNC
Montants Acier inox 304 Découpe laser
Supports optiques PLA+ (noir mat) Impression 3D FDM
Couvercle supérieur PMMA (plexiglas) 5 mm Découpe laser
Vis et inserts Acier inox M3 Filetés + inserts
Longueur : 320 mm
Largeur : 240 mm
Hauteur : 180 mm
Poids : 4,2 kg (assemblé, sans électronique)

Le volume interne de 13,8 L permet d’accueillir l’interféromètre, la source IR, le compartiment échantillon et le capteur.

Fixer les quatre pieds antivibratoires (caoutchouc SBR, Ø 30 mm) aux angles de la plaque en aluminium. Utiliser des vis M6 × 20 avec rondelles Grower.

Visser les huit montants en acier sur la plaque de base. Vérifier l’équerrage avec une équerre de précision. Tolérance : ±0,5°.

Le plateau optique (aluminium 6061, surfacé) se fixe sur les montants à 80 mm de la base. Il reçoit l’interféromètre de Michelson. Utiliser le gabarit de perçage fourni dans les plans.

Le couvercle en PMMA se clipse sur les montants via des inserts filetés M3. Appliquer un joint torique en silicone pour l’étanchéité à la poussière.

Paramètre Tolérance
Planéité de la base ±0,05 mm
Parallélisme optique ±0,02 mm
Alignement laser ±0,1 mrad
Jeu des vis M3 0,1 – 0,15 mm

Le châssis est conçu pour minimiser la dilatation thermique différentielle :

  • La plaque de base en aluminium agit comme dissipateur passif.
  • Les supports optiques en PLA+ intègrent des fentes de dilatation.
  • Le coefficient de dilatation effectif est < 5 µm/m·K sur l’axe optique.

Un test de cyclage thermique (15 °C → 35 °C, 10 cycles) a montré une dérive d’alignement inférieure à 0,05 mrad.

Tous les fichiers sont disponibles dans le dépôt GitHub :

hardware/
├── chassis/
│ ├── base_plate.dxf # DXF pour fraisage CNC
│ ├── base_plate.step # Modèle 3D STEP
│ ├── uprights.dxf # Découpe laser des montants
│ ├── supports/ # Fichiers STL pour impression 3D
│ │ ├── mirror_mount.stl
│ │ ├── beamsplitter_mount.stl
│ │ └── detector_mount.stl
│ └── cover.dxf # Couvercle PMMA
└── assembly.step # Assemblage complet

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