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Mecaniquecomposites chapitre 3

CHAPITRE Mise en ?uvre et Architecture des Matériaux Composites INTRODUCTION L'objectif de ce chapitre n'est pas de faire une étude approfondie de la technologie de mise en ?uvre des matériaux composites Il se propose simplement de dégager les principes de di ?érents processus de mise en ?uvre et de constituer une introduction à l'étude du comportement mécanique des matériaux composites La plupart des méthodes de mise en ?uvre consistent à élaborer les pièces en matériaux composites par couches successives comportant matrice et renfort Cette technique générale appelée strati ?cation conduisant à l'élaboration de strati ?és nous amènera ensuite à nous intéresser à l'architecture des matériaux composites MISE EN ?UVRE DES MATÉRIAUX COMPOSITES Moulages sans pression Les méthodes de moulage à froid et sans intervention d'une presse sont les méthodes les plus simples à mettre en ?uvre Elles nécessitent un minimum d'équipement et par conséquent d'amortissement Cette facilité a été à l'origine du succès des matériaux composites à ?bres de verre dans l'industrie et l'artisanat Ces méthodes permettent la réalisation de pièces en petites et moyennes séries sans restriction de formes et dimensions Bien que la proportion de ?bres puisse varier elle reste toutefois limitée Les pièces comportent une seule face lisse reproduisant l'aspect du moule En ?n la qualité de la pièce moulée dépend dans une large mesure du savoir-faire du mouleur Moulage au contact ?gure Avant moulage le moule est revêtu d'un agent de démoulage puis généralement d'une ?ne couche de résine de surface souvent colorée dénommée ??gel coat ? C Mise en ?uvre des matériaux composites matrice renfort matériau composite rouleau moule FIGURE Principe du moulage au contact Le moulage est ensuite e ?ectué selon les opérations suivantes Le moule est enduit avec de la résine catalysée et accélérée au pinceau ou au rouleau Le renfort mat tissu etc est disposé dans le moule Divers types de renforts peuvent être utilisés suivant les di ?érentes parties de la pièce Les renforts doivent alors se superposer Le renfort est ensuite imprégné avec la matrice puis un ébullage est e ?ectué avec un rouleau cannelé Après géli ?cation de la première couche les couches suivantes sont appliquées en utilisant la même technique Des inserts peuvent être mis entre ces couches tubes vis écrous armatures etc Le démoulage est ensuite e ?ectué après un temps qui dépend de la résine et de la température de l'ordre de heures La polymérisation est ensuite e ?ectuée en milieu ambiant pendant plusieurs semaines Cette polymérisation peut éventuellement être accélérée par étuvage par exemple à heures aux environs de C Après polymérisation on procède à la ?nition de la pièce ébarbage ponçage éventuellement peinture etc Moulage par projection simultanée ?gure Le moulage est e ?ectué par projection simultanée de ?bres coupées et résine catalysée sur un moule L'équipement à projeter est constitué d'une machine à couper le strati ?l et d'un pistolet projetant la résine et les ?bres coupées l'ensemble fonctionnant par air comprimé La couche de ?bres imprégnées de résine est ensuite compactée et