Nous sommes mandatés pour être utilisés dans un spectacle théâtral afin de concevoir une bulle transparente de grand diamètre. Les facteurs de conditionnement de la conception étaient que la bulle devait être très transparente pour pouvoir voir ce qui se passait à l'intérieur, facilement amovible pour être déplacée et économique car son utilisation serait limitée dans le temps.

Choix du matériau : Deux matériaux légers et thermoformables sont suspendus pour le choix du matériau. Plaque en méthacrylate incolore (polycyril) de 6 mm d'épaisseur et plaque compacte en polycarbonate compact de 6 mm.

Le choix s'est porté sur le méthacrylate (Polycyril) pour les raisons suivantes :

-Coût du matériel : Moins cher que le polycarbonate compact de même épaisseur.

-Manipulation et moulage faciles : Le méthacrylate permet de le manipuler beaucoup plus longtemps que le polycarbonate. Les plaques en polycarbonate refroidissent lorsqu'elles sont retirées du four en moins d'une minute, tandis que les plaques en méthacrylate peuvent prendre jusqu'à 3 minutes environ avant de commencer à se solidifier.

-Préséchage : Ce procédé n'est pas nécessaire avec le méthacrylate

-Transparence : Le méthacrylate coulé a une plus grande transparence (> 90 %) que le polycarbonate compact (83 %) d'une épaisseur de 6 mm.

-Entretien : Le méthacrylate est plus résistant à l'abrasion et plus facile à réparer que le polycarbonate compact.

-Facile à polir : Il peut être poli superficiellement à l'aide d'un tampon et d'une pâte à polir.

-Solutions de conception : Après avoir choisi le méthacrylate (Polycyril) comme matériau idéal pour la fabrication de la calotte sphérique, nous sommes passés à la conception des éléments de construction de l'élément.

Nous avons divisé le sol, de 3,7 m de diamètre et 360º, en 9 segments de 40º et d'une largeur de 1 350 m, et un couvercle d'un diamètre d'environ 2 m. Pour joindre les 9 segments, nous profitons de la facilité de manipulation du matériau à chaud et nous fabriquons des languettes internes, qui seront à la fois les éléments de liaison et les éléments de renforcement de la sphère. Les fixations doivent être souples pour permettre au matériau de se dilater et de se contracter librement, comme s'il s'agissait d'un « accessoire flottant ». Dans la partie inférieure de la sphère, chaque segment possède une languette, repliée à l'intérieur, qui nous donnera de la rigidité et la possibilité de le fixer à la base.

Pour construire les segments, nous chauffons la plaque pendant environ 20 minutes, à une température de 140 à 160° C, dans un four à air chaud. Auparavant, un moule en bois (pour les grandes séries de pièces, il serait en métal) en forme de coin dans le secteur circulaire à deux rayons et un cadre périmétrique de serrage destiné à contenir le méthacrylate (Polycyril) lorsqu'il passe de l'état malléable (à la sortie du four) à l'état rigide (à température ambiante). Pour que lorsque le matériau quitte le four et se dépose sur le moule, il ne copie pas les irrégularités du moule, la surface de contact a été pré-doublée de tissu en flanelle, ce qui empêche son marquage, respectant ainsi les exigences optiques du projet.

Pour obtenir la pièce de fermeture supérieure (type « bulle ») qui couronne la sphère, nous partons d'une boîte métallique ouverte en haut et d'une planche de bois du diamètre qui nous intéresse (environ 2 m.). Une fois chauffée, la plaque est placée sur ladite planche et fixée avec un cadre périmétrique carré, obtenant une forme sphérique, soit par soufflage (le matériau est soufflé à l'intérieur de la boîte avec de l'air traité sans particules d'eau, en le soulevant au-dessus du niveau de la boîte) soit par aspiration (en aspirant le matériau vers l'intérieur, jusqu'à la hauteur souhaitée, car le diamètre de la pièce qui reposera sur les 9 segments est donné par le diamètre qu'il nous reste sur la planche).

Une fois les 9 segments thermoformés, ils sont reliés latéralement au moyen de vis métriques, et l'ampoule est fixée, dans la partie supérieure, ce qui finit par fermer la bulle transparente.