Fabrication et contrôle
Enceintes sous-marines en matériaux composites

Le mode de fabrication le plus utilisé pour obtenir des structures cylindriques composites performantes est aujourd'hui l'enroulement filamentaire. D'autres solutions ont été imaginées mais ne conduisent pas, en général, à une fabrication optimale. De façon schématique, l'enroulement filamentaire est basé sur l'utilisation de fibres longues dont on contrôle la tension et qui sont enrobées d'une matrice le plus souvent thermodurcissable puis déposées sur un mandrin en rotation par le biais d'un œil de distribution [15]. L'enrobage de la matrice peut être réalisé in situ (on parle alors de voie humide) ou au préalable par l'utilisation de pré-imprégné (voie sèche). La combinaison des mouvements de rotation du mandrin combinée à la translation, voire la rotation, de l'œil de distribution permet de créer une structure multicouche dont l'orientation des fibres peut être contrôlée de façon très précise. Chaque recouvrement est donc en général du type (± q  ). L'angle q le plus courant est de 55° par rapport à l'axe du tube (cet angle conduit à une limite à rupture circonférentielle double de la limite à rupture axiale). Une machine possédant 4 axes pilotés suffit pour réaliser les structures de révolution.

Le recouvrement du mandrin est réalisé par des allers-retours successifs : suivant le décalage du placement de fibres entre chaque passe, on peut obtenir différents motifs d'enroulement [16] (figure 5).

Suivant le décalage, on peut donc obtenir des motifs plus ou moins resserrés (figure 6) que l'on a intérêt à décaler pour éviter les points de faiblesse. On choisit le motif présentant le moins de perturbation.

Dans le cas des matrices thermoplastiques, encore peu utilisées en enroulement, le matériau est directement aggloméré à chaud durant l'enroulement. C'est au niveau de la dépose que se fait la consolidation avec un chauffage local (laser, infrarouge, air chaud,...). Dans le cas des résines thermodurcissables, la phase de structuration est suivie d'une phase de cuisson dans un four ou dans un autre système de chauffage (infrarouge,...) qui permet la polymérisation de la matrice. Pour contrebalancer l'effet de la gravité, la pièce est mise en rotation durant la cuisson de façon à obtenir une homogénéité en composition de la structure. Cette phase...