Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
1
Titre de l'invention
Procédé de réalisation d'une pièce de forme tronconique ou cylindrique en
matériau composite et outillage d'imprégnation d'une préforme fibreuse de
forme tronconique ou cylindrique
Arrière-plan de l'invention
La présente invention concerne la réalisation de pièces de forme
tronconique ou cylindrique en matériau composite.
Un domaine d'application de l'invention est plus particulièrement
la réalisation de pièces en matériau composite structural, c'est-à-dire des
pièces de structure à renfort fibreux et densifié par une matrice. Les
matériaux composites permettent de réaliser des pièces ayant une masse
globale moins élevée que ces mêmes pièces lorsqu'elles sont réalisées en
matériau métallique.
Un procédé usuel d'obtention de pièces tronconiques en
matériau composite, telles qu'un carter d'échappement de moteur
aéronautique est décrit sur la figure 1. Sur la figure 1, une préforme
fibreuse 30 est formée par mise en forme d'une texture fibreuse sur un
moule 51 d'un outillage de moulage par injection 50, le moule présentant
une forme la plus proche possible de la paroi interne de la pièce en
matériau composite à réaliser. Le moule 51 est fermé par une membrane
déformable étanche 52 compatible avec la résine destinée à être injectée
dans la préforme. La membrane 52 est cerclée en haut et en bas du
moule 51 pour assurer l'étanchéité de l'outillage 50. La face latérale
extérieure 30a de la préforme fibreuse 30 est en regard de la membrane
52 tandis que les faces inférieure et supérieure 30b, 30c de la préforme 30
sont en regard respectivement de grilles de diffusion 53 et 54.
L'outillage 50 comprend également un port d'injection 55 relié à
une machine d'injection 60 qui est destinée à injecter sous pression une
résine 61 dans l'outillage 50. L'outillage 50 comprend en outre un port de
sortie 56 destiné à évacuer les effluents et la résine en excès, le port de
sortie 56 étant relié à un dispositif de traitement des effluents 70.
L'outillage 50 est placé dans un autoclave 80 qui permet
d'appliquer une pression à l'extérieur de l'outillage et d'injecter la résine
61 sous pression, ce qui augmente ainsi la force motrice de la résine et
diminue le temps d'imprégnation de la préforme. L'application d'une
CA 2971336 2017-06-19
2
pression sur la surface externe 52a de la membrane 52 est également
nécessaire pour assurer le compactage de la préforme fibreuse 30 lors de
la polymérisation de la résine afin de réduire la porosité finale.
Cependant, cette technique d'imprégnation pose des problèmes
notamment au niveau du temps nécessaire pour imprégner complètement
la préforme fibreuse, temps qui doit être inférieur à la durée de vie en pot
de la résine. En outre, la gestion de la température reste délicate en
particulier pour l'imprégnation de préformes épaisses (épaisseur
supérieure à 80 mm) avec une résine qui est potentiellement
exothermique.
Par ailleurs, l'application d'une pression sur la membrane lors de
la polymérisation de la résine entraîne des défauts dans la préforme
fibreuse tels que des ondulations et des plis qui peuvent être rédhibitoires
pour une utilisation ultérieure de la pièce résultante. Ces défauts sont
accentués si la préforme fibreuse n'épouse pas parfaitement le moule, ce
qui est souvent le cas car la tolérance de fabrication des préformes est de
l'ordre du millimètre tandis que la forme du moule est difficilement
adaptable.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients
précités et de proposer une solution qui permet d'imprégner des
préformes fibreuses de forme tronconique ou cylindrique sans risque de
formation de défauts tout en minimisant le temps d'imprégnation afin
d'obtenir des pièces en matériau composite de bonne qualité.
A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'une
pièce de forme tronconique ou cylindrique en matériau composite
comprenant les étapes suivantes :
- placement d'une préforme fibreuse de forme tronconique ou
cylindrique dans un élément de moule femelle d'un outillage
d'imprégnation, l'élément de moule femelle comportant une cavité
délimitée par une paroi latérale présentant une surface interne de forme
tronconique ou cylindrique, la préforme fibreuse étant placée en regard de
la surface interne de ladite paroi latérale,
- placement d'une membrane imperméable et deformable en
regard de la face exposée de la préforme fibreuse, la membrane
CA 2971336 2017-06-19
3
présentant une forme tronconique ou cylindrique, l'espace délimité entre
la surface interne de forme tronconique ou cylindrique de la paroi latérale
de l'élément de moule femelle et la membrane correspondant à une
chambre d'imprégnation dans laquelle la préforme fibreuse est présente,
- assemblage d'un élément de moule mâle avec l'élément de
moule femelle, l'élément de moule mâle comprenant un corps
axisymétrique logé dans la cavité de l'élément de moule femelle, la
surface externe du corps axisymétrique étant placée en regard et à une
distance déterminée de la surface interne de forme tronconique ou
cylindrique de la paroi latérale de l'élément de moule femelle, la
membrane étant interposée entre la paroi externe du corps axisymétrique
de l'élément de moule mâle et la surface interne de forme tronconique ou
cylindrique de la paroi latérale de l'élément de moule femelle, l'espace
délimité entre la surface externe du corps axisymétrique et la membrane
correspondant à une chambre de compaction,
- injection d'une résine dans la chambre d'imprégnation,
- injection d'un fluide de compaction dans la chambre de
compaction, le fluide de compaction exerçant une pression sur la
membrane pour forcer la résine à imprégner la préforme fibreuse,
- polymérisation de la résine de manière à obtenir une pièce
en matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une
matrice.
En injectant d'abord la résine dans une chambre d'imprégnation
contenant la préforme fibreuse avant d'être poussée dans la préforme
fibreuse lors de l'injection du fluide compaction, la préforme est
imprégnée dans son épaisseur et non plus dans sa section axiale comme
dans l'art antérieur décrit ci-avant, on réduit ainsi considérablement le
temps d'imprégnation, ce qui permet plus de souplesse dans la fabrication
de la pièce en matériau composite.
En outre, la membrane appliquant sur la préforme une pression
dirigée depuis la face interne de la préforme vers la face externe de la
préforme, il est possible d'utiliser des préformes n'épousant pas
parfaitement la forme de la paroi de l'élément de moule femelle ou ne se
plaquant pas parfaitement contre celle-ci sans risque d'apparition de
défauts de type ondulation et/ou plis.
CA 2971336 2017-06-19
4
Selon un premier aspect particulier du procédé de l'invention, la
résine est injectée au niveau du bord inférieur de la préforme fibreuse, le
fluide compaction étant injecté à partir de la partie inférieure de la
chambre de compaction située au voisinage du bord inférieur de la
préforme fibreuse. Cela permet à la membrane de repousser
progressivement la résine dans la préforme et d'optimiser l'imprégnation
de la préforme dans tout son volume.
Selon un deuxième aspect particulier du procédé de l'invention,
la résine est injectée dans une rigole circulaire présente sur le fond de
l'élément de moule femelle, ce qui permet à la résine de se répandre
uniformément autour du bord inférieur de la préforme lors de son
injection.
Selon un troisième aspect particulier du procédé de l'invention,
avant l'injection de la résine dans la chambre d'imprégnation, une
dépression est appliquée dans la chambre de compaction. Cette
dépression permet de s'assurer qu'un espace est bien présent entre la
membrane et la préforme avant l'injection de la résine. Ainsi, lors de
l'injection de la résine, celle-ci se répand préférentiellement dans l'espace
libre et non dans la préforme qui présente une perméabilité plus faible vis-
à-vis de l'espace libre.
Selon un quatrième aspect particulier du procédé de l'invention,
la préforme fibreuse est obtenue par tissage tridimensionnel ou
multicouche.
Selon un cinquième aspect du procédé de l'invention, la
préforme fibreuse est obtenue par empilement de strates fibreuses
unidirectionnelles liées entre elles par aiguilletage ou obtenues par tissage
bidimensionnel.
Les fils de la préforme peuvent être formés de fibres constituées
d'un ou plusieurs des matériaux suivants : carbone, carbure de silicium,
verre, alumine, mullite, aluminosilicate, borosilicate, ou un mélange de
plusieurs de ces matériaux.
La résine peut être choisie parmi au moins une des résines
suivantes : résine époxyde, résine phénolique, résine précurseur de
carbone et résine précurseur de carbure de silicium.
CA 2971336 2017-06-19
5
L'invention a également pour objet un outillage d'imprégnation
pour une préforme fibreuse de forme tronconique ou cylindrique,
l'outillage comprenant :
- un élément de moule femelle comportant une cavité
délimitée par une paroi latérale présentant une surface interne de forme
tronconique ou cylindrique,
- un élément de moule mâle comprenant un corps
axisymétrique logé dans la cavité de l'élément de moule femelle, la
surface externe du corps axisymétrique étant placée en regard et à une
distance déterminée de la surface interne de forme tronconique ou
cylindrique de la paroi latérale de l'élément de moule femelle,
- une membrane imperméable et déformable présentant une
forme tronconique ou cylindrique, la membrane étant placée en vis-à-vis
de la paroi externe du corps axisymétrique de l'élément de moule mâle,
l'espace délimité entre la surface interne de forme tronconique ou
cylindrique de la paroi latérale de l'élément de moule femelle et la
membrane correspondant à une chambre d'imprégnation, l'espace délimité
entre la surface externe du corps axisymétrique et la membrane
correspondant à une chambre de compaction,
- l'élément de moule femelle comprenant au moins un port
d'injection de résine débouchant dans la chambre d'imprégnation,
- l'élément de moule mâle comprenant au moins un port
d'injection d'un fluide de compaction débouchant dans la chambre de
compaction.
Selon un aspect particulier de l'outillage de l'invention, chaque
port d'injection de résine débouche dans la chambre d'imprégnation au
niveau d'un fond de l'élément de moule femelle, ledit fond comportant une
rigole circulaire dans laquelle débouchent le ou les ports d'injection de
résine.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description suivante de modes particuliers de réalisation de
l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux
dessins annexés, sur lesquels :
CA 2971336 2017-06-19
6
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un outillage
d'imprégnation selon l'art antérieur,
- la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée
d'un outillage d'imprégnation conformément à un mode de réalisation de
l'invention,
- la figure 3A une vue schématique en coupe de l'outillage de
la figure 2 une fois fermé montrant l'injection d'une résine dans l'outillage,
- les figures 3B et 3C sont des vues schématiques en coupe de
l'outillage de la figure 2 montrant des étapes d'imprégnation d'une
préforme fibreuse conformément à un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un
pièce obtenue conformément à un procédé de l'invention.
Description détaillée de modes de réalisation
La figure 2 représente un outillage d'injection 100
conformément à un mode de réalisation de l'invention. L'outillage
d'imprégnation 100 comprend un élément de moule femelle 110 constitué
d'une paroi latérale 111 dont la surface interne 111a présente une forme
tronconique et délimite une cavité 112. La surface interne 111a est
destinée à être en contact avec une préforme fibreuse 200 à imprégner.
L'élément de moule femelle 110 comprend également un fond 113
fermant la partie inférieure 1110 de la paroi latérale 111. Dans l'exemple
décrit ici, la partie supérieure 1111 de la paroi latérale 111 comporte une
première et une deuxième gorges annulaires 1112 et 1113 qui sont
destinées à recevoir respectivement un premier et un deuxième joints
toriques 1114 et 1115. Toujours dans l'exemple décrit ici, un joint
annulaire 1140 est en outre disposé entre la partie supérieure 1111 de la
paroi latérale 111 et une bride 114 fixée sur la partie supérieure 1111 par
des vis 1141.
L'outillage d'imprégnation 100 comprend également un élément
de moule mâle 130 comportant un corps axisymétrique 131 qui est
destiné à être logé dans la cavité 112 de l'élément de moule femelle 110
lors de la fermeture de l'outillage d'imprégnation 100. Le corps
axisymétrique 131 présente une forme adaptée permettant d'assurer la
remontée du liquide de compaction pour injecter la résine dans la texture
du bas vers le haut comme décrit ci-après. Dans l'exemple décrit ici, le
CA 2971336 2017-06-19
7
corps axisymétrique 131 s'inscrit à l'intérieur d'un tronc de cône et
présente une surface externe 131a de forme concave.
Lorsque l'élément de moule mâle 130 est assemblé avec
l'élément de moule femelle 110, la surface externe 131a du corps
axisymétrique 131 est placée en regard et à une distance déterminée de la
surface interne de forme tronconique 111a de la paroi latérale 111 de
l'élément de moule femelle 110 (figure 3A). L'élément de moule mâle
comprend un couvercle 132 amovible qui est fixé sur une bride 1310
présente sur la partie supérieure du corps tronconique 131 au moyen de
vis 1320.
L'outillage d'imprégnation 100 comprend également une
membrane imperméable 120 présentant une forme tronconique, la
membrane, par exemple en silicone, étant apte à se déformer (s'allonger)
sans se rompre sous l'effet de la pression du liquide de compactage. La
membrane 120 est interposée entre la surface externe 131a du corps
axisymétrique 131 de l'élément de moule mâle et la surface interne 111a
de la paroi latérale 111 de l'élément de moule femelle 110. La membrane
120 est placée à proximité de la paroi externe 131a du corps
axisymétrique 131 de l'élément de moule mâle 130. L'espace délimité
entre la surface interne 111a de la paroi latérale 111 de l'élément de
moule femelle 110 et la face 120a de la membrane en regard de la surface
111a correspond à une chambre d'imprégnation 140 dans laquelle est
présente une préforme fibreuse 200 à imprégner (figure 3A). L'espace
délimité entre la surface externe 131a du corps axisymétrique et la face
120b de la membrane 120 en regard de la surface 131a correspond à une
chambre de compaction 150.
Dans l'exemple décrit ici, l'élément de moule femelle 110
comprend deux ports d'injection 115 et 116 présent sur le fond 113 de
l'élément de moule femelle. Les ports d'injection 115 et 116 débouchent
dans la chambre d'imprégnation 140 (figure 3A). Les ports d'injection 115
et 116 sont utilisés pour injecter une résine dans la chambre
d'imprégnation lorsqu'elle contient une préforme fibreuse à imprégner.
L'élément de moule mâle peut en outre comprendre des ports
d'évacuation 117 disposés du côté opposé par rapport aux ports
d'injection 115 et 116, ici placés au niveau de la bride 114 (figures 2 et
3C). Les ports d'évacuation 117 sont en communication avec la chambre
CA 2971336 2017-06-19
8
d'imprégnation 140 et permettent de faciliter l'injection de la résine dans
la chambre d'imprégnation en évacuant l'air présent dans la chambre
d'imprégnation, les ports d'évacuation pouvant être éventuellement reliés
à une pompe de tirage. Selon une variante de réalisation, l'élément de
moule femelle peut ne comprendre qu'un seul port d'injection ou plus de
deux ports d'injection.
Dans l'exemple décrit ici et comme représenté sur les figures 2
et 3A à 3C, le fond 113 de l'élément de moule femelle 110 peut comporter
une rigole circulaire 1131 dans laquelle débouche directement les ports
d'injection 115 et 116. La rigole 1131 permet de répartir la résine injectée
via les ports d'injection 115 et 116 de manière uniforme au niveau du fond
113 et, par conséquent, au niveau du bord inférieur 201 de la préforme
fibreuse 200 à imprégner.
Dans l'exemple décrit ici, l'élément de moule mâle 130
comprend un port d'injection 133 présent au niveau du fond 134 du corps
axisymétrique 131, le port d'injection 133 débouchant dans la chambre de
compaction 150. Le port d'injection 133 est utilisé pour injecter un fluide
de compaction dans la chambre de compaction 150 comme décrit ci-après
en détails. L'élément de moule mâle 130 peut comprendre en outre des
ports d'évacuation 135 permettant de faciliter l'introduction du fluide de
compaction dans la chambre de compaction 150 en évacuant l'air présent
dans ladite chambre. Selon une variante de réalisation, plusieurs ports
d'injection peuvent être présents sur l'élément de moule mâle 130. On
peut également utiliser le port d'injection 133 et l'évent 135 pour faire
circuler le fluide de compaction à une température permettant de
contribuer à la polymérisation de la résine lors de la phase de cuisson de
la pièce composite.
On décrit maintenant un procédé d'injection d'une résine dans
une préforme fibreuse conformément à un mode de réalisation de
l'invention. Le procédé requière des moyens de maintien tels qu'une
presse (non représentée sur les figures 3A à 3C).
Comme illustré sur la figure 2, les éléments du moule mâle sont
assemblés, à savoir les parties 114, 131, 132 ainsi que la membrane 120
et le matériau poreux 1140. La partie mâle ainsi équipée est fixée sous le
plateau supérieur de la presse à l'aide des vis 1141. Une préforme
fibreuse 200 est introduite ans la cavité 112 de l'élément de moule femelle
CA 2971336 2017-06-19
9
110 qui est équipée des joints 1114 et 1115. L'outillage est fermé par
abaissement du plateau supérieur de la presse.
Une fois l'outillage d'imprégnation fermé, une résine 10 est
injectée dans la chambre d'imprégnation 140 entre la face exposée 200a
de la préforme fibreuse et la face 120a de la membrane 120 en regard de
la face 200a de la préforme 200 (figure 3A). La résine 10 est injectée dans
la chambre d'imprégnation 140 via les ports d'injection 115 et 116, c'est-à-
dire au niveau du bord inférieur 201 de la préforme fibreuse 200. La
résine 10 se répartit uniformément autour du bord inférieur 201 de la
préforme 200 grâce à la rigole 1131 dans laquelle débouche les ports
d'injection 115 et 116. Dans l'exemple décrit ici, les ports d'injection 115
et 116 sont positionnés de manière à déboucher dans un espace vide de
la chambre d'imprégnation 140, c'est-à-dire un espace qui n'est pas
occupé par la préforme fibreuse 200. Dans ce cas, la résine 10 est injectée
dans cet espace libre pour être ultérieurement poussée à l'intérieur de la
préforme comme expliqué ci-après. Selon une variante de réalisation, les
ports d'injection 115 et 116 peuvent être positionnés de manière à
déboucher au niveau du bord inférieur 201 de la préforme 200. Dans ce
cas, la résine 10 est directement injectée dans la préforme.
De manière optionnelle, avant l'injection de la résine dans la
chambre d'imprégnation 140, une dépression peut être préalablement
appliquée dans la chambre de compaction 150, par exemple en reliant une
pompe à vide au port d'injection 133 et aux ports d'évacuation 135. Cette
dépression permet de s'assurer qu'un espace est bien présent entre la
membrane et la préforme avant l'injection de la résine. Ainsi, lors de
l'injection de la résine, celle-ci se répand préférentiellement dans l'espace
libre et non dans la préforme qui présente une perméabilité plus faible vis-
à-vis de l'espace libre.
La quantité de résine 10 introduite dans la chambre
d'imprégnation 140 est déterminée en fonction du volume de la préforme
200 à imprégner et de son taux de fibres. Lorsque la quantité déterminée
de résine 10 a été injectée dans la chambre d'imprégnation 140, les ports
d'injection 115, 116 et les ports d'évacuation 117 sont fermés. Un fluide
compaction 20 est alors introduit dans la chambre de compaction 150 via
le port d'injection 133 présent au niveau du fond 134 du corps
axisymétrique 131, un conduit 21 reliant le port d'injection 133 à l'entrée
CA 2971336 2017-06-19
10
de l'outillage au niveau du couvercle 132 (figure 3B). Les ports
d'évacuation 135 sont ouverts dans un premier temps pour permettre de
chasser l'air repoussé par le fluide compaction 20, puis sont fermés dans
un deuxième temps afin de permettre la mise sous pression du fluide de
compaction.
L'injection du fluide de compaction 20 dans la chambre de
compaction 20 a pour effet de repousser la membrane 120 vers la
préforme fibreuse 200 dans des directions indiquées par les flèches
représentées sur les figures 3B et 3C et de forcer la résine 10 à pénétrer
dans la préforme200. Au fur et à mesure de l'injection du fluide
compaction dans la chambre de compaction 150, la membrane 120
pousse à la fois la résine dans l'espace libre de la chambre d'imprégnation
130 et dans la préforme comme illustré sur les figures 3B et 3C. Par
l'action du fluide de compaction 20 sur la membrane 120, la membrane
exerce une pression de compaction sur la préforme, pression qui est
appliquée depuis l'intérieur, c'est-à-dire sur la face interne 200a de la
préforme, vers l'extérieur, c'est-à-dire vers la face externe 200b de la
préforme fibreuse 200.
Le fluide compaction 20 est injecté de préférence à partir de la
partie inférieure 151 de la chambre de compaction 150 située au voisinage
du bord inférieur 201 de la préforme fibreuse 200, ce qui permet à la
membrane 120 de repousser progressivement la résine 10 dans la
préforme 200 et d'optimiser l'imprégnation de la préforme dans tout son
volume.
On obtient alors une préforme fibreuse imprégnée d'un
précurseur de matrice. La transformation du précurseur en matrice
organique, à savoir sa polymérisation, est réalisée par traitement
thermique, généralement par chauffage de l'outillage d'imprégnation, par
exemple par circulation d'un fluide caloporteur dans des serpentins
entourant l'outillage et dans la chambre de compaction, après élimination
du solvant éventuel et réticulation du polymère. Lors de la polymérisation,
une pression, dite pression de polymérisation , est toujours appliquée
par la membrane 120 sur la préforme fibreuse 200 car le fluide
compaction exerce toujours lui-même une pression sur la membrane.
L'application à la fois d'une pression de compaction lors de
l'imprégnation de la préforme et d'une pression de polymérisation lors de
CA 2971336 2017-06-19
11
la polymérisation de la résine dans la préforme provoque une diminution
de l'épaisseur de celle-ci en même temps qu'une augmentation de son
diamètre intérieur, ces déplacements étant limités par les déformations
possibles de la préforme (compressibilité).
La matrice organique peut être notamment obtenue à partir de
résines époxydes, telle que, par exemple, la résine époxyde à hautes
performances, ou de précurseurs liquides de matrices carbone ou
céramique.
Dans le cas de la formation d'une matrice carbone ou
céramique, le traitement thermique consiste à pyrolyser le précurseur
organique pour transformer la matrice organique en une matrice carbone
ou céramique selon le précurseur utilisé et les conditions de pyrolyse. A
titre d'exemple, des précurseurs liquides de carbone peuvent être des
résines à taux de coke relativement élevé, telles que des résines
phénoliques, tandis que des précurseurs liquides de céramique,
notamment de SiC, peuvent être des résines de type polycarbosilane
(PCS) ou polytitanocarbosilane (PTCS) ou polysilazane (PSZ).
Après la polymérisation, telle qu'illustrée sur la figure 4, on
obtient une pièce 400 en matériau composite comprenant un renfort
fibreux constitué de la préforme 200 densifié par une matrice formée par
la résine imprégnée et polymérisée dans la préforme. Le démoulage de la
pièce 400 est réalisé en retirant l'élément de moule mâle 130, la bride 114
et la membrane 120.
La préforme fibreuse 200 est réalisée de façon connue par
tissage au moyen d'un métier à tisser de type jacquard sur lequel on a
disposé un faisceau de fils de chaînes ou torons en une pluralité de
couches, les fils de chaînes étant liés par des fils de trame ou
inversement. La texture fibreuse peut être réalisée par empilement de
strates ou plis obtenu par tissage bidimensionnel (2D). Par tissage
bidimensionnel , on entend ici un mode de tissage classique par lequel
chaque fil de trame passe d'un côté à l'autre de fils d'une seule couche de
chaîne ou inversement. La texture fibreuse peut être également réalisée
directement en une seule pièce par tissage tridimensionnel (3D) ou
multicouche. Par tissage tridimensionnel ou tissage multicouche ,
on entend ici un mode de tissage par lequel certains au moins des fils de
trame lient des fils de chaîne sur plusieurs couches de fils de chaîne ou
CA 2971336 2017-06-19
12
inversement suivant un tissage correspondant à une armure de tissage qui
peut être notamment choisie parmi une des armures suivantes : interlock,
multi-toile, multi-satin et multi-sergé. La préforme fibreuse peut encore
être réalisée à partir de strates fibreuses unidirectionnelles aiguilletées
entre elles.
Le procédé de l'invention est particulièrement adapté pour
permettre l'introduction d'une composition liquide dans des textures
fibreuses 2D (textures obtenues par empilement de strates ou plis 2D) ou
3D d'épaisseur importante, c'est-à-dire des structures fibreuses ayant une
épaisseur d'au moins 90 mm avec un taux de fibres supérieur à 30%, par
exemple 40%. Les textures 3D présentent en outre une géométrie
complexe dans laquelle il est difficile d'introduire et de répartir de manière
homogène des compositions liquides chargées ou non. Le procédé de
l'invention est également très bien adapté pour l'introduction d'une
composition liquide dans des textures fibreuses tissées 3D.
Les fils utilisés pour former la préforme fibreuse 200 et, par
conséquent, le renfort fibreux de la pièce 400 en matériau composite
peuvent être notamment formés de fibres constituées d'un des matériaux
suivants: carbone, carbure de silicium, verre, l'alumine, mullite,
aluminosilicate, borosilicate, ou un mélange de plusieurs de ces matériaux.
Le procédé de l'invention a été décrit précédemment en
application à la fabrication d'une pièce de forme tronconique. Toutefois le
procédé de fabrication et l'outillage d'imprégnation de l'invention
s'appliquent également à la fabrication de pièces en matériau composite
de forme cylindrique. Dans ce cas, la préforme, la paroi latérale délimitant
la cavité de l'élément de moule femelle et la membrane imperméable et
déformable présentent une forme cylindrique tandis que le corps
axisymétrique de l'élément de moule mâle s'inscrit à l'intérieur d'un
cylindre et présente une surface externe de forme concave.
35
CA 2971336 2017-06-19