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4 - MOULAGE DE PIÈCES EN PETITE ET MOYENNE SÉRIE

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Article de référence | Réf : AM5236 v1

Moulage de pièces en petite et moyenne série
Mise en œuvre des composites TP - Compounds à fibres continues

Auteur(s) : Paul LUCAS, Guy ZANELLA

Date de publication : 10 avr. 2007

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Les normes ISO 180 de décembre 2000, ISO 180/A1 de décembre 2006 et ISO 180/A2 d'avril 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 180 (T51-911) : Plastiques - Détermination de la résistance au choc Izod (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1912 (Janvier 2020).

24/02/2020

La norme NF EN ISO 527-1 d'avril 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-1 (T51-034-1) : Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 1: Principes généraux (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).

09/12/2019

Les normes NF EN ISO 178 de février 2011 et NF EN ISO 178/A1 de juin 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 178 (T51-001) "Plastiques - Détermination des propriétés en flexion" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1905 (mai 2019).

25/06/2019

La norme NF EN ISO 527-3 d'octobre 1995 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-3 (T51-034-3) "Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 3 : Conditions d'essai pour films et feuilles" (Révision 2018)
 Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).

27/02/2019

RÉSUMÉ

Les procédés de mise en œuvre des composites thermoplastiques sont directement dépendants de la présentation commerciale des composites CLFT (composites à fibres continues) et des procédés de transformation existants pour les composites TDA (thermodurcissables armés) et SFT (Short Fiber Thermoplastic). L’objectif de la transformation d’un CLFT (Continuous Long Fiber Thermoplastic) en objet manufacturé est de préserver la continuité du renfort fibreux, tout en conservant l’intégralité de l’effet renforçant de la fibre jusque dans la pièce en minimisant les efforts de cisaillement sur le matériel de transformation.

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ABSTRACT

Implementation of TP composites - Continuous fiber composites

The implementation processes of thermoplastic composites directly depend on the commercial presentation of the CLFT composites (continuous fiber composites) and the existing transformation processes for reinforced thermosetting composites and SFT( Short Fiber Thermoplastic) composites. The objective of the transformation of a CLFT (Continuous Long Fiber Thermoplastic) into a manufactured object is to preserve the continuity of the fibrous reinforcement whilst maintaining the full reinforcing effect of the fiber and minimizing shear stresses on the processed material.

Auteur(s)

  • Paul LUCAS : Ingénieur ITECH - Responsable du Service R & D Twintex Saint-Gobain Vetrotex International

  • Guy ZANELLA : Ingénieur-Plasturgiste - Ancien Responsable de l’atelier d’Applications Twintex Vetrotex Saint-Gobain

INTRODUCTION

Les procédés de mise en œuvre des composites thermoplastiques sont directement dépendants de la présentation commerciale des composites CLFT (composites à fibres continues) et des procédés de transformation existants pour les composites TDA (thermodurcissables armés) et SFT (Short Fiber Thermoplastic) dans la petite et la moyenne série ainsi que dans la grande série.

L’objectif de la transformation d’un CLFT (Continuous Long Fiber Thermoplastic) en objet manufacturé est de préserver la continuité du renfort fibreux, tout en conservant l’intégralité de l’effet renforçant de la fibre jusque dans la pièce en minimisant les efforts de cisaillement sur le matériel de transformation (utiliser des systèmes de guidage et de frottement avec une rugosité inférieure à 1 µm et un coefficient de glissement proche de celui de la céramique polie ou de l’alliage laiton polissage 800).

Pour les notations des abréviations utiles, se reporter à l’introduction du dossier Mise en œuvre des composites TP- Compounds à fibres courtes et longues.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5236


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4. Moulage de pièces en petite et moyenne série

4.1 Moulage sous vide

La technologie de moulage sous vide permet la fabrication de pièces composite thermoplastique, à partir de tissus composites de fibres mêlées de renfort et de thermoplastiques (exemple : verre/PP pour le Twintex®).

L’utilisation d’un tel tissu composite optimise les propriétés mécaniques de la pièce et particulièrement la résistance à l’impact.

Il y a possibilité de combiner ce tissu à différentes mousses PUR (polyuréthane), à du bois, ou à du nid-d’abeilles pour les structures sandwichs. La solution d’amélioration de surface passe par l’application de gel coat, de peinture ou de voiles et films de surface.

Ce procédé sans rejet de matière volatile, satisfait la petite et moyenne série, pour les applications nautisme, le transport, le sport et le loisir, nécessitant des investissements réduits pour sa mise en œuvre.

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4.1.1 Principe

Il consiste à draper le moule en matrice ou en poinçon à partir du tissu composite, qui est recouvert d’un système de film séparateur, feutre de répartition vide, le tout enveloppé dans un film à vide. L’application du vide (environ 1 bar) élimine l’air du composite et permet l’imprégnation pendant le chauffage (à 180 et 220 ˚C), en fondant les fibres thermoplastiques. La consolidation se fait pendant le refroidissement (60 ˚C) en gélifiant le thermoplastique avec les fibres renforçantes imprégnées toujours sous une pression d’un bar (figure 29).

  • Caractéristiques du moulage sous vide :

    • utilisation de tissu ;

    • pièces de grandes dimensions ;

    • faibles séries ;

    • moule bon marché.

  • Il existe trois principes de moulage commentés dans le tableau 5.

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4.1.2 Moules pour moulage sous vide

Il existe cinq grands types...

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1 Données économiques

Le tableau  présente les valeurs et les coûts comparés des différentes familles de produits TP composites.

Les SFT, LFT et TRE trouvent aujourd’hui de très nombreuses applications dans tous les secteurs industriels, automobile, électricité / équipement, tandis que les CLFT ont d’abord été développés à destination d’applications haut de gamme, telles que celles destinées à l’aéronautique et au secteur militaire, avec des systèmes renfort/matrice et des procédés très pointus.

Ce n’est que depuis les années 1990 que l’apparition des produits et des procédés industriels, basés sur des matrices telles que le PP et les polyesters, permet d’envisager l’utilisation des CLFT sur des applications de grande diffusion telles que celles de l’automobile.

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2 Bibliographie

  • Conférences SGVI et SGVR

  • Rapports des stagiaires St-Gobain Vetrotex International

  • Documentaires techniques et expositions (Europlastique Paris, Plast Milan, Kunstoff Dusseldorf)

    Coperion Wernet http://www.coperion.com/

    Khraus-Maffei...

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