Présentation
EnglishAuteur(s)
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Martine DAUCHIER : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie et physique de Bordeaux - Chef du Service rigidimères ablatifs à Snecma Propulsion solide
-
Jean-Claude CAVALIER : Docteur en chimie - Chef du Département développement matériaux à Snecma Propulsion solide
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les premiers matériaux utilisés dans les tuyères des propulseurs à poudre furent les métaux réfractaires tels que le tungstène et les graphites polycristallins. La forte masse volumique des premiers et la faible résistance au choc thermique avec rupture aléatoire des seconds ont conduit à les remplacer peu à peu par des matériaux composites. Dans cette application, les matériaux supportent des températures voisines de 3 000 °C pour des durées de quelques secondes à quelques minutes. De plus, compte tenu du fait que dans la plupart des tuyères les réactions chimiques ont lieu en milieu plutôt réducteur, il était naturel de considérer le carbone comme matériau de choix pour développer au début des années soixante une famille de composites appelés rigidimères ou composites phénoliques ablatifs, car ils sont constitués d’un renfort réfractaire tel que le carbone ou la silice et d’une matrice ablative à base de résine phénolique. Cette résine se décompose sous l’effet de la chaleur en laissant un résidu important de carbone, ce qui permet d’évacuer en partie l’énergie thermique des gaz de la tuyère et d’assurer le maintien du renfort.
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Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Plastiques et composites > Matériaux composites : présentation et renforts > Matériaux composites phénoliques ablatifs > Procédés de fabrication des pièces
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3. Procédés de fabrication des pièces
Renfort et matrice sont associés lors de l’opération d’imprégnation qui va dépendre du renfort utilisé.
3.1 Pièces à base de fibres courtes
L’imprégnation par une solution de résine phénolique diluée ou non dans un solvant tel que l’eau, un alcool ou une cétone et pouvant contenir des charges, peut se faire :
-
soit directement sur des fibres ayant une longueur de quelques millimètres à quelques centimètres ; une opération de malaxage permet une imprégnation homogène ;
-
soit sur des fibres de plusieurs centaines de mètres de long qui sont ensuite coupées à la longueur désirée.
Les fibres courtes imprégnées (taux de résine de 25 % à 55 %) sont ensuite placées dans un moule sous presse. Le matériau est mis en forme et polymérisé vers 160 ˚C sous une pression de 5 MPa à 30 MPa, en une seule opération de thermocompression.
HAUT DE PAGE3.2 Pièces à base de tissus
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L’opération d’imprégnation des tissus nécessite un contrôle soigné des paramètres dont les principaux sont :
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la dilution du bain de résine ;
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l’écartement des rouleaux permettant d’éliminer l’excès de résine déposée sur le tissu ;
-
les conditions de séchage (température du four tunnel, vitesse de défilement du tissu imprégné dans le four tunnel, ventilation).
À la sortie de l’imprégnatrice, les caractéristiques de l’imprégné sont contrôlées et les valeurs moyennes obtenues sont celles données dans le tableau 4.
-
-
Les deux principales techniques de fabrication [9] des pièces à partir de tissus imprégnés sont :
-
le moulage par thermocompression de strates ou de petits carreaux découpés dans le tissu imprégné ;
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le bobinage de rubans droits (orientation du renfort à 0˚/90˚) ou biais (par exemple orientation des fibres à ± 45˚).
Cette dernière...
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BIBLIOGRAPHIE
NORMES
-
Plastiques renforcés – Composites pour moulage et préimprégnés. Détermination de la teneur apparente en matières volatiles - NF ISO 9782 - 06-94
-
Plastiques renforcées de fibres – Méthode de fabrication de plaques d'essai - ISO 1268 - 09-06
-
Plastiques renforcés de fibres – Préimprégnés et compositions de moulage – Détermination des taux de résines, de fibre de renfort et de charge minérale – Méthode par dissolution - NF EN ISO 11667 - 09-99
-
Resin, phenolic, laminating (norme supprimée non remplacée, donnée à titre d'information) - MIL-R-9299C - 12-68
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Rhodia – Fibers and Resins Intermediate (fabricant de résine phénolique) http://www.rhodia.com
Hexcel Fabrics (fabricant d'imprégnés) http://www.hexcel.com
Messier-Bugatti http://www.messier-bugatti.com
Snecma Propulsion solide (fabricant de pièces composites, de tissu de carbone) http://www.snecma-propulsion-solide.com
Snecma Propulsion solide http://www.snecma-propulsion-solide.com
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Hexion (fabricant de résine phénolique) http://www.hexion.com
HITCO Carbon Composites Inc. (fabricant de pièces composites, de tissu de carbone) http://www.hitco.com
Fibercote Industries Inc. Nelcote (fabricant...
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