Présentation
EnglishNOTE DE L'ÉDITEUR
Les normes ISO 180 de décembre 2000, ISO 180/A1 de décembre 2006 et ISO 180/A2 d'avril 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 180 (T51-911) : Plastiques - Détermination de la résistance au choc Izod (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1912 (Janvier 2020).
La norme NF EN ISO 527-1 d'avril 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-1 (T51-034-1) : Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 1: Principes généraux (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
Les normes NF EN ISO 178 de février 2011 et NF EN ISO 178/A1 de juin 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 178 (T51-001) "Plastiques - Détermination des propriétés en flexion" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1905 (mai 2019).
La norme NF EN ISO 527-3 d'octobre 1995 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-3 (T51-034-3) "Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 3 : Conditions d'essai pour films et feuilles" (Révision 2018)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1812 (décembre 2018).
RÉSUMÉ
Les procédés de mise en œuvre des composites thermoplastiques sont directement dépendants de la présentation commerciale des composites CLFT (composites à fibres continues) et des procédés de transformation existants pour les composites TDA (thermodurcissables armés) et SFT (Short Fiber Thermoplastic). L’objectif de la transformation d’un CLFT (Continuous Long Fiber Thermoplastic) en objet manufacturé est de préserver la continuité du renfort fibreux, tout en conservant l’intégralité de l’effet renforçant de la fibre jusque dans la pièce en minimisant les efforts de cisaillement sur le matériel de transformation.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Paul LUCAS : Ingénieur ITECH - Responsable du Service R & D Twintex Saint-Gobain Vetrotex International
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Guy ZANELLA : Ingénieur-Plasturgiste - Ancien Responsable de l’atelier d’Applications Twintex® Vetrotex Saint-Gobain
INTRODUCTION
Les procédés de mise en œuvre des composites thermoplastiques sont directement dépendants de la présentation commerciale des composites CLFT (composites à fibres continues) et des procédés de transformation existants pour les composites TDA (thermodurcissables armés) et SFT (Short Fiber Thermoplastic) dans la petite et la moyenne série ainsi que dans la grande série.
L’objectif de la transformation d’un CLFT (Continuous Long Fiber Thermoplastic) en objet manufacturé est de préserver la continuité du renfort fibreux, tout en conservant l’intégralité de l’effet renforçant de la fibre jusque dans la pièce en minimisant les efforts de cisaillement sur le matériel de transformation (utiliser des systèmes de guidage et de frottement avec une rugosité inférieure à 1 µm et un coefficient de glissement proche de celui de la céramique polie ou de l’alliage laiton polissage 800).
Pour les notations des abréviations utiles, se reporter à l’introduction du dossier .
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
5. Moulages de pièces en grande série
Ces procédés doivent permettre de fabriquer 500 à 1 500 pièces par jour, directement finies en sortie de moulage.
Les composites thermoplastiques renforcés de fibres continues sous forme de tissu, de mat fils coupés, et de grilles UD (unidirectionnel), ou directionnalisés, ne peuvent pas se transformer par thermocompression, ou en comoulage avec un matériau composite naturel ou non fluable.
5.1 Moulage par thermocompression
Ce procédé est utilisé à la fois pour les plaques thermoplastiques estampables, et le wood stock (plaque de polypropylène chargée de sciure de bois). Il s’effectue par compression de plaque chaude à des pressions pouvant atteindre 150 à 300 bar pour remplir le moule par fluage. La différence entre le thermoestampage est au niveau des pressions de moulage mise en œuvre et des épaisseurs des pièces, qui sont respectivement :
-
inférieures à 20 bar et 2,5 mm d’épaisseur pour le thermoestampage ;
-
de 100 à 300 bar et > 2,5 mm pour la thermocompression.
Il consiste à découper des flans de dimensions supérieures à celles développées de la pièce et de chauffer ceux-ci dans un four (à panneau radiant, IR, gaz, etc.). Le flan chaud est transporté dans le moule, la presse est alors fermée et exerce une forte pression. On procède enfin au refroidissement et au démoulage après 30 secondes (figure 37). Le cycle est très rapide, mais chaque pièce doit être ébarbée par reprise soit par usinage, soit au jet d’eau.
-
Caractéristiques du moulage par thermocompression :
-
utilisation de plaque CLFT ;
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formes simples ;
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cycle rapide ;
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détourage avec déchets ;
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investissement important.
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Moulages de pièces en grande série
Le tableau 1 présente les valeurs et les coûts comparés des différentes familles de produits TP composites.
Les SFT, LFT et TRE trouvent aujourd’hui de très nombreuses applications dans tous les secteurs industriels, automobile, électricité / équipement, tandis que les CLFT ont d’abord été développés à destination d’applications haut de gamme, telles que celles destinées à l’aéronautique et au secteur militaire, avec des systèmes renfort/matrice et des procédés très pointus.
Ce n’est que depuis les années 1990 que l’apparition des produits et des procédés industriels, basés sur des matrices telles que le PP et les polyesters, permet d’envisager l’utilisation des CLFT sur des applications de grande diffusion telles que celles de l’automobile.
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