Présentation
RÉSUMÉ
La pultrusion est une technologie de mise en œuvre de tubes et profilés composites. Lors de ce procédé, des renforts (mats ou tissus en bandes) conditionnés en bobine sont successivement imprégnés de résine et mis à la forme souhaitée par passage au travers de filières régulées en températures. Bien que peu utilisé encore, ce procédé est pourtant celui qui a le plus d'avenir dans la production de matériaux composites. En effet, il offre de nombreux avantages en comparaison avec les autres méthodes (combinaisons quasi infinies de couples renforts/matrices, faible besoin de main-d'œuvre...) L'article présente cette technologie , ses variantes et les principales caractéristiques et performances attendues des composites pultrudés.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Laurent DESTOUCHES : Dirigeant fondateur de la société SOLUTIONS COMPOSITES - Ingénieur mécanicien DPE titulaire d'une spécialisation « matériaux composites » (Université de Bordeaux)
INTRODUCTION
Procédé « continu » (un des rares parmi les différents modes de transformation existants pour les composites), la pultrusion est une technologie permettant la production de profilés composites.
Contraction du verbe « to pull » (tirer) et d'extrusion, ce procédé, apparu après la seconde guerre mondiale concurrence (voire complète) les technologies de filage de l'aluminium, d'extrusion des résines thermoplastiques, de profilage des métaux et aussi celui du bois.
Si la pultrusion ne représente que 2 à 3 % du marché mondial des composites, soit 200 à 300 000 tonnes de matières transformées par an, elle est certainement aujourd'hui une des technologies de production les plus prometteuses en terme de développement.
La pultrusion offre en effet les spécificités suivantes :
-
des combinaisons quasi infinies de couples renforts/matrices laissant libre court à l'imagination des concepteurs et conférant aux produits finis des propriétés extrêmement variées ;
-
des taux de renforts pouvant atteindre 70 % en masse, à l'orientation bien maitrisée, garantissant aux profilés des caractéristiques mécaniques de tout premier plan ;
-
la possibilité de créer aisément des géométries même complexes, cela à coûts réduits étant donné le degré d'automatisation élevé du procédé ;
-
le faible besoin de main-d'œuvre pour ces opérations de transformation.
Dans ce dossier, on se focalise sur la présentation de la technologie de pultrusion, avec toutes ses variantes, ainsi que sur les principales caractéristiques et performances attendues des composites pultrudés. Les bases de la conception des profilés pultrudés, ainsi que les applications et marchés associés, font quant à eux l'objet du dossier [AM 5 540]. Le lecteur trouvera en [Doc. AM 3 730v2] quelques données économiques.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Technologie de pultrusionArticle inclus dans l'offre
"Plastiques et composites"
(401 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
2. Caractéristiques des composites pultrudés
L'objet de ce paragraphe n'est pas de détailler les propriétés des composites réalisés en pultrusion (sujet abordé dans le dossier [AM 5 540] Profilés pultrudés en composites traitant des profilés réalisés en pultrusion en terme de propriétés et de conception), mais de présenter les caractéristiques principales des différents composants et leurs contraintes ou atouts en terme de production.
2.1 Matériaux pour la pultrusion
Les principaux constituants des composites pultrudés sont les matrices polymères, les fibres de renforcement et, le cas échéant, divers adjuvants et charges. Comme évoqué au § 1, la nature de la matrice (thermoplastique ou thermodurcissable) constitue la différence fondamentale entre les deux familles de procédés présentés :
-
la structure des thermoplastiques (TP) se présente sous forme de chaînes linéaires. On les chauffe pour les mettre en forme, on les refroidit pour qu'elles se bloquent. Cette opération est réversible ;
-
la structure des thermodurcissables (TD) a, quant à elle, la forme d'un réseau 3D qui se fige de façon irréversible lors d'un échauffement.
2.1.1 Matrices thermodurcissables (polyester, acrylique, époxydes, vinylesters, phénoliques…)
-
Polyester insaturé
Parmi la multitude des résines disponibles, la plus usitée reste la résine polyester dite insaturée. Son système catalytique doit être adapté au procédé, en particulier au fait que les outillages transfèrent de la chaleur...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Caractéristiques des composites pultrudés
Article inclus dans l'offre
"Plastiques et composites"
(401 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MEYER (R.W.) - Handbook of pultrusion technology - 177 p, Chapman and Hall, New York (1985).
-
(2) - STARR (T.F.) - Pultrusion for Engineers - 336 p, CRC Press ISBN : 0849308437 (2000).
-
(3) - GAY (D.) - Matériaux composites - 416 p., Hermès, Paris (1987).
-
(4) - CREESE (R.C.), PATRAWALA (T.B.) - « Cost model for the pultrusion process » - Cost Engineering, v. 42, n. 6, p. 38-43 (2000).
-
(5) - FANUCCI (J.P.), GORMAN (J.J.), NYKVIST (W.) - « Pultrusion Technology : Large Composite structures are appearing on the horizon » - SAMPE Journal, v. 37, n. 1, p. 18-24 (2001).
-
(6) - LI (J.), JOSHI (S.C.), LAM (Y.C.) - « Curing optimization for pultruded composite sections » - Composites Science and Technology,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
JEC (journées européennes des composites) à Paris ou JEC Asia (à Singapour)
Composites Week (Nantes)
https://www.world-composites-week.com/
K Kunstoff (Dusseldorf)
Composites Europe (Essen)
http://www.composites-europe.com
SAMPE (USA)
HAUT DE PAGE
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Plastiques et composites"
(401 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
