Un Extracteur De Fumée fait-maison, pour soudure électronique (avec fichiers STL fournis, pour impression 3D)

Si vous avez l’habitude de souder des composants électroniques, vous savez à quel point les fumées de soudage sont potentiellement malodorantes, irritantes, et toxiques. Aussi, afin d’éviter l’inhalation de celles-ci lors du soudage des composants, rien de tel qu’un extracteur de fumée, afin d’aspirer les fumées de soudure électronique au plus vite, avant qu’elles ne vous arrivent au visage !

Bien sûr, il existe de nombreux modèles différents d’extracteurs de fumée de soudage électronique, allant du plus simple (bas de gamme / pas cher), au plus sophistiqué (professionnel / coûteux). Pour ma part, je me suis fait un aspirateur de fumée fait-maison il y a peu, pour m’amuser, c’est pourquoi je vous le partage aujourd’hui ! Avec ses qualités et ses défauts, bien entendu ! Bien sûr, libre à vous de simplement vous en inspirer, pour réaliser le vôtre 🙂

Remarque : comme toujours sur ce site, il ne s’agit pas là d’essayer de rivaliser avec tout ce qui se fait ou qui se vend sur Internet ou ailleurs. En fait, ici, l’accent est avant tout mis sur l’apprentissage et le côté didactique. Bien sûr, il ne s’agit pas là d’un projet électronique à proprement parler, mais comme il sert en électronique, j’ai trouvé intéressant de vous le partager ! Alors en avant !

À quoi sert un Extracteur De Fumée, en électronique ?

Comme La Palice l’aurait dit, un extracteur de fumée sert … à extraire des fumées ! En clair, un extracteur de fumée est un appareil permettant d’aspirer des fumées d’un côté, pour les renvoyer ailleurs (après les avoir filtrées au passage, de préférence !).

En quoi sommes nous concernés, en électronique ? Eh bien, il faut savoir que les fumées issues de la soudure de composants électroniques sont particulièrement nocives. Cela est principalement dû aux composés mêmes que l’on retrouve dans le fil de soudure (ou de la pâte à braser), et plus précisément, le flux mis à l’intérieur (le flux étant un « ingrédient » intégré dans la soudure, permettant d’améliorer son adhérence/sa prise/sa propreté, les premières secondes de soudage). Or ce flux contient des éléments qui, lorsqu’ils sont chauffés, peuvent être irritants voire toxiques, pour nos voies respiratoires. Je pense notamment au colophane, mais pas que.

À long terme, une exposition à ces fumées peuvent entraîner des irritations plus ou moins persistantes, et des problèmes respiratoires grave. Ceci étant d’autant plus vrai que l’exposition régulière et/ou prolongée à ces fumées s’accumule dans le corps, augmentant d’autant plus les risques liées à ceux-ci. D’où la nécessité d’éloigner ces fumées au maximum, pour ne pas avoir à les respirer !

Du reste, veillez à ventiler un maximum l’endroit où vous soudez, et portez un masque filtrant au besoin. Bien entendu, un extracteur de fumée permet d’éloigner les risques d’inhalation de fumée de soudure, mais ce n’est pas parfait, loin de là. Alors faites toujours preuve de prudence, que vous soyez « bien équipé » ou pas !

Description de ce projet DIY (caractéristiques techniques, puissance, dimensions, …)

Le projet que je vous présente ici est donc, tout simplement, un extracteur de fumée permettant de dévier/filtrer les fumées lors du soudage de composants électroniques. Il est composé de :

• un boîtier, réalisé en impression 3D
• un ventilateur 12V, suffisamment puissant pour garantir une bonne aspiration
• une paire de filtres à charbon (ou un seul, suivant épaisseur)
• un interrupteur marche/arrêt, tout ce qu’il y a de plus basique
• et un bloc d’alim secteur 230 Vac → 12 Vdc, pour alimenter cet extracteur comme il se doit !

Au niveau du boîtier imprimé en 3D, celui-ci mesure environ 16 cm de haut sur 13 cm de large, et 5 cm de profondeur. Ce boitier imprimé 3D se décompose en 3 parties : un bloc arrière, une grille intérieure (pour protéger les pâles du ventilateur, côté aspi), et d’une façade avant. Voici à quoi il ressemble :

Au niveau du ventilateur, j’ai opté pour un modèle 12V (de dimension 120 x 120 x 25 mm) qui tourne à 2500 tr/min, pour un débit d’air de 83,2 CFM (environ 140 m3/h). Et ceci n’est pas de trop (un tel flux d’air, j’entends), car pour aspirer les fumées à plusieurs centimètres, il faut un grand débit d’air (et bien plus encore, pour être encore plus efficace !).

La réalisation (1/5) : l’impression des pièces 3D

Comme exposé sur l’image précédente, il y a 3 pièces à imprimer en 3D :

• la face avant
• la grille intérieure
• la coque arrière

Perso, j’ai imprimé cela en PLA blanc, avec une buse de 0,6 mm, sur une imprimante 3d Sidewinder X1. Avec ce diamètre de buse (0.6mm), il m’aura fallut environ 4h d’impression pour la face avant, 1h30 pour la grille intérieure, et 7h pour la coque arrière.

Une fois imprimés, voici à quoi ressemblent ces pièces :

Et pour vous donner une idée des dimensions de ces impressions, voici les plans côtés de la façade avant, de la grille intermédiaire, et de la coque de fond :

À présent, voyons comment fixer le ventilateur à l’intérieur, histoire d’entrer dans le vif du sujet !

La réalisation (2/5) : la mise en place et fixation du ventilateur

Maintenant que nous avons nos 3 pièces imprimées en 3D, nous allons pouvoir commencer à monter le ventilateur, à l’intérieur.

Pour ceci, il va être nécessaire de loger le ventilateur dans le fond de la coque arrière, puis de mettre la plaque intermédiaire dessus, afin que le ventilateur soit pris en sandwich entre les deux. Le tout sera verrouillé à l’aide de 4 vis inox, de diamètre M4, et de longueur 35mm (avec une rondelle plate/large et un écrou simple, pour bloquer le tout).

Voici ce que ça donne, en images :

Pour info, voici les caractéristiques du ventilateur utilisé dans ce projet :

• tension d’alimentation : 12 volts (courant continu)
• vitesse de rotation : 2500 tours/minute
• dimensions (largeur x hauteur x profondeur) : 120 x 120 x 25 mm
• courant consommé : environ 150 mA
• débit d’air : 83,2 CFM (soit environ 140 m3/h)
• bruit : 36 dBA maximum
• durée de vie : 40 000 heures
• fils/connecteur d’alim : 2 fils (un rouge et un noir), avec un embout XH2.54 (qu’il faudra couper, pour brancher directement les fils rouge et noir au reste, comme visible sur le schéma ci-après)

À noter que j’avais essayé d’utiliser un ventilateur de PC la première fois, mais clairement, la « force d’aspiration » ne suffisait pas ! Du coup, je vous le déconseille, sur ce type d’extracteur de fumée (radial).

La réalisation (3/5) : le câblage de la partie électrique

Côté câblage, comme vous allez le voir, c’est extrêmement simple ! En effet, il suffit juste d’alimenter notre ventilateur au travers d’un interrupteur marche/arrêt, et le tour est joué. Pour preuve, voici le schéma de raccordement interne de cet extracteur de fumée de soudure électronique :

En clair : l’alimentation 12 volts courant continu arrive par une prise DC Ø5.5×2.1, puis est coupée de manière unipolaire sur la ligne positive, pour ensuite alimenter notre ventilateur 12 Vdc.

Perso, j’ai simplement coupé/dénudé/étamé/soudé les fils entre eux, et mis une gaine thermorétractable par dessus (afin de les isoler, électriquement parlant, pour éviter tout court-circuit malencontreux !).

Voici d’ailleurs ce que ça donne en images, de mon côté :

Ah oui … ce n’est pas montré ici, mais un transformateur externe 230 Vac → 12 Vdc alimente tout ce montage en amont, via le connecteur DC5,5. Ce qui nous permet de rester en basse tension à l’intérieur de cet extracteur de fumées, pour un maximum de sécurité.

La réalisation (4/5) : mise en place des filtres à charbon

À présent, passons à la partie filtrage ! Ici, il s’agit simplement de glisser 2 couches de filtre à charbon (ou un seul, suivant épaisseur), en amont du ventilateur. Techniquement, ceux-ci s’insèrent entre la face avant de cet extracteur de fumée et la grille intérieure (cette dernière permettant que ces filtres ne soient pas « avalés » par les pales du ventilateur, car il n’y a pas de carénage côté aspiration, sur un tel ventilateur).

Voici d’ailleurs comment ils se placent, en image :

Au niveau dimensions, ces filtres font 120 x 120 x 5 mm (largeur x hauteur x épaisseur) chacun, tandis que leur emplacement dans la face avant fait 114,7 x 114,7 x 10 mm (largeur x hauteur x profondeur). Il faudra donc mettre un petit coup de ciseau au niveau de ces filtres 120×120 (ce qui se fait facilement, sans forcer) afin de les amener à du 115×115, pour qu’ils rentrent dans la face avant de notre boîtier, tout en forçant légèrement.

Au passage, libre à vous de prendre n’importe quelle taille de filtre à charbon, du moment où :

• vous pouvez découper un morceau de 115 x 115 mm dedans
• vous ne dépassez pas 1 cm d’épaisseur (là, j’ai mis 2 filtres de 0,5 cm d’épaisseur, pour rappel)

Maintenant que tout est en place, nous pouvons fermer le boîtier de cet aspirateur de fumée sur lui-même, et faire des essais avec 🙂

La réalisation (5/5) : fermeture du boîtier + tests/essais

Ça y est, nous arrivons au bout de cet assemblage ! Car il ne reste plus qu’à emboîter la face avant de cet aspirateur de fumée dans sa coque arrière, et le tour est joué !

Voici à quoi ressemble cet extracteur de fumée de soudure électronique une fois assemblé :

À noter que :

• l’assemblage est un simple emboîtement, monté en force (avec des petites encoches pour ouvrir la face avant, si ça force trop, au début)
• si jamais le filtre empêche la bonne fermeture du boîtier (à cause des écrous internes de fixation du ventilo), vous pouvez parfaitement l’entailler aux coins, pour corriger ce problème
• ici, le ventilateur 12 volts de cet extracteur de fumées est alimenté par un bloc secteur 230 VAC / 12 VDC pouvant fournir 2 ampères, car j’avais que ça sous la main ! Mais comme le ventilo ne consomme qu’environ 0,15A à vide, un bloc 230/12V de 1A aurait certainement suffit (à vérifier quand même !).

Ah oui … avant de mettre sous tension, vérifiez bien que les pales du ventilateur soient libres de tout mouvement, en soufflant simplement dessus depuis l’extérieur, par exemple !

À ce stade, il ne reste plus qu’à mettre tout ça sous tension, et vérifier qu’il n’y a pas de bruit anormal, ni le moindre échauffement suspect.

Et voilà, un extracteur de fumée pour soudage électronique simple et « efficace », fait maison 🙂

Liens vers fichiers STL (pour impression 3D)

Si vous souhaitez reproduire le boîtier en impression 3D, voici les fichiers STL de :

• la face avant (format STL)
• la grille intérieure (format STL)
• la coque arrière (format STL)

Si vous le faites vous-même, il suffira d’ouvrir ces fichiers STL dans un slicer (perso, j’utilise le logiciel gratuit Cura slicer, car il est simple, complet, et super performant !). Bien sûr, libre à vous d’utiliser un tout autre logiciel de découpe (slicer), selon vos goûts ou habitudes 😉

Enfin, une fois slicé, vous obtiendrez 3 fichiers GCODE, qu’il suffira d’envoyer à votre imprimante 3D ! Avec ma Sidewinder X1 et une buse de 0,6 montée dessus, il m’aura fallut « que » :

• 4h pour imprimer la face avant
• 1,5h pour imprimer la grille intérieure
• 7h pour imprimer la coque arrière

Bien évidemment, ceci n’est qu’indicatif, car selon les paramètres d’impression, la taille de buse, et le modèle d’imprimante que vous utilisez, cela peut grandement varier !

Liste des pièces/matériels utilisées

Pour ceux que ça intéresse, voici des liens vers les éléments de la « partie électrique », utilisés dans ce projet :

• 1 x ventilateur 12V 2500RPM fluid 120x120x25mm de 83.2 CFM (pour info, 1 CFM équivaut à 1,7 m3/h environ)
• 1 x interrupteur marche/arrêt rond
• 1 x connecteur DC Ø5,5mm x 2,1mm
• 1 x ensemble de gaines thermorétractable
• 1 x bloc secteur 230V/12V 2A

Et les éléments de la « partie mécanique » :

• 2 x filtre à charbon 120x120x5mm (ou un seul de taille 120x120x10mm, selon disponibilités)
• 4 x vis inox M4 x 35mm, tête cylindrique / six pans creux, pour la fixation du ventilateur
• 4 x rondelle fendue inox M4
• 4 x écrou inox M4

Voilà ! En espérant n’avoir rien oublié !

Avantages et inconvénients

Comme promis, voici un tableau succinct des avantages et inconvénients de cet extracteur de fumées fait maison, pour plus de précisions encore !

Remarque, après coup : je pense que cet extracteur de fumée serait bien plus efficace encore, s’il était monté sur un bras articulé (avec un peu de bidouille !), pour pouvoir le placer au-dessus de ce qu’on soude ; et donc, permettre une meilleure aspiration des fumées, qui ont naturellement tendance à monter à la verticale !

Ah oui… juste une parenthèse anecdotique : j’avais pris un ventilateur de PC avec leds RAB, lors de la première version de cet extracteur de fumée. Franchement, je vous le déconseille fortement, et ce, pour 2 raisons : premièrement, un ventilo de PC n’est pas suffisamment puissant, et donc, l’aspiration des fumées sera insuffisante ; deuxièmement, avoir des leds colorées qui s’animent lorsque le ventilateur tourne est marrant les premières secondes … mais fait carrément mal aux yeux puis au crâne, lorsqu’on soude (car c’est trop proche, déconcentrant, et trop lumineux, donc fortement gênant à la longue !).

Extracteur de Fumées fait-maison : conclusion !

Voilà ! Nous voici au terme de cette petite réalisation sans électronique, mais pourtant, à usage électronique 😉

N’hésitez pas à créer votre propre extracteur de fumée fait-maison, si le cœur vous en dit, car c’est en créant et donc, en rencontrant des problèmes (de conception et autre), qu’on progresse le plus !

Voilà ! À bientôt,
Jérôme.

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(*) Mis à jour le 10/01/2025