CQMPLEXE TEXTILE DESTINE A ETRE UTILISE COMME COUCHETEXTILE CQMPLEX FOR USE AS A LAYER
DE RENFORT POUR LA FABRICATION DE PIECES COMPOSITES,REINFORCEMENT FOR THE MANUFACTURE OF COMPOSITE PIECES,
ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL COMPLEXEAND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A COMPLEX
Domaine TechniqueTechnical area
L'invention se rattache au domaine de la fabrication des pièces composites, par des procédés de moulage, par injection ou infusion de résine.The invention relates to the field of the manufacture of composite parts by molding, injection or resin infusion processes.
L'invention concerne plus précisément les complexes textiles utilisés pour la fabrication de ces pièces composites, et plus spécifiquement un complexe adapté pour la réalisation de pièces tridimensionnelles nécessitant l'emploi d'un renfort préformé.The invention relates more precisely to the textile complexes used for the manufacture of these composite parts, and more specifically to a complex suitable for producing three-dimensional parts requiring the use of a preformed reinforcement.
L'invention vise plus particulièrement à faciliter les opérations liées à la réalisation de ces préformes, notamment pour en faciliter le transport et le stockage, ainsi que limiter les opérations de manipulation lors du procédé de fabrication de la pièce composite.The invention aims more particularly at facilitating the operations related to the production of these preforms, in particular to facilitate their transport and storage, as well as to limit handling operations during the manufacturing process of the composite part.
Techniques antérieuresPrevious techniques
De façon générale, la réalisation de pièces composites par les procédés de moulage, qu'il s'agisse d'injection ou d'infusion, nécessite la mise en place d'une structure textile de renfort qui se trouve ensuite imprégnée d'une résine. Après polymérisation de cette résine, ce renfort confère une certaine rigidité et une tenue à la pièce composite. Dans le cas de pièces tridimensionnelles présentant des formes complexes, un certain nombre d'opérations sont nécessaires pour faire en sorte que les couches de renfort textile épousent bien la forme extérieure de la pièce à réaliser. Il importe en effet, pour des raisons de performances mécaniques, que la couche de renfort se trouve le plus près possible de la future face extérieure de la pièce composite.In general, the production of composite parts by molding processes, whether injection or infusion, requires the establishment of a reinforcing textile structure which is then impregnated with a resin . After polymerization of this resin, this reinforcement confers a certain rigidity and resistance to the composite part. In the case of three-dimensional parts having complex shapes, a number of operations are necessary to ensure that the textile reinforcing layers conform to the outer shape of the part to be produced. It is important, for reasons of mechanical performance, that the reinforcing layer is as close as possible to the future outer face of the composite part.
Ainsi, une technique largement répandue pour la mise en place du renfort consiste à assurer la découpe d'un complexe textile selon la forme de la pièce tridimensionnelle, puis à mettre en place manuellement dans le moule d'injection ce complexe ainsi découpé. On conçoit que cette technique est plus adaptée pour les pièces quasi planes que pour les pièces tridimensionnelles. En effet, le complexe textile est bien entendu fabriqué à l'état plan, et il est nécessaire de réaliser des découpes, des plis et autres
opérations de drapage pour faire en sorte que le renfort épouse, avec le minimum d'étirement possible, la forme de la pièce à fabriquer. Dans les cas de formes évoluées, cette technique peut se révéler délicate, dans la mesure où les morceaux de renfort découpés auront tendance naturellement à s'affaisser.Thus, a widely used technique for the establishment of the reinforcement consists of cutting a textile complex according to the shape of the three-dimensional part, and then manually set up in the injection mold this complex cut. It is conceivable that this technique is more suitable for almost flat parts than for three-dimensional parts. Indeed, the textile complex is of course manufactured in the plane state, and it is necessary to make cuts, folds and other draping operations to ensure that the reinforcement marries, with the minimum possible stretch, the shape of the piece to be manufactured. In the case of advanced forms, this technique can be tricky, insofar as the cut pieces of reinforcement will naturally tend to sag.
Une autre technique connue consiste à projeter directement dans le moule d'injection des fibres de renfort et un liant de ces fibres, dont des exemples typiques sont les procédés d'appellation commerciale "P4" et "RimFire". Le renfort étant ainsi réalisé directement dans le moule, on conçoit qu'il présente exactement la forme souhaitée. Toutefois, la réalisation du renfort dans ces conditions, directement au niveau du moule d'injection, ne permet pas d'assurer à coup sûr une épaisseur homogène et uniforme du renfort, dans la mesure où, avant fixation du liant, les fibres auront tendance naturellement à se déplacer sous l'effet de la gravité. L'ajout d'une quantité de liant importante n'est pas non plus satisfaisant dans la mesure où ce liant peut ensuite perturber le drainage et la circulation de la résine, et surtout dégrader l'aspect de surface de la pièce composite.Another known technique is to project directly into the injection mold reinforcing fibers and a binder of these fibers, typical examples of which are the trade name "P4" and "RimFire" processes. The reinforcement is thus made directly in the mold, it is conceived that it has exactly the desired shape. However, the realization of the reinforcement under these conditions, directly at the injection mold, does not ensure a sure uniform and uniform thickness of the reinforcement, to the extent that, before binding the binder, the fibers will tend naturally to move under the effect of gravity. The addition of a significant amount of binder is also not satisfactory insofar as this binder can then disturb the drainage and circulation of the resin, and especially degrade the surface appearance of the composite part.
C'est pourquoi il a déjà été proposé d'utiliser des renforts préformés, c'est-à-dire possédant la forme quasi-définitive du moule. De tels renforts sont ainsi constitués par des opérations de tissage et de couture à la forme de la pièce désirée. On conçoit que ce type d'opération est relativement long et qu'il doit être répété en fonction d'un patron défini pour chaque moule. Cette technique est donc difficilement industrialisable, du moins à un coût de production réduit.This is why it has already been proposed to use preformed reinforcements, that is to say having the almost definitive shape of the mold. Such reinforcements are thus constituted by weaving and sewing operations in the shape of the desired part. It is understood that this type of operation is relatively long and that it must be repeated according to a pattern defined for each mold. This technique is therefore difficult to industrialize, at least at a reduced production cost.
D'autres types de préformes sont réalisés à partir de renforts associés à un liant qui leur donne une certaine rigidité. De tels renforts présentent l'avantage de pouvoir être fabriqués de façon indépendante de l'opération de fabrication de la pièce injectée. Toutefois, la réalisation de préformes, notamment de préformes rigides, présente des inconvénients en terme d'encombrement, notamment pour le stockage et le transport. En outre et surtout, ces renforts sont réalisés par pressage à chaud, ce qui ne permet pas de respecter exactement la géométrie de la pièce finale, et nécessite des moules et des presses onéreuses.
L'invention vise donc à réaliser des renforts préformés qui présentent une grande facilité de transport, tout en étant faciles à réaliser, c'est-à-dire sans nécessiter d'investissement lourd. Un autre objectif de l'invention est de réaliser des renforts qui confèrent des propriétés mécaniques optimales aux pièces qu'ils équipent, c'est-à-dire qui possèdent un poids et une homogénéité d'épaisseur adaptée aux pièces composites qu'elles renforcent, sans détérioration des performances mécaniques finales par l'opération de préformage.Other types of preforms are made from reinforcements associated with a binder which gives them a certain rigidity. Such reinforcements have the advantage of being able to be manufactured independently of the manufacturing operation of the injected part. However, the production of preforms, in particular rigid preforms, has drawbacks in terms of space, especially for storage and transport. In addition and above all, these reinforcements are made by hot pressing, which does not allow to exactly respect the geometry of the final part, and requires expensive molds and presses. The invention therefore aims to achieve preformed reinforcements which have a great ease of transport, while being easy to achieve, that is to say without requiring heavy investment. Another object of the invention is to provide reinforcements which confer optimum mechanical properties to the parts they equip, that is to say which have a weight and homogeneity of thickness adapted to the composite parts they reinforce. without deterioration of the final mechanical performance by the preforming operation.
Exposé de l'invention L'invention concerne donc un complexe textile qui est destiné à être utilisé comme couche de renfort pour la fabrication de pièces composites tridimensionnelles, par des procédés d'injection ou d'infusion de résine. De façon classique, un tel complexe inclut donc une couche de renfort à base de fibres renforçantes, qui peuvent être très variées, notamment à base de verre, de carbone, d'aramide ou autres fibres synthétiques.SUMMARY OF THE INVENTION The invention therefore relates to a textile complex which is intended to be used as a reinforcing layer for the manufacture of three-dimensional composite parts, by resin injection or infusion processes. Conventionally, such a complex therefore includes a reinforcing layer based on reinforcing fibers, which can be very varied, especially based on glass, carbon, aramid or other synthetic fibers.
Conformément à l'invention, ce complexe se caractérise en ce qu'il comporte, sur l'une de ses faces, une couche fixante à base d'un matériau thermofusible, qui présente un allongement à froid quasi nul. Ce matériau possède une température de fusion qui est inférieure à la température de fusion des autres matériaux du complexe, de sorte à pouvoir fondre au moins partiellement avant que les matériaux de la couche textile ne se dégradent. Complémentairement, cette couche fixante est ajourée pour autoriser le passage de la résine injectée ou infusée lors de la fabrication de la pièce composite.According to the invention, this complex is characterized in that it comprises, on one of its faces, a fixing layer based on a thermofusible material, which has a cold elongation of almost zero. This material has a melting temperature which is lower than the melting temperature of the other materials of the complex, so that it can melt at least partially before the materials of the textile layer are degraded. Complementarily, this fixing layer is perforated to allow the passage of the resin injected or infused during the manufacture of the composite part.
Autrement dit, le complexe conforme à l'invention comporte une couche qui est associée de manière lâche à la couche textile de renfort. Cette couche peut être solidarisée à la couche textile lorsque le complexe est mis en place dans un moule de préforme, puis suffisamment chauffée pour que cette couche fixante se ramollisse et adhère au renfort. Après refroidissement, cette couche fixante est solidarisée par un nombre de points important à la couche de renfort textile, de sorte qu'au niveau des zones du pli par exemple, cette couche fixante maintient une sorte de tension de surface au niveau du renfort textile.
-A-In other words, the complex according to the invention comprises a layer which is loosely associated with the reinforcing textile layer. This layer may be secured to the textile layer when the complex is placed in a preform mold, then heated enough for this fixing layer to soften and adheres to the reinforcement. After cooling, this fixing layer is secured by a number of important points to the textile reinforcing layer, so that at the fold areas for example, this fixing layer maintains a kind of surface tension at the textile reinforcement. -AT-
Le fait que le matériau thermofusible soit inextensible à froid permet d'imposer une stabilité dimensionnelle du complexe lorsque la couche fixante est refroidie. Le caractère inextensible, ou l'allongement quasi nul, s'entend sous des contraintes normales dans le cadre de réalisation de renforts préformés.The fact that the hot melt material is inextensible to cold makes it possible to impose a dimensional stability of the complex when the fixing layer is cooled. The inextensible character, or the almost null elongation, is understood under normal stresses in the framework of realization of preformed reinforcements.
Le complexe peut ainsi être déformé, et particulièrement replié pour son transport, puis recouvrer sa forme originale lorsqu'il est déplié. En d'autres termes, ce type de complexe permet d'obtenir des renforts préformés souples, ou prédrapés, qui peuvent donc être manipulés et plies sans pour autant perdre leur géométrie qui leur avait été donné initialement. Le renfort préformé possède ainsi en quelque sorte une mémoire de forme qui lui permet une manipulation aisée et notamment un encombrement très réduit pour son transport et son stockage.The complex can thus be deformed, and particularly folded for transport, then recover its original shape when unfolded. In other words, this type of complex makes it possible to obtain soft preformed reinforcements, or pre-coated, which can therefore be handled and folded without losing the geometry that was initially given to them. The preformed reinforcement thus has a sort of shape memory that allows easy handling and particularly a very small footprint for its transport and storage.
On conçoit que l'adjonction de cette couche fixante peut être avantageuse pour de multiples types de renforts, dès lors que la couche fixante présente une capacité d'adhérence avec la couche textile, et une compatibilité à la résine qui sera employée dans la fabrication des pièces composites.It is conceivable that the addition of this fixing layer may be advantageous for multiple types of reinforcements, since the fixing layer has a capacity of adhesion with the textile layer, and compatibility with the resin which will be used in the manufacture of composite parts.
Ainsi, le complexe conforme à l'invention peut intégrer différents types de couches de renfort, qu'il s'agisse de textiles tissés, uni ou multidirectionnels, ou bien encore des renforts textiles incluant plusieurs couches fibreuses superposées, et par exemples des superpositions de nappes de fils orientés selon des directions différentes, du type "cross-ply". On peut également citer les renforts textiles incluant une couche centrale assurant une fonction drainante, jouant le rôle d'espaceur entre deux couches de renforcement, de manière à permettre le fluage de la résine lors du procédé d'injection ou d'infusion. Des combinaisons de différentes couches de renfort peuvent également être employées, en association avec la couche fixante caractéristique.Thus, the complex according to the invention can incorporate different types of reinforcement layers, whether woven textiles, uni or multidirectional, or even textile reinforcements including several superposed fibrous layers, and for example overlays of plies of threads oriented in different directions, of the "cross-ply" type. Mention may also be made of textile reinforcements including a central layer providing a draining function, acting as a spacer between two reinforcing layers, so as to allow creep of the resin during the injection or infusion process. Combinations of different reinforcing layers may also be employed, in combination with the characteristic setting layer.
En pratique, la couche fixante caractéristique peut être réalisée de différentes manières, en fonction de l'application et du type de renfort textile qu'elle accompagne.In practice, the characteristic fixing layer can be made in different ways, depending on the application and the type of textile reinforcement it accompanies.
Dans une forme particulièrement avantageuse, cette couche fixante peut être constituée par un film de matériau thermofusible, compatible d'une part, avec le renfort
textile en terme d'adhérence, et compatible d'autre part avec la résine qui sera employée lors du procédé d'injection.In a particularly advantageous form, this fixing layer may consist of a film of thermofusible material, compatible on the one hand, with the reinforcement textile in terms of adhesion, and on the other hand compatible with the resin that will be used during the injection process.
Un tel film présente l'avantage de présenter une surface qui vient au contact du renfort textile par de multiples points qui se définissent au moment de la mise en place du renfort dans sa configuration finale.Such a film has the advantage of having a surface that comes into contact with the textile reinforcement by multiple points that are defined at the time of the establishment of the reinforcement in its final configuration.
Avantageusement, ce film peut être cousu avec la couche textile de renfort, ou à tout le moins, avec une partie de la couche de renfort lorsque ce dernier comporte plusieurs couches superposées. Les points de passage du fil de couture constituent des zones d'ouverture du film lorsque celui-ci a été chauffé pour être solidarisé au renfort. Autrement dit, les trous de passage du fil de couture constituent des ouvertures permettant le passage de la résine lors du procédé d'injection. Ainsi, le film caractéristique ne perturbe que marginalement le passage de la résine lors du procédé d'injection ou d'infusion.Advantageously, this film may be sewn with the reinforcing textile layer, or at least with a portion of the reinforcing layer when the latter comprises several superposed layers. The passage points of the sewing thread constitute areas of opening of the film when it has been heated to be secured to the reinforcement. In other words, the passage holes of the sewing thread are openings allowing the passage of the resin during the injection process. Thus, the characteristic film only marginally disturbs the passage of the resin during the injection or infusion process.
La couche fixante peut être également réalisée par une grille composée elle-même de fils de matériaux thermofusibles, ou un film préalablement adhésivé, avec un adhésif compatible avec le renfort textile, et la résine qui imprégnera ce renfort.The fixing layer may also be made by a grid itself composed of son of hot melt materials, or a previously adhesive film, with an adhesive compatible with the textile reinforcement, and the resin that will impregnate this reinforcement.
En pratique, la couche fixante peut être associée à la couche de renfort textile par une opération de couture ou collage partiel, de manière à former un complexe utilisable ultérieurement pour fabriquer des renforts en préforme. La couche fixante peut également être associée à une couche de renfort textile au moment même de la réalisation de la préforme.In practice, the fixing layer may be associated with the textile reinforcing layer by a sewing or partial bonding operation, so as to form a complex that can subsequently be used to manufacture preform reinforcements. The fixing layer may also be associated with a textile reinforcing layer at the very moment of producing the preform.
Dans ce cas, le mode opératoire consiste tout d'abord à mettre en place dans un moule de préforme une ou plusieurs couches de renfort à base de fibres textiles. Ensuite, la couche fixante est mise en place au dessus de la ou des couches de renfort textile. La couche fixante, maintenue dans le moule de préforme est alors exposée à une source de chaleur, afin de provoquer sa fusion partielle et sa solidarisation à la couche de renfort textile.
Par la suite, lorsque la couche fixante a refroidi, elle s'est solidarisée en de multiples points à la couche de renfort textile, de sorte qu'elle maintient cette dernière dans sa configuration pliée à la forme du moule.In this case, the procedure consists first of putting into place in a preform mold one or more reinforcing layers based on textile fibers. Then, the fixing layer is placed above the textile reinforcing layer or layers. The fixing layer, held in the preform mold is then exposed to a heat source, in order to cause its partial melting and its attachment to the textile reinforcing layer. Subsequently, when the fixing layer has cooled, it has secured at multiple points to the textile reinforcing layer, so that it maintains the latter in its folded configuration to the shape of the mold.
Différents moyens de maintien peuvent être employés pour permettre d'assurer un bon contact entre la couche fixante et la couche de renfort fibreux. Parmi les moyens donnant de bons résultats, on peut citer les systèmes d'aspiration, qui aspirent depuis le moule de préforme à travers la couche de renfort, de sorte que la couche fixante se trouve plaquée sur la couche de renfort avant l'exposition à la source de chaleur.Different holding means may be employed to ensure good contact between the fixing layer and the fibrous reinforcement layer. Among the means giving good results include the suction systems, which suck from the preform mold through the reinforcing layer, so that the fixing layer is plated on the reinforcing layer before exposure to the source of heat.
La couche fixante caractéristique peut être employée de manière complémentaire, pour assurer la solidarisation de zones de la couche de renfort textile qui ont été préalablement découpées. Autrement dit, la couche fixante permet de solidariser différents pans du renfort qui viennent regard les uns des autres après repliage à l'intérieur du moule de préforme.The characteristic fixing layer may be used in a complementary manner to ensure the joining of zones of the textile reinforcing layer which have been cut beforehand. In other words, the fixing layer makes it possible to secure different sections of the reinforcement which look from each other after folding inside the preform mold.
Dans le cas de l'emploi d'une couche fixante adhésive, sa mise en place peut se faire à froid, par collage aux endroits qui le nécessitent.In the case of the use of an adhesive fixing layer, its implementation can be done cold, by gluing to the places that require it.
La couche fixante peut également servir à immobiliser des organes complémentaires, tels que des inserts de mousse ou autre, à l'intérieur de la préforme.The fixing layer may also serve to immobilize complementary members, such as foam inserts or the like, inside the preform.
Description sommaire des figuresBrief description of the figures
La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées dans lesquelles :The manner of carrying out the invention, as well as the advantages which result therefrom, will emerge from the description of the embodiments which follow, in support of the appended figures in which:
La figure 1 est une vue en perspective sommaire d'un complexe conforme à l'invention, intégrant un renfort textile tissé.Figure 1 is a summary perspective view of a complex according to the invention, incorporating a woven fabric reinforcement.
La figure 2 est une vue en perspective sommaire d'une variante de réalisation du complexe, intégrant un renfort textile multicouches.Figure 2 is a summary perspective view of an alternative embodiment of the complex, incorporating a multilayer textile reinforcement.
La figure 3 est une vue en coupe d'une zone du complexe plié, après solidarisation de la couche fixante thermofusible.Figure 3 is a sectional view of an area of the folded complex, after securing the hot melt fixing layer.
Les figures 4, 5 et 6 sont des vues en perspective sommaire d'un moule de préforme montré au fur et à mesure des opérations de réalisation de la préforme, tout
d'abord dans l'état vide, puis dans l'état accueillant le renfort textile, et enfin après mise en place de la couche fixante.FIGS. 4, 5 and 6 are brief perspective views of a preform mold shown as and when the preform is made, all first in the empty state, then in the state hosting the textile reinforcement, and finally after setting up the fixing layer.
La figure 7 est une vue en perspective sommaire de la préforme obtenue dans le moule de la figure 5, et retournée.Figure 7 is a summary perspective view of the preform obtained in the mold of Figure 5, and returned.
Manière de réaliser l'inventionWay of realizing the invention
Comme déjà évoqué, l'invention concerne un complexe utilisable pour la fabrication d'un renfort préformé souple, utilisable dans des procédés d'injection ou de moulage par infusion de résine.As already mentioned, the invention relates to a complex that can be used for manufacturing a flexible preformed reinforcement that can be used in injection molding or resin infusion molding processes.
Diverses couches textiles de renfort peuvent être utilisées, comme par exemple un textile tissé en chaîne et trame, tel qu'illustré à la figure 1. Plus précisément, la couche textile de renfort (2) constitue un renfort bidirectionnel dans la mesure où les fils utilisés en chaîne et en trame sont sensiblement équilibrés. Il peut s'agir par exemple d'un textile de verre, de carbone, d'aramide ou de toute autre fibre renforçante compatible avec les procédés d'injection ou d'infusion. Des renforts unidirectionnels ou multidirectionnels peuvent également être envisagés. Cette couche textile de renfort (2) est associée à une couche fixante (3) formée par un film présentant un allongement à froid quasi nul, c'est-à-dire une incapacité à être étiré, du moins sous des contraintes mécaniques normales observées lors des opérations de la mise en place manuelle du film dans un moule de préforme. Ce film thermofusible (3) présente une température de fusion relativement basse, typiquement de l'ordre de 60 à 8O0C, permettant son exposition à la chaleur lorsqu'il est associé à la couche de renfort textile, et ce sans dégrader les propriétés de cette dernière.Various textile reinforcement layers may be used, such as a warp and weft woven fabric, as shown in FIG. 1. More precisely, the reinforcing textile layer (2) constitutes a bidirectional reinforcement insofar as the yarns used in warp and weft are substantially balanced. It may be for example a glass textile, carbon, aramid or any other reinforcing fiber compatible with injection or infusion processes. Unidirectional or multidirectional reinforcements may also be considered. This reinforcing textile layer (2) is associated with a fixing layer (3) formed by a film having a quasi-zero cold elongation, that is to say an inability to be stretched, at least under normal mechanical stresses observed. during operations of manual placement of the film in a preform mold. This hot-melt film (3) has a relatively low melting temperature, typically of the order of 60 to 80 ° C., allowing its exposure to heat when it is associated with the textile reinforcing layer, without degrading the properties. of the latter.
La couche fixante (3) est solidarisée dans l'exemple de la figure 1 à la couche de renfort textile (2) par l'intermédiaire d'une couture (4) assurant la formation de différents trous (5) autorisant le futur passage de la résine lors du procédé d'injection.The fixing layer (3) is secured in the example of Figure 1 to the textile reinforcing layer (2) via a seam (4) providing the formation of different holes (5) allowing the future passage of the resin during the injection process.
Dans certains cas, le film thermofusible (3) peut intégrer des perçages préalablement réalisés, augmentant la surface de passage de la résine. Si une surface de passage plus importante est souhaitée, le film (3) peut être remplacé par un réseau de fils déposés sous forme liquide sur la couche de renfort textile (2), ou bien encore par la
structure de grille incluant des fils thermofusibles, de même nature que le film précédemment évoqué.In some cases, the hot melt film (3) can incorporate holes previously made, increasing the passage area of the resin. If a larger passage area is desired, the film (3) can be replaced by a network of threads deposited in liquid form on the textile reinforcing layer (2), or alternatively by the grid structure including hot melt son of the same nature as the previously mentioned film.
Dans une variante de réalisation illustrée à la figure 2, la couche textile de renfort (12) peut être de natures multiples, et intégrer plusieurs couches élémentaires superposées. Ainsi, cette couche de renfort textile (12) peut intégrer deux couches élémentaires de renfort (13,14), comportant des fibres renforçantes, séparées par une couche drainante (15) autorisant le fluage de la résine. A titre d'exemple, un tel renfort peut être constitué par un produit commercialisé sous la marque Rovicore® par le Demandeur, et combinant deux couches constituées d'un mat de fibres de verre coupées, séparé par une couche d'un non tissé à base de polypropylène texture pour présenter une épaisseur et un effet ressort. De multiples variantes de ce type de couche textile de renfort peuvent être employées, en utilisant un seul mat de fibres de verre, ou bien encore de une ou plusieurs couches supplémentaires formant voile d'aspect ou autre.In an alternative embodiment illustrated in Figure 2, the reinforcing textile layer (12) may be of multiple natures, and integrate several superimposed elementary layers. Thus, this textile reinforcing layer (12) can integrate two elementary reinforcement layers (13, 14), comprising reinforcing fibers, separated by a draining layer (15) allowing the creep of the resin. For example, such a reinforcement may be formed by a product marketed under the Rovicore ® trademark by the Applicant, and combining two layers consisting of a mat of chopped glass fibers, separated by a layer of a nonwoven Polypropylene base texture to present a thickness and a spring effect. Multiple variants of this type of reinforcing textile layer may be employed, using a single mat of glass fibers, or alternatively one or more additional layers forming an appearance sail or the like.
Dans la forme illustrée à la figure 2, la couche fixante (11) est solidarisée à l'ensemble des couches élémentaires du renfort textile par une opération de couture (16). Cette couture peut être unique, et assurer également la solidarisation des différentes couches élémentaires (13-15) du renfort textile (12) entre elles. La couture peut également être réalisée sur une partie des couches seulement, pour assurer par exemple la solidarisation de la couche du film thermofusible (11) uniquement avec la couche élémentaire (14) du renfort auquel il vient en contact.In the form illustrated in Figure 2, the fixing layer (11) is secured to all the elementary layers of the textile reinforcement by a sewing operation (16). This seam can be unique, and also ensure the joining of the various elementary layers (13-15) of the textile reinforcement (12) between them. Sewing can also be performed on only part of the layers, to ensure for example the joining of the layer of the hot melt film (11) only with the elementary layer (14) of the reinforcement to which it comes into contact.
Lorsque le film thermo fusible (11) est exposé à une source de chaleur, tel qu'illustré à la figure 3, il entre dans un état de fusion partielle de telle sorte qu'il adhère à la face (18) de la couche textile de renfort (14) sur laquelle il est posé. Après refroidissement, le film thermofusible fige la configuration de la couche de renfort textile (14), de telle sorte que cette dernière conserve la pliure ainsi réalisée. En effet, l'adhésion du film thermo fusible se fait en de multiples points (19) répartis de façon globalement uniforme. Le caractère inextensible de la matière thermofusible utilisée, lorsque celle-ci est à température ambiante, fait que la forme du renfort est ainsi conservée.
L'emploi du complexe conforme à l'invention peut se faire à l'intérieur d'un moule de préforme, pour réaliser des pièces en préforme par mise en place à l'intérieur du moule, puis exposition à une source de chaleur pendant son maintien à l'intérieur du moule.When the heat fusible film (11) is exposed to a heat source, as shown in FIG. 3, it enters a partial melting state so that it adheres to the face (18) of the textile layer reinforcement (14) on which it is placed. After cooling, the hot-melt film freezes the configuration of the textile reinforcing layer (14), so that the latter retains the fold thus produced. Indeed, the adhesion of the heat fusible film is at multiple points (19) distributed in a generally uniform manner. The inextensible nature of the hot-melt material used, when it is at ambient temperature, makes the shape of the reinforcement thus preserved. The use of the complex according to the invention can be done inside a preform mold, to produce preform parts by placing inside the mold, then exposure to a source of heat during its operation. keeping inside the mold.
II est également possible, comme illustré aux figures 4 à 7, de solidariser le film de la couche fixante au renfort textile au moment même de la fabrication du renfort en préforme. Ainsi, comme illustré en figure 4, un moule de préforme (30) possède une géométrie correspondant à celle de la pièce à réaliser. Un tel moule est associé à des moyens d'aspiration (31), et comporte une pluralité de trous (32) permettant d'assurer une aspiration en direction des parois (34) du moule.It is also possible, as illustrated in FIGS. 4 to 7, to join the film of the fixing layer to the textile reinforcement at the very moment of manufacture of the preform reinforcement. Thus, as illustrated in FIG. 4, a preform mold (30) has a geometry corresponding to that of the part to be produced. Such a mold is associated with suction means (31), and has a plurality of holes (32) for providing suction towards the walls (34) of the mold.
Dans une première étape, le renfort textile (36-38), quelle que soit sa nature, est découpé pour draper les parois internes (34) du moule de préforme. Différentes découpes peuvent être réalisées, éventuellement avec des superpositions de la couche textile de renfort. Certaines zones (39) de la couche textile de renfort sont alors ainsi pliées soit avec des angles orientés vers l'extérieur, soit vers l'intérieur. Une aspiration est alors créée de manière à attirer la couche de renfort textile (36-38) contre les parois (34) du moule.In a first step, the textile reinforcement (36-38), whatever its nature, is cut to drape the inner walls (34) of the preform mold. Different cuts can be made, possibly with overlays of the reinforcing textile layer. Some areas (39) of the reinforcing textile layer are then folded with either outward or inward angles. An aspiration is then created so as to attract the textile reinforcing layer (36-38) against the walls (34) of the mold.
Dans une étape ultérieure, illustrée à la figure 6, le film (40) de la couche fixante est alors mis en place au dessus du renfort textile (36-38). Ce film (40) vient se plaquer contre la couche textile de renfort, puisqu'il est attiré par les moyens d'aspiration. Ce film thermofusible (40) peut être mis en place d'un seul tenant dans le cas de pièces faiblement volumineuses, ou bien encore en plusieurs bandes ou pièces lorsque la forme de la préforme à obtenir est plus complexe. Il est possible de recouvrir l'intégralité de la surface de la couche textile, ou bien encore uniquement certaines zones qui nécessitent de conserver une mémoire de forme.In a subsequent step, illustrated in FIG. 6, the film (40) of the fixing layer is then put in place above the textile reinforcement (36-38). This film (40) is pressed against the textile reinforcing layer, since it is attracted by the suction means. This hot-melt film (40) can be implemented in one piece in the case of small pieces, or even in several strips or pieces when the shape of the preform to obtain is more complex. It is possible to cover the entire surface of the textile layer, or even only certain areas that require keeping a shape memory.
Dans certaines variantes non représentées, des pièces additionnelles, tels que des inserts de mousse ou autres peuvent être ajoutées, et maintenues en place par l'intermédiaire de portions particulières supplémentaires de film thermo fusible.
Lorsque le film thermofusible est correctement mis en place sur la couche textile de renfort, ce film (40) est fondu par un système de chauffage adapté à la géométrie de la pièce, à la nature du film et à la nature du renfort. Par exemple, dans le cas d'un renfort intégrant une âme drainante à base de polypropylène, le chauffage est modéré afin de ne pas dégrader l'âme du renfort. L'aspiration exercée pour plaquer le film est également utile au moment du chauffage de ce dernier, puisqu'il permet à la matière du film en fusion de pénétrer dans les fibres du renfort. Une fois le chauffage supprimé, cette aspiration participe au refroidissement de la matière du film.In certain variants not shown, additional parts such as foam inserts or the like may be added and held in place by means of additional special portions of heat fusible film. When the hot-melt film is correctly placed on the reinforcing textile layer, this film (40) is melted by a heating system adapted to the geometry of the room, the nature of the film and the nature of the reinforcement. For example, in the case of a reinforcement incorporating a polypropylene-based draining core, the heating is moderated so as not to degrade the core of the reinforcement. The suction exerted to press the film is also useful at the time of heating the film, since it allows the material of the molten film to penetrate the fibers of the reinforcement. Once the heating is removed, this suction contributes to the cooling of the film material.
En fin de processus, le renfort en préforme (45) peut être extrait du moule de préforme, pour donner une pièce directement utilisable, tel qu'illustré à la figure 7.At the end of the process, the preform reinforcement (45) can be extracted from the preform mold, to give a directly usable part, as illustrated in FIG.
Il ressort de ce qui précède que le procédé conforme à l'invention et le complexe associé permettent de réaliser des renforts préformés présentant une capacité à être plies tout en conservant une mémoire de forme, ce qui facilite grandement les opérations de stockage et de transport. Le processus de fabrication des pièces composites est donc également amélioré, puisqu'il permet l'utilisation de préformes prêtes à l'emploi. Il présente également l'avantage notable de conserver les propriétés initiales du renfort, malgré l'opération de préformage. Il est également "propre" pour l'environnement et les opérateurs, puisqu'il ne nécessite pas de projection de résine ni de produit polluant. Une préforme ainsi réalisée, grâce à sa souplesse, peut aisément être mise en place dans le moule, par comparaison avec les préformes rigides, sans endommager les couches déjà présentes dans le moule, notamment les couches externes de "gel coat".
It follows from the foregoing that the process according to the invention and the associated complex make it possible to produce preformed reinforcements having an ability to be folded while retaining a shape memory, which greatly facilitates the storage and transport operations. The manufacturing process of composite parts is therefore also improved, since it allows the use of preforms ready for use. It also has the significant advantage of retaining the initial properties of the reinforcement, despite the preforming operation. It is also "clean" for the environment and the operators, since it does not require projection of resin or polluting product. A preform thus produced, thanks to its flexibility, can easily be placed in the mold, in comparison with the rigid preforms, without damaging the layers already present in the mold, in particular the outer layers of "gel coat".