Comité d’entreprise
Applications des fibres de carbone.
Les fibres de carbone ne sont pas utilisées tel quel : après tissage elles servent à la fabrication de MATERIAUX COMPOSITES.
Un composite est un assemblage d’au moins deux matériaux non miscibles :
• La matrice : phase continue thermoplastique (en développement) ou thermodurcissable qui assure la cohésion, transfère et répartit les contraintes,protège des agressions extérieures les renforts et commande la mise en œuvre.
• Le renfort : phase discontinue à très hautes caractéristiques mécaniques, qui assure le principal des contraintes mécaniques, du composite (résistance et rigidité, tenue aux chocs). Il peut être de plusieurs types : carbone, verre, aramide, fibres naturelles sous formes de filaments, tissus, rubans …
• Charges etadditifs: adhérence fibre/matrice, pigments de coloration, agents anti-UV…
1. Applications dans l’aéronautique : procédé RTM
L’injection RTM (Resin Transfer Moulding) est un système de moulage à pression où la résine est injectée dans un moule fermé contenant un renfort compacté ou préformé. Lorsque la résine est polymérisée, le moule peut être ouvert et le composite retiré.
Ceprocédé s’avère être asses souple car il peut être utilisé avec tout type de matrice et de renforts.
|avantages |inconvénients |
|- taux de fibres élevé |- cout de l’outillage |
|- vapeurs nocives récupérées|- rhéologie très dure à maitriser |
|- utilisable avec tout type de résines (de viscosité asses |- les moules males et femelles doivent avoir un bon état de |
|faible) et de renforts |surface |
|- très bien adapté aux pièces techniques|- pression importante dans le moule |
|- adapté à la grande série | |
Exemple en aéronautique : fabrication d’une tuyère d’éjection (fibre de carbone / matrice EPOXY) d’un turboréacteur.
2. Application dans les sports et loisirs : enroulementfilamentaire
L’enroulement proprement dit s’effectue sur un mandrin mis en rotation. Le système de guidage de la nappe se déplace le long du mandrin par un mouvement de va-et-vient. Le réglage de cette vitesse de déplacement par rapport à la vitesse de rotation du mandrin permettra d’obtenir soit un enroulement circonférentiel (mèches déposées perpendiculairement à l’axe du mandrin), soit unenroulement hélicoïdal. Le système de guidage de la nappe peut lui-même être animé d’un mouvement de rotation autour du mandrin : on a alors un enroulement satellite.
|avantages |inconvénients |
|- adapté aux pièces de grande révolution |- émanations de vapeur noncontrôlées |
|- taux fibres jusqu’à 85% |-Investissement assez important |
|en volume | |
|-Main d’œuvre faible et possibilité d’automatisation. |-Limitation des formes de piècesfabricables (pièces sans |
| |concavité) |
Exemple de fabrication d’un mat de planche à voile par enroulement filamentaire : matrice EPOXY / fibres de carbone-aramide (KEVLAR R)
II. Recyclage des composites renforcés fibre de carbone
De nombreuses méthodes de…