FR2567807A1

FR2567807A1 - Process for the production of components made from composite materials and device for the implementation of this process and components obtained by this process

Info

Publication number: FR2567807A1
Application number: FR8411542A
Authority: FR
Inventors: Jean Dieul; Jean-Claude Bonneau
Original assignee: Bronzavia SA
Current assignee: Bronzavia SA
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-24

Abstract

The invention relates to a process for the production of components made from fibre-based composite materials, to a device for the implementation of this process and to the components obtained. According to the invention, a fabric T is used having filaments which are crossed in at least two different directions and are free with respect to each other. At least one thickness of fabric is impregnated with a bonding resin layer 5 and then the shapes and/or the raised features of the component are obtained by pressing this impregnated-fabric layer. After pressing, the shape obtained is impregnated once again and then rigidified by polymerisation of the resin. The constituent elements (die 6, punch 8, blank holder 9) of the device preferably have the same coefficient of thermal expansion as the resin 5.

Description

PROCEDE POUR LA REALISATION DE PIèCES EN MATERIAUX
COMPOSITES ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE
DE CE PROCEDE ET PIECES OBTENUES PAR CE PROCEDE
L'invention est relative à un procédé pour la réalisation de pièces en matériaux composites à base de fibres, à un dispositif permettant de mettre en oeuvre ce procédé et aux pièces en matériaux composites obtenues à l'aide de ce procédé.PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PARTS IN MATERIALS
COMPOSITES AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION
OF THIS PROCESS AND PARTS OBTAINED BY THIS PROCESS
The invention relates to a process for producing parts made of fiber-based composite materials, to a device making it possible to carry out this process and to the parts made of composite materials obtained using this process.

Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans divers secteurs de l'industrie: ce sont des matériaux constitués de produits de nature et de propriétés différentes ; il existe des composites métalliques réalisés en mélangeant une poudre ou des paillettes d'un métal avec un autre produit qui sert de liant à l'ensemble. Le produit de liaison peut être un autre métal: dans ce cas la liaison entre les deux produits peut être réalisée par fusion. Composite materials are increasingly used in various industrial sectors: they are materials made up of products of different types and properties; there are metallic composites produced by mixing a powder or flakes of a metal with another product which serves as a binder for the whole. The bonding product can be another metal: in this case the bonding between the two products can be carried out by fusion.

Il existe également des matériaux composites réalisés à l'aide d'une matrice en résine soit thermoplastique, soit thermostable, soit thermodurcissable. Cette matrice reçoit des fibres coupées ou continues. Ces fibres peuvent être des fibres de verre, des fibres de carbone, ou bien un mélange de fibres de divers matériaux. There are also composite materials produced using a resin matrix, either thermoplastic, thermostable or thermosetting. This matrix receives cut or continuous fibers. These fibers can be glass fibers, carbon fibers, or a mixture of fibers of various materials.

L'invention s'applique plus particulièrement à un procédé pour la réalisation de pièces en matériaux composites à base de fibres longues et d'une résine. The invention applies more particularly to a method for producing parts made of composite materials based on long fibers and a resin.

Les modes de réalisation de pièces en tels matériaux composites varient selon le produit fini à obtenir: lorsqu'on veut réaliser un bloc, on utilise des fibres coupées que l'on mélange à la résine. Le bloc est obtenu ensuite par injection ou par moulage du mélange. The embodiments of parts in such composite materials vary according to the finished product to be obtained: when one wants to make a block, cut fibers are used which are mixed with the resin. The block is then obtained by injection or by molding the mixture.

Les pièces possédant une structure creuse, telles que des tubes, sont réalisées soit par enroulement filamentaire, soit par une technique dite de "drapage". The parts having a hollow structure, such as tubes, are produced either by filament winding, or by a technique called "draping".

La technique de l'enroulemènt filamentaire consiste à utiliser un noyau donnant l'aspect intérieur de la pièce. Ce noyau est enduit de résine, puis des fibres continues sont enroulées sur la matrice ainsi obtenue, puis l'ensemble est à nouveau enrobé de résine. The technique of filament winding consists in using a core giving the interior aspect of the part. This core is coated with resin, then continuous fibers are wound on the matrix thus obtained, then the assembly is again coated with resin.

Plusieurs couches peuvent ainsi être réalisées. Lorsque la pièce a atteint l'épaisseur voulue, la résine est durcie selon une technique appropriée au matériau employé.Several layers can thus be produced. When the part has reached the desired thickness, the resin is hardened according to a technique appropriate to the material used.

Dans la technique dite du "drapage", au lieu de fibres continues, on utilise un tissu à base de fibres pour draper la matrice. Ce tissu est, comme les fibres continues, enrobé de résine. Comme dans le cas précédent, plusieurs couches superposées peuvent être réalisées et lorsque l'épaisseur souhaitée est obtenue, la résine est polymérisée à chaud ou à froid après mise en place de la dernière couche. In the so-called "draping" technique, instead of continuous fibers, a fiber-based fabric is used to drape the matrix. This fabric is, like continuous fibers, coated with resin. As in the previous case, several superimposed layers can be produced and when the desired thickness is obtained, the resin is polymerized hot or cold after the last layer has been put in place.

Dans ces deux techniques, après que la résine ait été polymérisée, l'ensemble de la pièce est séparé du noyau. In these two techniques, after the resin has been polymerized, the whole part is separated from the core.

Cependant, ces divers modes de réalisation présentent chacun des inconvénients. However, these various embodiments each have drawbacks.

La technique de l'enroulement filamentaire permet d'obtenir des pièces de formes et de reliefs particuliers. Cependant, c'est une technique longue à mettre en oeuvre car l'ensemble du noyau doit être entouré pour que la pièce soit d'une rigidité suffisante. De plus, lors de la phase d'enroulement, qui doit dans la plupart des cas être effectuée manuellement, il peut se produire des fausses manoeuvres qui entraînent une mauvaise homogénélté dans la répartition de la fibre. The filament winding technique makes it possible to obtain parts of particular shapes and reliefs. However, it is a long technique to implement because the entire core must be surrounded so that the part is of sufficient rigidity. In addition, during the winding phase, which must in most cases be carried out manually, there may be false operations which lead to poor homogeneity in the distribution of the fiber.

La technique du "drapage" permet d'obtenir une meilleure répartition des fibres puisque l'on part d'un tissu déjà constitué. The "draping" technique makes it possible to obtain a better distribution of the fibers since one starts from an already constituted fabric.

Cependant, cette technique ne permet pas d'obtenir des reliefs particuliers, à moins de réaliser des plissages dans le tissu qui nuisent alors à la bonne tenue mécanique des pièces ainsi réalisées.However, this technique does not make it possible to obtain particular reliefs, unless pleating in the fabric which then adversely affects the good mechanical strength of the parts thus produced.

Dans ces deux techniques, il peut également exister des irrégularités de surface sur la pièce finie, lesquelles irrégularités sont dues à une mauvaise répartition en épaisseur des fibres. In these two techniques, there can also be surface irregularities on the finished part, which irregularities are due to a poor thickness distribution of the fibers.

Les buts de l'invention sont donc de remédier à ces inconvénients en réalisant des pièces en matériaux composites de manière rapide, et qui ne présentent pas, une fois finies, des irrégularités de structure ou de répartition des fibres entraînant l'apparition de zones de rupture sur les pièces. Egalement, un autre but de l'invention est d'obtenir des pièces dans lesquelles le taux de répartition des fibres est homogène. The objects of the invention are therefore to remedy these drawbacks by producing parts made of composite materials quickly, and which do not exhibit, once finished, irregularities in the structure or distribution of the fibers causing the appearance of zones of breakage on parts. Another object of the invention is also to obtain parts in which the fiber distribution rate is homogeneous.

Selon l'invention, un procédé pour la réalisation de pièces en matériaux composites à partir d'un tissu constitué par l'entre croisement de fils à base de fibres et par une résine est caractérisé en ce que les fils constitutifs du tissu peuvent coulisser librement les uns par rapport aux autres, en ce que le tissu est enrobé d'une résine de liaison, et en ce que la forme et/ou les reliefs de la pièce sont obtenus par emboutissage de l'ensemble résine-tissu et en ce que, après emboutissage, la pièce est durcie selon une technique spécifique a la résine de liaison employée. According to the invention, a method for producing parts made of composite materials from a fabric constituted by the crossing of fibers-based yarns and by a resin is characterized in that the constituent yarns of the fabric can slide freely relative to each other, in that the fabric is coated with a bonding resin, and in that the shape and / or the reliefs of the part are obtained by stamping the resin-fabric assembly and in that , after stamping, the part is hardened according to a technique specific to the bonding resin used.

De préférence, le tissu est constitué d'au moins une série de fils de trame et d'au moins d'une série de fils de chaîne et de fils de diagonale il n'existe aucun noeud entre fils de trame et fils de chaîne et fils de diagonale ou bien encore entre fils d'une même série. Preferably, the fabric consists of at least one series of weft threads and at least one series of warp threads and diagonal threads, there is no knot between weft threads and warp threads and diagonal son or even between son of the same series.

Cette caractéristique est particulièrement intéressante i en effet, il est possible, puisque les fils coulissent librement dans lgâme du tissu, de modifier le profil ou le relief d'un morceau de tissu de ce type. La structure du tissu permet d'aboutir à des modifications de relief par emboutissage. This characteristic is particularly interesting, in fact, since the threads slide freely in the core of the fabric, it is possible to modify the profile or the relief of a piece of fabric of this type. The structure of the fabric allows for relief modifications by stamping.

Partant d'un morceau de tissu plan, il est donc possible d'obtenir un tissu possédant, par exemple, des creux et/ou des bosses. Pour obtenir une pièce utilisant un tissu du genre précité, il est nécessaire de réaliser diverses opérations qui sont l'objet du procédé de l'invention, et notamment d'ajouter un produit de liaison qui permet de maintenir l'ensemble dans sa forme définitive. Starting from a piece of flat fabric, it is therefore possible to obtain a fabric having, for example, hollows and / or bumps. To obtain a part using a fabric of the aforementioned kind, it is necessary to carry out various operations which are the object of the method of the invention, and in particular to add a bonding product which makes it possible to maintain the assembly in its final form. .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de quelques modes de mise en oeuvre du procédé faite en regard des figures cionnexées sur lesquelles:
- la figure 1 est une vue du tissu utilisé préférentiellement pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention;
- la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention;
- la figure 3 est une pièce réalisée par le procédé de l'invention
- la figure 4 est une autre pièce réalisée par le procédé de l'invention ;
- les figures 5 et 6 sont des vues en coupe AA de deux variantes de réalisation de pièce de la figure 4.Other characteristics and advantages of the invention will appear with the description of some modes of implementation of the method made with reference to the attached figures in which:
- Figure 1 is a view of the fabric preferably used for the implementation of the method of the invention;
- Figure 2 is a schematic view of a device for implementing the method of the invention;
- Figure 3 is a part made by the method of the invention
- Figure 4 is another part made by the method of the invention;
FIGS. 5 and 6 are sectional views AA of two variant embodiments of the part in FIG. 4.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement le tissu utilisé préférentiellement pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. In Figure 1, there is shown schematically the fabric preferably used for the implementation of the method of the invention.

Deux séries i et 2 de fils sont perpendiculaires entre elles et déterminent des mailles sensiblement carrées. Two series i and 2 of wires are perpendicular to each other and determine substantially square meshes.

Deux autres séries 3 et 4 de fils également perpendiculaires entre elles, déterminent les diagonales du premier maillage. Two other series 3 and 4 of wires also perpendicular to each other, determine the diagonals of the first mesh.

Il s'ensuit que l'ensemble du maillage est constitué de triangles. Chacun des fils coulisse librement dans l'âme du tissu et peut être déplacé de sa position initiale. On conçoit donc aisément qu'il possible d'emboutir un tel morceau de tissu pour lui donner des reliefs particuliers. It follows that the whole of the mesh consists of triangles. Each of the threads slides freely in the web of the fabric and can be moved from its initial position. It is therefore easy to see that it is possible to stamp such a piece of fabric to give it particular reliefs.

L'utilisation d'un tissu ainsi réalisé est préférable à celle d'un tissu ne possédant des fibres que dans deux directions. En effet, lors du tissage, les mailles du tissu, aux endroits des parties embouties, s'agrandissent suite à la déformation imposée. The use of a fabric thus produced is preferable to that of a fabric having fibers only in two directions. In fact, during weaving, the stitches of the fabric, at the places of the stamped parts, enlarge following the imposed deformation.

Un tissu dont les mailles sont constituées de fils disposés dans plus de deux directions différentes conserve, aux endroits des parties embouties, un maillage plus serré qu'un tissu possédant des fils orientés dans deux directions. ll s'ensuit que le taux de répartition des fibres est plus important et que la rigidité de la pièce finie est d'autant plus grande. A fabric whose meshes consist of threads arranged in more than two different directions retains, at the locations of the stamped parts, a tighter mesh than a fabric having threads oriented in two directions. It follows that the distribution rate of the fibers is greater and that the rigidity of the finished part is all the greater.

La figure 2 représente le dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Préalablement à l'utilisation de ce dispositif, une couche de tissu T est enrobée de résine 5 qui sert de matrice de liaison. Cette résine peut être une résine thermostable ou une résine thermodurcissable. FIG. 2 represents the device for implementing the method of the invention. Prior to the use of this device, a layer of fabric T is coated with resin 5 which serves as a bonding matrix. This resin can be a thermostable resin or a thermosetting resin.

Le matériau constitutif du dispositif d'emboutissage doit avoir un coefficient de dilatation thermique compatible avec celui de la matrice de liaison. En effet, comme il est expliqué ultérieurement, l'ensemble du dispositif et de la pièce est chauffé pour durcir la résine. The material of the drawing device must have a coefficient of thermal expansion compatible with that of the bonding matrix. Indeed, as explained later, the entire device and the part are heated to harden the resin.

Afin qu'aucune déformation relative de la pièce par rapport au dispositif ne survienne lors de cette phase de chauffage, il faut donc que la résine et le dispositif aient le même coefficient de dilatation thermique. So that no relative deformation of the part with respect to the device occurs during this heating phase, it is therefore necessary that the resin and the device have the same coefficient of thermal expansion.

Ainsi, par exemple, lorsqu'une résine époxyde ou polystyrilpyridène ou polyimide est utilisée comme matrice de liaison, le dispositif comprend un mélange de carbone et de chrome dans une proportion de 13 96 de chrome et de 25 à 32 % de carbone. Thus, for example, when an epoxy or polystyrilpyridene or polyimide resin is used as a bonding matrix, the device comprises a mixture of carbon and chromium in a proportion of 13 96 chromium and from 25 to 32% carbon.

Le dispositif comporte une matrice 6 dans laquelle sont ménagées des formes 7 correspondant à la pièce à obtenir. Un poinçon 8 permet de réaliser l'emboutissage du tissu T imprégné de résine 5. The device comprises a matrix 6 in which are formed shapes 7 corresponding to the part to be obtained. A punch 8 makes it possible to draw the fabric T impregnated with resin 5.

Un serre-flan 9 est prévu pour comprimer légèrement le tissu
T et la résine 5 contre la matrice 6. Dans ce serre-flan on prévoit le passage du poinçon 8. Le serre-flan 9 permet de contrôler régulierement la tension des fibres lors de l'emboutissage, ce qui assure des caractéristiques mécaniques homogènes à la pièce terminée.A blank holder 9 is provided to slightly compress the fabric
T and the resin 5 against the matrix 6. In this blank holder, the punch 8 is provided for. The blank holder 9 makes it possible to regularly check the tension of the fibers during stamping, which ensures homogeneous mechanical characteristics to the finished piece.

Plus particulièrement, le serre-flan évite que lors de l'action du poinçon, les fils constitutifs du tissu ne partent dans des directions incontrôlées, ce qui entraînerait une mauvaise répartition des fibres dans la pièce finie. More particularly, the hold-down prevents that during the action of the punch, the constituent threads of the fabric do not leave in uncontrolled directions, which would cause poor distribution of the fibers in the finished part.

Les figures 3 à 6 montrent des pièces ou des parties de pièces obtenues par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Figures 3 to 6 show parts or parts of parts obtained by the implementation of the method according to the invention.

La figure 3 représente une pièce de faible épaisseur, réalisée d'une seule couche de tissu et ayant une forme générale de gouttière au centre de laquelle se trouve un godet. La partie en forme de gouttière est réalisée par pliage du tissu alors que le godet est réalisé par emboutissage. On voit très bien sur cette figure que lors de l'emboutissage, les fils 1, 2, 3, 4 constitutifs du tissu s'écartent les uns des autres, ce qui agrandit les mailles à l'endroit de la partie emboutie. Figure 3 shows a thin piece, made of a single layer of fabric and having a general shape of gutter in the center of which is a bucket. The gutter-shaped part is made by folding the fabric while the bucket is made by stamping. We can see very clearly in this figure that during stamping, the threads 1, 2, 3, 4 constituting the fabric deviate from each other, which enlarges the meshes at the location of the stamped part.

Le mode de réalisation d'une telle pièce possédant une partie creuse et une seule épaisseur cie tissu est le suivant
La première opération consiste à imprégner de résine le tissu.The embodiment of such a part having a hollow part and a single thickness of this fabric is as follows
The first step is to impregnate the fabric with resin.

De préférence, cette opération se fait à plat, ce qui assure une bonne pénétration de la résine à travers les mailles du tissu.Preferably, this operation is done flat, which ensures good penetration of the resin through the mesh of the fabric.

Ensuite, le tissu et la résine sont placés sur la matrice 6 qui possède des reliefs 7 déterminant l'aspect extérieur de la pièce finie a' obtenir (figure 2). Then, the fabric and the resin are placed on the matrix 6 which has reliefs 7 determining the external appearance of the finished part to be obtained (FIG. 2).

Dans le cas d'une pièce telle que représentée à la figure 3, la matrice 6 possède également un relief en creux permettant d'obtenir la partie en gouttière. Cette partie en gouttière est obtenue par pliage du tissu imprégné de résine. Le serre-flan 9 maintient la partie en gouttière et les parties non pliées. In the case of a part as shown in FIG. 3, the matrix 6 also has a hollow relief making it possible to obtain the part in gutter. This gutter part is obtained by folding the fabric impregnated with resin. The blank holder 9 holds the gutter part and the unfolded parts.

L'épaisseur de tissu est alors emboutie par l'outillage poinçon 8, matrice 6. De préférence, la pression exercée par le serre-flan sur le tissu est minimum et la vitesse de déplacement relative entre le poinçon et la matrice est très faible, de façon à permettre aux fibres du tissu de prendre leurs positions convenables sans être arrachées ou bien encore coupées ou réparties dans de mauvaises directions, ce qui déformerait la pièce à obtenir. The thickness of fabric is then stamped by the punch tool 8, matrix 6. Preferably, the pressure exerted by the blank holder on the fabric is minimum and the relative speed of movement between the punch and the matrix is very low, so as to allow the fibers of the fabric to take their suitable positions without being torn off or else cut or distributed in wrong directions, which would deform the part to be obtained.

Le serre-flan assure donc un maintien du tissu sans contrainte. The blank holder therefore ensures that the fabric is held without constraint.

Lorsque cette opération d'emboutissage est terminée, le poinçon 8 est dégagé et une nouvelle imprégnation de résine est effectuée sur le tissu déformé de façon à assurer l'homogénélté et la bonne répartition de la résine. When this drawing operation is finished, the punch 8 is released and a new impregnation of resin is carried out on the deformed fabric so as to ensure homogeneity and good distribution of the resin.

Une dernière opération consiste à redescendre le poinçon pour éliminer le surplus de résine. A last operation consists in lowering the punch to remove the excess resin.

La pression exercée par le poinçon permet de faire fluer la résine en excès et de garantir un taux de charge de fibres convenable. The pressure exerted by the punch makes it possible to make the excess resin flow and to guarantee a suitable fiber loading rate.

Lorsque cette opération de mise en pression est terminée, l'ensemble de l'outillage, ctest-à-dire la matrice 6, le poinçon 8, le serre-flan 9, est chauffé suivant une loi de montée et de stabilisation en température qui correspond à la résine utilisée. Cette opération permet d'obtenir le durcissement de la résine par polyméirisation Durant toute la phase de montée en température, la pression est maintenue et régulée. When this pressurizing operation is finished, all of the tools, that is to say the die 6, the punch 8, the blank holder 9, are heated according to a temperature rise and stabilization law which corresponds to the resin used. This operation makes it possible to obtain curing of the resin by polymerization. Throughout the temperature rise phase, the pressure is maintained and regulated.

Dans le cas où l'on désire réaliser des pièces possédant plusieurs couches de tissus la mise en oeuvre du procédé est la suivante:
Comme dans le cas précédent, une première imprégnation du tissu par la résine est effectuée9 puis une première opération d'emboutissage et de retrait du poinçon9 puis une nouvelle imprégnation du tissu embouti de façon a' assurer l'homogénéité et la bonne répartition de la matrice de liaison.In the case where it is desired to produce parts having several layers of fabric, the implementation of the process is as follows:
As in the previous case, a first impregnation of the fabric with the resin is carried out9 then a first stamping operation and removal of the punch9 then a new impregnation of the stamped fabric so as to ensure the homogeneity and the good distribution of the matrix link.

A ce moment, une nouvelle couche Ce tissu est appliquée: pour ce ta, on procède a une première imprégnation de cette couche, à la mise en place de cette couche dans le dispositif, au-dessus de la couche déjà réalisée puis a l'emboutissage d'une seconde couche, a un nouveau retrait du poinçon, puis à une nouvelle imprégnation de la couche emboutie. At this time, a new layer This fabric is applied: for this ta, we proceed to a first impregnation of this layer, to the implementation of this layer in the device, above the layer already made and then to the stamping of a second layer, a new withdrawal of the punch, then a new impregnation of the stamped layer.

Ces opérations se répètent autant de fois qu'il y a de couches a disposer. Comme dans la mise en oeuvre du procédé pour une seule couche, lorsque toutes les couches sont en place, une dernière opération consiste à redescendre le poinçon à sa place définitive9 puis à assurer une pression convenable pour éliminer le surplus de résine. These operations are repeated as many times as there are layers to have. As in the implementation of the process for a single layer, when all the layers are in place, a last operation consists in lowering the punch to its final place9 then in ensuring a suitable pressure to remove the excess resin.

Ensuite l'ensemble de l'outillage est chauffé pour que la résine soit durcie. Then all of the tools are heated so that the resin is hardened.

L'une des caractéristiques du dispositif est que le poinçon et le serre flan sont étudiés et réalisés en tenant compte de l'épaisseur finale de la pièce à obtenir, donc en fonction du nombre de couches de tissu a' disposer. One of the characteristics of the device is that the punch and the blank holder are studied and produced taking into account the final thickness of the part to be obtained, therefore depending on the number of layers of fabric to be placed.

En effets c'est le même poinçon qui est utilise pour emboutir
les couches successifs de tissu. il faut donc qunil y ait un jeu suffisant entre le poinçon et les reliefs 7 ménagés dans la matrice 6 pour tenir compte de cette épaisseur.In effect it is the same punch that is used to stamp
successive layers of fabric. it is therefore necessary that there is sufficient clearance between the punch and the reliefs 7 formed in the matrix 6 to take account of this thickness.

Dans le cas où l'on dispose plusieurs couches de tissu, il est possible d'utiliser un tissu d'un matériau différent à chaque couche pour conférer des caractéristiques mécaniques particulières à la pièce finie. In the case where there are several layers of fabric, it is possible to use a fabric of a different material for each layer to impart particular mechanical characteristics to the finished part.

La figure 4 représente une pièce emboutie par le procédé de l'invention, mais possédant une structure interne différente de celle de la figure 3. FIG. 4 represents a part stamped by the method of the invention, but having an internal structure different from that of FIG. 3.

Les figures 5 et 6 permettent d'expliquer la mise en oeuvre du procédé de l'invention pour obtenir une pièce possédant la structure de celle représentée sur la figure 4. Plus précisément, ces figures 5 et 6 montrent la structure interne de la figure 4 selon un plan de coupe AA. Figures 5 and 6 explain the implementation of the method of the invention to obtain a part having the structure of that shown in Figure 4. More specifically, these figures 5 and 6 show the internal structure of Figure 4 according to a cutting plan AA.

La figure 4 représente une pièce en matériaux composites ou bien encore une portion de pièce qui comporte une partie plane 10 et une partie en saillie 11 émergeant du plan déterminé par la partie plane 10. FIG. 4 represents a part made of composite materials or else a part portion which comprises a flat part 10 and a projecting part 11 emerging from the plane determined by the flat part 10.

Contrairement à la pièce représentée sur la figure 3, sur laquelle le godet qui fait saillie par rapport au plan principal engendre un creux, la partie en saillie 11 de la pièce de la figure 4 est pleine à l'intérieur. Il s'ensuit qu'aucun creux n'apparaît sur cette pièce. Unlike the part shown in Figure 3, on which the cup which projects from the main plane generates a hollow, the projecting part 11 of the part of Figure 4 is full inside. It follows that no hollow appears on this part.

Egalement, sur cette figure on a représenté un orifice 12 ménagé dans l'épaisseur de la partie en saillie 11. Cet orifice sert par exemple au passage d'un axe mécanique (non représenté) pour le maintien etJou l'articulation de la pièce à une autre. Par exemple, la partie plane 10 est une partie d'un volet ou bien encore est un papillon d'obturation d'un orifice quelconque. Also, in this figure there is shown an orifice 12 formed in the thickness of the projecting part 11. This orifice is used, for example, for the passage of a mechanical axis (not shown) for the maintenance and / or articulation of the part to another. For example, the flat part 10 is a part of a shutter or else is a shutter butterfly of any orifice.

Egalement, les parties en saillie II, sans l'orifice 12, peuvent être utilisées sur des pièces en matériaux composites pour assurer un renfort mécanique de ces pièces. Also, the projecting parts II, without the orifice 12, can be used on parts made of composite materials to provide mechanical reinforcement of these parts.

Le procédé de l'invention, appliqué à de telles structures, est particulièrement avantageux et fiable En effet, pour réaliser une partie en saillie avec les techniques de l'art antérieur, il faut réaliser ltélément en saillie préalablement à la pièce, puis l'insérer au cours de la fabrication de la pièce ou après. Il s'ensuit qu'il existe des risques de rupture et/ou de séparation de la pièce et de l'élément en saillie qui a été inséré ou ajouté au reste de la pièce. The process of the invention, applied to such structures, is particularly advantageous and reliable. In fact, to produce a projecting part with the techniques of the prior art, it is necessary to produce the projecting element before the part, then the insert during or after manufacturing the part. It follows that there is a risk of rupture and / or separation of the part and the projecting element which has been inserted or added to the rest of the part.

La figure 5 permet de réaliser un premier mode de mise en oeuvre du procédé pour aboutir à la réalisation d'une partie en saillie
Il sur une pièce en matériaux composites.Figure 5 allows for a first mode of implementation of the method to lead to the realization of a projecting part
It on a piece of composite materials.

Le mode de réalisation représenté sur cette figure consiste à imprégner une première couche Cl de tissu à l'aide de résine, puis à réaliser l'emboutissage de cette première couche, à l'endroit où doit apparaître la saillie 11. Après l'emboutissage, une nouvelle imprégnation est effectuée afin d'homogénéiser la répartition de résine. The embodiment represented in this figure consists in impregnating a first layer C1 of fabric using resin, then in drawing this first layer, at the place where the projection 11 should appear. After stamping , a new impregnation is carried out in order to homogenize the distribution of resin.

D'autres couches C2 à C5 sont alors superposées à la première en subissant les mêmes opérations d'imprégnation et d'emboutissage. Other layers C2 to C5 are then superimposed on the first by undergoing the same impregnation and stamping operations.

Il s'ensuit, qu'au fur et à mesure de la superposition, le creux résultant de l'emboutissage est de moins en moins profond, et que finalement, il n'est plus possible d'emboutir aucune couche : le creux est comblé. It follows that, as and when the superposition, the hollow resulting from the drawing is less and less deep, and that ultimately, it is no longer possible to stamp any layer: the hollow is filled .

A la suite de cela, l'orifice 12 est réalisé en passant une tige entre les fibres respectives des différentes couches de tissu, sans qu'aucune fibre ne soit coupée ou détériorée. Following this, the orifice 12 is produced by passing a rod between the respective fibers of the different layers of fabric, without any fiber being cut or damaged.

La résine est alors durcie comme précédemment par polymérisation. The resin is then hardened as before by polymerization.

La figure 6 montre une variante de réalisation qui permet de limiter le nombre de couches de tissu embouties pour obtenir la partie en saillie 11. FIG. 6 shows an alternative embodiment which makes it possible to limit the number of layers of stamped fabric in order to obtain the projecting part 11.

Dans ce mode de réalisation, un insert 13, constitué de préférence d'un mélange d'une résine de même nature que le reste de la pièce et de fibres de même nature que le reste de la pièce, est placé après qu'une ou deux couches C6, C7 de tissu aient été embouties pour donner forme à la partie en saillie 11. In this embodiment, an insert 13, preferably consisting of a mixture of a resin of the same kind as the rest of the part and fibers of the same kind as the rest of the part, is placed after one or two layers C6, C7 of fabric have been stamped to give shape to the protruding part 11.

Plus précisément, cet insert 13 est positionné dans le creux obtenu suite à l'emboutissage de ces première; couches C6, C7. More specifically, this insert 13 is positioned in the hollow obtained after stamping these first; layers C6, C7.

L'insert est ensuite emprisonné en plaçant une ou plusieurs couches C8, C9, C10 de tissu planes. The insert is then trapped by placing one or more layers C8, C9, C10 of flat fabric.

L'orifice 12 est réalisé ensuite à l'aide d'une tige en passant entre les fibres du tissu et au travers de l'insert 13. The orifice 12 is then produced using a rod passing between the fibers of the fabric and through the insert 13.

La résine de liaison est ensuite durcie, comme précédemment, par polymérisation en réchauffant l'ensemble matrice, serre-flan, poinçon. The bonding resin is then hardened, as before, by polymerization by heating the matrix assembly, blank holder, punch.

Il est souhaitable de traiter les surfaces du dispositif, c'est-à- dire de la matrice, du poinçon et du serre-flan en contact avec la pièce, préalablement à la réalisation de celle-ci, afin d'éviter l'adhérence des pièces lors du démoulage. Selon la résine utilisée, le traitement sera différent. It is desirable to treat the surfaces of the device, that is to say of the matrix, the punch and the blank holder in contact with the part, before the production thereof, in order to avoid adhesion. parts during demolding. Depending on the resin used, the treatment will be different.

Par exemple, dans le cas d'une utilisation de résine époxyde, des micro-particules de graphites sont déposées sur les éléments constitutifs du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention. For example, in the case of the use of epoxy resin, graphite micro-particles are deposited on the constituent elements of the device allowing the implementation of the process of the invention.

Claims

P EVENDICATIONSP EVENDICATIONS

1. Procédé pour la réalisation de pièces en matériaux composites, à partir d'un tissu (T) constitué par l'entrecroisement de fils (1, 2, 3, es) à base de fibres, et à partir d'une résine (5) de liaison, caractérisé en ce que les fils (1, 2, 3, 4) constitutifs du tissu (T) sont libres les uns par rapport aux autres et sont disposés dans au moins deux directions différentes, et en ce qu'au moins une épaisseur de tissu (T) est imprégnée d'une couche de résine (5) de liaison, et en ce que les formes et/ou les reliefs des pieces sont obtenus par emboutissage de la couche ainsi imprégnée, en ce que, après embou- tissage9 la forme ainsi obtenue est de nouveau imprégnée de résine, afin d'homogénéiser la répartiflon de cette dernière, et en ce que la pièce est régidifiée en faisant monter en température la résine (5) de liaison, afin de la polymériser. 1. Method for producing parts made of composite materials, from a fabric (T) constituted by the intertwining of threads (1, 2, 3, es) based on fibers, and from a resin ( 5) connecting, characterized in that the son (1, 2, 3, 4) constituting the fabric (T) are free from each other and are arranged in at least two different directions, and in that at less a thickness of fabric (T) is impregnated with a layer of resin (5) for connection, and in that the shapes and / or the reliefs of the parts are obtained by stamping the layer thus impregnated, in that, after stamping9 the shape thus obtained is again impregnated with resin, in order to homogenize the distribution thereof, and in that the part is regulated by raising the temperature of the bonding resin (5), in order to polymerize it.

2. Procédé selon la revendication B, caractérisé en ce qu'une première couche (Cl) de tissu est imprégnée de résine, puis emboutie aux endroits ou doivent apparaître des reliefs particuliers, en ce que l'ensemble ainsi embouti est à nouveau imprégné de résine, afin d'homogenéiser la répartition de la résine, et en ce qu'au moins une seconde couche (C2) de tissu est imprégnée de résine, puis positionnée sur la première couche (C I), en ce que la seconde couche (C2) est emboutie sur la première, puis de nouveau imprégnée après l'emboutissage, afin d'homogénéiser la réparticion de résine (5), et en ce que lorsque la dernière couche de tissu est mise en place, l'ensemble est compressé afin de chasser la résine en excès, et en ce que la pièce est rigidifiée par polymérisation de la résine. 2. Method according to claim B, characterized in that a first layer (Cl) of fabric is impregnated with resin, then stamped at the places where particular reliefs must appear, in that the assembly thus stamped is again impregnated with resin, in order to homogenize the distribution of the resin, and in that at least a second layer (C2) of fabric is impregnated with resin, then positioned on the first layer (CI), in that the second layer (C2 ) is stamped on the first, then impregnated again after stamping, in order to homogenize the distribution of resin (5), and in that when the last layer of fabric is put in place, the assembly is compressed in order to drive out the excess resin, and in that the part is stiffened by polymerization of the resin.

3. Tissu pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué de fils (1, 2, 3, X à base de fibres de verre. 3. Fabric for implementing the method according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of son (1, 2, 3, X based on glass fibers.

4. Tissu pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué de fils (I, 2, 3s 4) à base de fibres de carbone. 4. Fabric for implementing the method according to claim I or 2, characterized in that it consists of son (I, 2, 3s 4) based on carbon fibers.

5. Tissu pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué de fils (1, 2, 3, 4) disposés dans quatre directions différentes les unes par rapport aux autres (trame, chaîne, diagonales) et en ce que chacun des fils constitutifs peut se déplacer librement dans l'âme du tissu. 5. Fabric for implementing the method according to claim I or 2, characterized in that it consists of threads (1, 2, 3, 4) arranged in four different directions relative to each other (weft, chain, diagonals) and in that each of the constituent threads can move freely in the web of the fabric.

6. Résine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est du genre époxyde. 6. Resin for implementing the method according to claim 1 or 2, characterized in that it is of the epoxy type.

7. Résine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce qu'elle est du genre polystyril pyridène 7. Resin for implementing the method according to claim I or 2, characterized in that it is of the genus polystyril pyridene

8. Résine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce qu'elle est du genre polyimide. 8. Resin for implementing the method according to claim I or 2, characterized in that it is of the polyimide type.

9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une matrice (6) possédant des formes (7) déterminant l'aspect extérieur de la pièce à obtenir, au moins un poinçon (8) pour réaliser l'emboutissage du tissu (T) et de la résine (fi) de liaison et un serre-flan ( pour le maintien du tissu lors de l'emboutissage et de la réalisation de la pièce. 9. Device for implementing the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a matrix (6) having shapes (7) determining the external appearance of the part to be obtained, at least one punch (8) for drawing the fabric (T) and the resin (fi) of connection and a blank holder (for holding the fabric during the drawing and the production of the part.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la matrice (6), le poinçon (8) et le serre-flan (9) sont réalisés dans un matériau possédant le même coefficient de dilatation thermique que la résine (5) de liaison utilisée pour l'obtention de la pièce. 10. Device according to claim 9, characterized in that the matrix (6), the punch (8) and the blank holder (9) are made of a material having the same coefficient of thermal expansion as the resin (5) of link used to obtain the part.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans le cas ou la résine (5) de liaison utilisée est une résine époxyde, ou polystyrilpyridène ou polyimide, la matrice (6), le poinçon (8) et le serre-flan (9) sont dans un acier comportant un mélange de l'ordre de 13 96 de chrome et de 25 à 32 % de carbone. 11. Device according to claim 10, characterized in that, in the case where the bonding resin (5) used is an epoxy resin, or polystyrilpyridene or polyimide, the matrix (6), the punch (8) and the clamp blank (9) are in a steel comprising a mixture of about 13 96 chromium and 25 to 32% carbon.

12. Pièce en matériau composite, caractérisée en ce qu'elle présente des parties embouties selon le procédé de la revendication I ou 2. 12. Part made of composite material, characterized in that it has stamped parts according to the method of claim I or 2.

13. Pièce en matériau composite selon la revendication I 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une superposition de couches de tissu de même matière. 13. Part made of composite material according to claim I 2, characterized in that it consists of a superposition of layers of fabric of the same material.

14. Pièce en matériau composite selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une superposition de couches de tissus de nature différente. 14. Part made of composite material according to claim 12, characterized in that it consists of a superposition of layers of fabrics of different nature.