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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR UNIVERSITE DE DOUALA UNIVERSITY OF DOUALA

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR UNIVERSITE DE DOUALA UNIVERSITY OF DOUALA -------------------------------------- -------------------------------------- BP 2701 Douala Tel: (237) 33 01 43 30/30 SITE Web: www.fgi-ud.com DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE DE CONSTRUCTION INDUSTIELLE (TCI) MATERIAUX COMPOSITES Enseignant : Mr BETENE EBANDA Travail à faire: NOMS (groupe 8) : PELAGUE NGOUO Josias Nathan 16G03039 SIMO CHATUE Paule Hilary 16G03048 SONGOU Francine Nina 16G03284 CLASSE: TCI 5 Date: 15/11/2020 République du Cameroun ************ Paix – Travail - Patrie ************ Republic du Cameroon ************** Peace– Work – Fatherland **************** Année académique 2020/2021 ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE DOUALA ENSPD En vous appuyant sur la littérature, présenter le procédé de mise en forme des composites Table des matières INTRODUCTION.........................................................................................................3 I. GENERALITE SUR LES MATERIAUX COMPOSITES................................4 II. PROCEDES MANUELS DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES..........................................................................................................................4 III. PROCEDES MOYENNE SERIE DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES................................................................................................4 IV. PROCEDES GRANDE SERIE DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES..........................................................................................................................4 1. Moulage par compression...............................................................................4 2. Moulage par pultrusion..................................................................................6 3. Moulage par injection.....................................................................................7 CONCLUSION..............................................................................................................8 REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |1 Figure 1 : Moulage par injection de résine......................................................................4 Figure 2 : Moulage par compression à froid...................................................................5 Figure 3 : Moulage par compression à chaud.................................................................6 Figure 4 : Moulage par pultrusion...................................................................................7 Figure 5 : Moulage par injection.....................................................................................7 REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |2 INTRODUCTION Avec l’évolution de la technologie et l’envie d’innover, plusieurs domaines tels que l’aéronautique, l’aérospatial… exige des matériaux avec des caractéristiques toujours plus meilleures. Cet ainsi qu’est né le matériau composite : mélange d’au moins de 2 matériaux non miscibles dont les caractéristiques sont meilleures que les caractéristiques pris individuellement. En plus de meilleures caractéristiques, ce dernier a permis la construction des structures plus légères. Mais les propriétés du composite dépendent en grande partie de son procédé de fabrication. Quels sont donc les différents procédés de mise en forme des composites ? Pour mener à bien notre travail, nous commencerons par présenter les composites de manière générale, ensuite nous présenterons les procédés manuels, et enfin nous parlerons des procédés moyenne et grande série de mise en forme des composites. REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |3 I. GENERALITE SUR LES MATERIAUX COMPOSITES II. PROCEDES MANUELS DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES III. PROCEDES MOYENNE SERIE DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES IV. PROCEDES GRANDE SERIE DE MISE EN FORME DES MATERIAUX COMPOSITES Certains produits en matériaux composites sont d’utilisation générale, par conséquent ont besoin d’être produit en grande quantité. Parmi procédés permettant d’obtenir des pièces de grande série, nous pouvons citer : 1. Moulage par compression i. Moulage par injection de résine Le moulage consiste, par injection de résine sous pression, a Imprégner un renfort placé à l'intérieur d'un ensemble moule et contre-moule très rigide et fermé. L'alimentation automatique des résines élimine leur manipulation. La proportion de renfort peut être élevée, d'où l'obtention de pièces à caractéristiques mécaniques élevées. Ce procédé de moulage convient à la réalisation de pièces profondes et de formes compliquées. Figure 1 : Moulage par injection de résine REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |4 ii. Moulage par compression à froid Le. moulage est effectué à basse pression (< 5 bars) sans chauffage du moule en utilisant l'exotherme de polymérisation de la résine. L'énergie calorifique accumulée par le moulage des pièces est alors suffisante pour maintenir le moule à des températures de 50 à 70 °C, en fonctionnement permanent. Moule et contre-moule sont enduits d'agent de démoulage et de gel- coat. Puis le renfort et la matrice sont déposés sur le moule. L'ensemble moule/contre-moule est ferme, puis pressé. Le temps de polymérisation est lié au type de résine, au catalyseur et à la température atteinte par le moule en régime continu de production. Ce procédé de moulage est adapté à la fabrication de pièces de moyennes séries (4 à 12 pièces par heure). L'investissement (matériel et moule) est moins important que le procédé de compression à chaud. La presse basse pression est simplifiée. Les moules peuvent être réalisés par le transformateur en matériaux composites. Les pièces possèdent un bel aspect de surface sur chaque face. La productivité est inférieure au moulage à la presse à chaud. Figure 2 : Moulage par compression à froid iii. Moulage par compression à chaud Cette technique permet d'obtenir des pièces en grandes séries au moyen de presses hydrauliques et de moules métalliques chauffants. Le renfort, constitué par du mat à fils coupés ou à fils continus, par des tissus Ou par des préformes, est déposé sur le moule chauffant, enduit au préalable d'un Agent de démoulage. Puis la résine catalysée est coulée en vrac sur le renfort. Le moule est ferme suivant un cycle déterminé par descente et pressage du contre-moule. Le temps de pressage est lié au REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |5 temps de polymérisation de la résine , fonction de la réactivité de la résine et de l'épaisseur de la pièce. Le moule est ensuite ouvert, et la pièce éjectée. Ce procédé de moulage permet d'obtenir des proportions importantes de renfort, et par conséquent des pièces de bonnes caractéristiques mécaniques. Les dimensions des pièces sont fonction de l'importance de la presse. La pression de moulage est de l'ordre de 10 à 50 bars, la température des moules de l'ordre de 80 à 150 °C. Les cadences de fabrication peuvent atteindre 15 à 30 pièces par heure. Elles nécessitent un investissement important en matériel, presse et moule. Figure 3 : Moulage par compression à chaud 2. Moulage par pultrusion Le procédé de moulage par pultrusion sert pour la fabrication de profilés, rectilignes ou courbes, à section constante, hautement renforcés dans la direction principale. Dans cette technique, les renforts: fils, stratifils, rubans, etc., passent dans un bain de résine catalysée où ils sont imprégnés. Ils traversent ensuite une filière chauffée dans laquelle ont lieu simultanément mise en forme du profilé et polymérisation de la résine. Ce procédé est applicable aux résines thermoplastiques et thermodurcissables. Les profilés obtenus ont des caractéristiques mécaniques élevées, compte tenu de la possibilité d'obtenir des proportions de renfort élevées jusqu'à 80 % en volume. Le procédé est adapté aux productions d'assez grandes séries (vitesse de défilement jusqu'à 20 m/h). Il nécessite un investissement important de matériel. Exemples de fabrication: cannes à pêche, profilés divers, raidisseurs, etc. REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |6 Figure 4 : Moulage par pultrusion 3. Moulage par injection La méthode de moulage par injection est la méthode la plus répandue des méthodes de mise en œuvre des thermoplastiques armés (les autres méthodes étant l'extrusion, l'extrusion soufflage, le thermoformage, etc.). Le moulage par injection est réalisé sur les presses conventionnelles utilisées pour l'injection des résines thermoplastiques. Des granulés comportant la résine et le renfort (fibres courtes, billes, etc.) ou des mats pré-imprégnés sont extrudés par une vis d'Archimède. La matrice est fluidifiée par chauffage et injectée sous pression élevée dans un moule chauffé, où a lieu la polymérisation. Le type de matériaux obtenus est plus généralement appelé "plastiques renforcés" que matériaux composites. En effet, compte tenu de la nature des renforts (fibres courtes, sphères, etc.), la contrainte à la rupture et le module d'Young des résines sont multipliés par un facteur de l'ordre de 2 à 4. Cette technique est adaptée à la production de pièces en très grandes séries. REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |7 Figure 5 : Moulage par injection CONCLUSION REDIGER ET PRESENTER PAR LE GROUPE 8 Page |8 uploads/s3/ procedes-grandes-series.pdf