Juin 2023
Les matériaux composites boostent la fabrication additive
Les matériaux composites permettent d'élargir la palette d'action de l'impression 3D.
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Liquides non cristallins utilisés à une température où leur viscosité, très importante, permet de les assimiler à des solides. Les objets en verre sont mis en forme à haute température sous forme liquide avant d’être refroidis, ce qui permet de les utiliser.
Grâce à ses qualités spécifiques, le verre est un matériau très largement utilisé pour le renforcement, il trouve notamment ses applications dans le renforcement des plastiques. Après un tour d’horizon des différents types de verre (qu’ils soient à usage général ou spécifique), leurs compositions analysées et les normes fournies, cet article propose une étude des propriétés générales et mécaniques des fibres. Les procédés de fabrication sont passés en revue (composition et matières premières, fusion et élaboration, fibrage et ensimage, ou encore finissage et recyclabilité). Une présentation industrielle des renforts en verre textile est également faite, elle développe les fils textiles, tissus et non-tissés, mats, fils coupés, fibre broyées, etc. Pour terminer, une variété d’utilisation des produits finis est proposée.
La modélisation des structures en matériaux composites stratifiés peut paraitre complexe en raison de l’hétérogénéité et l’anisotropie de ces matériaux mais aussi par la très grande variété de combinaisons au sein d’une stratification. La théorie classique des stratifiés permet une représentation aisée et intéressante des comportements des composites, du pli jusqu’au stratifié, mais ne suffit pas à dimensionner une structure complexe. L’article présente les comportements du pli élémentaire, des méthodologies adaptées aux structures composites, puis des approches avancées d’optimisation, illustrées par trois cas d’application en modélisation éléments finis.
Depuis la première vitrocéramique dans les années 1950, l’intérêt pour la structuration du verre à une échelle micro et nanométrique n’a cessé de croître. En particulier, la présence d'hétérogénéités en composition et structure s'est révélée particulièrement féconde pour obtenir de nouvelles propriétés optiques. Cet article s'intéresse plus particulièrement au cas des verres et des fibres optiques contenant des nanoparticules. Il porte principalement sur les principaux procédés de fabrication et de caractérisation de tels matériaux ainsi que leurs différentes applications telles que les lasers et les capteurs.
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