I.5. Procédés de fabrication par
moulage
A cause de leur souplesse, les fibres peuvent être
rangées ou bobinées dans des directions diverses afin de mieux
supporter les contraintes directionnelles que la structure subira au cours du
travail. Il existe différentes techniques mais la plus utilisée
est le moulage (Figure I.3).
Moule ouvert Moule fermé
Moulage
Sous vide
Injection thermodurcissable/polymère
1. Fibres courtes - problème d'orientation des
Contact Projection
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fibres difficile à gérer.
3. Fibres longues thermodurcissable.
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- compression
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Figure I.3 : Principaux
procédés de moulage
Nous retiendrons le formage par moulage des composites
à renfort fibreux et à matrice résineuse. Les
différentes étapes de fabrication sont illustrées dans la
figure (I.4).
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Chapitre I Matériaux composites
Formage par moulage
Renfort
Imprégnation (mélange)
Mise en place du mélange sur l'outillage
Compactage
Polymérisation
Démoulage
Finition
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Figure I.4 : Différentes
étapes de mise en forme par moulage fermé
On dispose le mélange renfort dans un moule
après qu'il soit imprégné de résine, puis, on
procède au compactage de l'ensemble pour chasser l'air restant.
Le mélange renfort résine ne devient un
véritable matériau composite qu'après la phase de
durcissement (réticulation) de la matrice, pendant laquelle cette
dernière passe de l'état liquide à l'état solide
par apport d'énergie. Le comportement thermique des thermoplastiques est
comparable à celui des métaux ; par contre les
thermodurcissables, à la température de leur injection dans le
moule, atteignent une phase pâteuse puis subissent une transformation
chimique interne irréversible qui durcit définitivement la
matrice [NARA 99J.
Les procédés de fabrication les plus importants
sont les suivants :
I.5.1. Moulage au contact
Technologie de réalisation de pièces prototypes
après simulation. Le principe consiste à imprégner
manuellement les renforts disposés dans un moule. C'est peu
onéreux et des pièces de formes quelconques peuvent être
réalisées mais à une cadence très faible. En effet,
cette technique, par
Chapitre I Matériaux composites
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Chapitre I Matériaux composites
Chapitre I Matériaux composites
suite d'une dilatation peut faire éclater la structure,
d'où une altération mécanique qui entraîne souvent
une dégradation chimique (humidité, agression
atmosphérique) [DEGA 06].
I.5.2. Moulage sous vide
Ce procédé est encore appelé moulage en
dépression ou moulage au sac. Comme dans le cas du moulage au contact on
utilise un moule ouvert sur le quel on dispose les couches de renfort
imprégné, ainsi éventuellement que les axes de remplissage
lorsqu'il s'agit de matériaux sandwichs. Le moulage sous vide consiste
à utiliser simultanément le vide et la pression
atmosphérique.
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