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Auteur(s)
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Michel CHATAIN : Ingénieur de l’Institut industriel du Nord IDN - Docteur ès sciences physiques
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ane rubrique importante du présent traité « Plastiques et Composites » est consacrée aux plastiques renforcés, c’est-à-dire aux matériaux constitués par une matrice organique renfermant des fibres souvent réparties de façon optimale pour assurer la plus grande résistance dans la direction des plus grandes contraintes.
On peut donc supposer que l’analyse de leur comportement et la prévision de leurs propriétés vont faire intervenir les caractéristiques de la matrice, celles des fibres, des problèmes d’interface et des conditions de fabrication. En effet, les propriétés mécaniques des composites sont très dépendantes des fibres employées : nature, répartition, taux, longueurs, diamètres, ensimages… Toutefois, les propriétés mécaniques, électriques, chimiques, photochimiques, thermiques sont largement affectées par celles de la matrice (en particulier par les températures de transition et de fusion pour les thermoplastiques) et cela d’autant plus que la fibre est plus courte et en plus faible proportion.
Une bonne connaissance des plastiques renforcés doit donc être fondée sur celle des renforts et des matrices.
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"Plastiques et composites"
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6. Applications
6.1 Généralités
Si l’on tient compte des qualités qui ont été attribuées aux composites à matrice organique 3.1 et si les motivations à caractère publicitaire sont écartées (articles de sport et de loisir « en carbone »), en ne conservant que les données objectives du cahier des charges, on arrive à la conclusion que le choix est le plus souvent fondé sur une économie de masse. La question qui se pose au concepteur est : quel prix est-il possible de payer un kilogramme d’allègement d’une structure ?
Si l’on peut accepter de dépenser 106 F pour un satellite, 2 · 104 F pour un hélicoptère, 50 F pour un camion, la réponse est peut-être limitée à 1 ou 2 francs pour une voiture de série.
Les techniques de mise en œuvre et les choix du couple matrice-fibre le montrent bien.
L’industrie aérospatiale utilisera des résines époxydes et des fibres de carbone drapées manuellement dans des opérations de moulage coup par coup en autoclave là où les constructeurs automobiles utiliseront UP-verre E et techniques de moulage en série.
HAUT DE PAGE6.2 Conception d’une pièce
Quelles que soient les exigences mécaniques du cahier des charges, dans un domaine où les composites sont en concurrence avec les métaux, en particulier les alliages d’aluminium, ils sont en mesure de fournir une réponse adaptée.
En effet, on pourra obtenir une variation continue de leurs propriétés en passant d’un polymère contenant un faible taux de...
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