EP3212386A1 - Method for the lay-up of a pre-impregnated sheet of composite materials during the preforming thereof - Google Patents

Method for the lay-up of a pre-impregnated sheet of composite materials during the preforming thereof

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Publication number
EP3212386A1
EP3212386A1 EP15797136.7A EP15797136A EP3212386A1 EP 3212386 A1 EP3212386 A1 EP 3212386A1 EP 15797136 A EP15797136 A EP 15797136A EP 3212386 A1 EP3212386 A1 EP 3212386A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet
applicator
shape
preforming
preform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15797136.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frédéric STABLO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plastic Omnium SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE filed Critical Plastic Omnium SE
Publication of EP3212386A1 publication Critical patent/EP3212386A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/386—Automated tape laying [ATL]
    • B29C70/388—Tape placement heads, e.g. component parts, details or accessories

Definitions

  • the invention relates to the technical field of preforming sheets of pre-impregnated composite materials to make by molding parts of a motor vehicle.
  • the sheets of pre-impregnated composite materials are semi-products consisting essentially of a resin based on thermoplastic or thermosetting polymer, reinforced by fibers, for example glass or carbon fibers. They are generally used to manufacture structural parts of a motor vehicle.
  • the sheets are in the form of often rigid plates at room temperature and can not be arranged directly in the mold to be molded.
  • a preliminary step of hot preforming is then necessary to give them an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold, often complex shape.
  • the sheets are cut to the desired size from a cold-stored roll. They are deformable, not rigid at room temperature. If the shapes of the molding are simple, these sheets can be stacked and put together directly in the mold where they will be compressed to a higher temperature. The stack of sheets then form the loading plan. If the shapes of the part and / or the stacks to be made to form the loading plan have complicated profiles (non-developable surfaces, strong variations of shapes, deep depressions with respect to their opening, for example), it is then very difficult to directly mold the sheets of pre-impregnated composite materials.
  • a preliminary step of preforming these sheets is also necessary to give them an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold, often complex shape.
  • the intermediate shape resulting from the preforming process is closer to that of the final part than the initial shape of the sheet, it does not correspond exactly to the final shape resulting from the molding.
  • the final shape of the part which corresponds to the shape of the molding chamber, is obtained only after the molding.
  • the thickness of the preformed blank is generally greater than the air gap generated (at the molding chamber where the part will be formed) by the two parts of the mold in the closed molding position.
  • the sheets of pre-impregnated composite materials are deposited on a cavity having the shape of the part to be molded or on the shape of the mold against which they are draped to make them pass from a form substantially plane to an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold.
  • draping is done by hand or under a vacuum tarpaulin because of the often complex geometry of the shapes of the piece to be molded.
  • Manual preforming is more progressive compared to vacuum preforming and is therefore suitable for processing complex shapes.
  • manual preforming can not be repeated many times and identically.
  • it is not suitable for formatting large parts.
  • the object of the invention is in particular to provide an improved preforming process for sheets of pre-impregnated composite materials which overcomes at least one of the abovementioned disadvantages.
  • the subject of the invention is in particular an automated method of preforming a sheet of pre-impregnated composite materials, by means of a preform imprint, in which:
  • the sheet is draped by applying a pressure on the sheet by means of a tool provided with an applicator having a shape adapted to a local shape of the preforming cavity, the tool following a predefined trajectory, mainly according to the shape of the preforming footprint.
  • the tool is an automated system, for example a robot, having an arm provided with an applicator, for example spherical, comprising a shape adapted to drape the sheet on part of the preforming footprint, and which can be move on it.
  • an applicator for example spherical
  • the tool rolls or slips or moves discontinuously without rolling or slipping the applicator on the sheet by applying pressure thereto, so as to sandwich the sheet between the applicator and the walls of the mold.
  • the method is automated and the tool moves along the path defined beforehand, in particular according to the shape of the preforming footprint.
  • human intervention is reduced and productivity is improved. It is possible to produce in large quantities with a reduced cycle time.
  • the applicator since the applicator has a specific shape adapted to a local shape of the preforming footprint. This makes it possible to drape optimally various and complex shapes.
  • the preformed sheet then has an intermediate shape between the initial shape of the sheet, generally flat, and the final shape of the piece once molded.
  • the method may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination.
  • the applicator applies on the sheet a variable pressure in a predetermined order, mainly depending on the shape of the preforming footprint and the material of the sheet. This allows in particular to take into account the reliefs of the preforming footprint and the mechanical strength of the sheet in the progression of the applicator. Thus, the risk of tearing or damaging the sheet by excessive pressure is avoided. For example, the force applied by a more or less pointed applicator is reduced compared to that applied by a planar applicator so as to reduce the risk of damage to the sheet. Similarly, the risk of not giving it the exact shape of the preform impression by a pressure defect is also reduced.
  • the trajectory of the tool is defined by an experimental method, for example of the trial-and-error type, by exploiting the experience of operators producing similar parts by manual draping, or by means of modeling software.
  • the shape of the preforming impression is different from one piece to another. It can be sometimes complex, with different reliefs such as an angle or a hollow.
  • the tool does not move, or very rarely, in the same way and in the same path during the preforming of two different parts. It can start in a place at the bottom of a relief or in height, move quickly or slowly, progress continuously or not, or make several round trips to emphasize a particular area or points.
  • To define its trajectory it is necessary to take all these factors into account. For this, there is modeling software that can optimize the trajectory of the tool for a given form.
  • Experimental tests on the preform impression can also be performed to converge to an optimal trajectory. These tests can be done either manually or with the tool.
  • the path of the tool begins in an area where draping is difficult, for example a zone containing pronounced reliefs or the case of a non-developable surface.
  • Experimentally, the best results are obtained by starting the draping with a difficult area to drape. This optimizes the shape obtained from the flat sheet, especially for a non-developable surface.
  • the trajectory begins in a central area of the preforming footprint and ends at the periphery. This is particularly advantageous in the case where the preforming impression has a symmetry, making it possible to establish a reference point with respect to the symmetry present and to gradually expel air bubbles and folds towards the periphery of the sheet for thus evacuate them.
  • the speed of movement of the applicator parameters, the angle of application of the pressure relative to the surface of the preforming cavity are previously defined. They can also be monitored continuously during preforming, and thus allow defects to be detected as draping is done without delay.
  • the applicator has a form of revolution, for example spherical or cylindrical, able to roll on the sheet. By “rolling” means a rolling movement without slippage, Thus, the applicator can exert pressure on the sheet continuously and not jerky without risk of damaging or tearing.
  • a spherical applicator has the advantage of being able to mold various and complex shapes. A cylindrical applicator makes it possible to drape a flatter and more extended surface.
  • the applicator (18) can slide on the sheet (16), preferably the applicator is a pad.
  • sliding is meant a sliding movement without rolling. Sliding allows the applicator to more effectively chase wrinkles and bubbles in or under the sheet.
  • the applicator exerts a point pressure on the sheet without displacement or during a discontinuous movement.
  • the applicator has a shape adapted to be pushed to the bottom of the relief by the tool and thus bring the sheet into contact with the preforming footprint.
  • the applicator can also be moved discontinuously by the tool by exerting point and successive pressures on the sheet.
  • the size of the applicator can vary mainly depending on the shape of the mold. Indeed, the shape of the mold may consist of various geometries. So, he It is possible to adapt the size of the applicator to the area to be draped by changing the applicator during draping. For example, the tool is provided with a large applicator for draping large flat surfaces and replaces this application with another applicator, smaller in size, for more pronounced or subtle reliefs. Thus, productivity is optimized while ensuring satisfactory draping.
  • the shape of the applicator may vary mainly depending on the shape of the mold and the material of the sheet. Indeed, the applicator can vary its shape depending on the form of preforming. For example, the tool is first provided with a spherical applicator to drape a complex shape and then uses a cylindrical or planar applicator for a larger area.
  • the applicator may be deformable, for example made of an elastomeric or porous material, or may comprise a deformation mechanism such as a spring, which may deform as a function of the variation of the pressure applied. limit of the possible deformation of the material or components of the mechanism, the applicator can marry or approach the geometry of the shape to better drape the sheet in this area. A single applicator can then be used to drape different shapes of the preform impression.
  • the hardness of the applicator can vary mainly depending on the shape of the mold and the material of the sheet. It is advantageous to vary the hardness of the applicator depending on the geometry of the shape and composition of the sheet to reduce the risk of damage to the sheet. For example, during the passage of the applicator on an acute relief, it is preferable that the applicator is of a low hardness not to pierce the sheet. On the other hand, the hardness may be higher for a flat area to better drape the sheet against the preform impression. It is also advantageous to vary the hardness of the applicator depending on the material of the sheet to further compact the composite material or take care of a fragile material. Thus, the tool can change applicator during draping, to choose the one with the most appropriate hardness
  • the invention can of course be applied to several sheets stacked on each other forming the loading plane. This makes it possible to drape several sheets on the same preform imprint at one time, which makes it possible to increase productivity and allow the top sheet, generally of smaller size, to adhere to the sheet or sheets forming thus the loading plan ready to be placed in the mold.
  • the invention will be better understood on reading the appended figures, which are provided by way of examples and are in no way limiting, in which:
  • FIG. 1 is a perspective view and in longitudinal section of the preforming cavity
  • FIG. 2 is a diagrammatic view in longitudinal section of zone A of the preforming cavity of FIG. 1 and of an applicator according to one embodiment
  • FIG. 3 is a diagrammatic view in longitudinal section of zone A of the preforming cavity of FIG. 1 and of an applicator according to a variant of the embodiment of FIG.
  • the preforming footprint 10 has a shape that includes a bas-relief 12 in its central part and two reliefs 14a and 14b in height on either side of the bas-relief 12.
  • the reliefs 14a and 14b have relatively flat surfaces such as surfaces 15a and 15b and more complex forms such as protrusions 15c and 15d.
  • the preform imprint 10 makes it possible to preform a pre-impregnated sheet 16, visible only in FIGS. 2 and 3, for passing the pre-impregnated sheet 16 from a substantially flat shape to an intermediate shape that is close to the final shape.
  • the intermediate shape being different from the final shape, in particular in that there is an extra thickness in the direction of the thickness of the sheet between the sheet having the intermediate shape and the walls of the molding chamber during the post-preform molding process.
  • the sheet 16 is deposited on the preforming cavity 10 and the sheet 16 is draped against the preforming cavity 10 by applying pressure to the sheet 16 by means of a tool provided with an applicator 18 having a local shape adapted to a local shape of the preforming cavity 10.
  • the tool follows a predefined trajectory, mainly according to the shape of the preforming cavity 10.
  • the trajectory of the tool can be defined either by means of a modeling software or by an experimental method of the trial-and-error type.
  • trajectory is not exclusive. Other types of trajectories exist and are selected according to the shape of the preforming imprint 10 and the properties of the sheet 16. It is also possible to combine the criteria of the two trajectories above. For example, in the case of the preforming cavity 10, an advantageous tool trajectory would be to start the draping with the concavities 20 of the relief 12, to progress towards the zone of the reliefs 14a and 14b containing complex shapes such as the protuberances 15c and 15d and then finish with the flat surfaces 15a and 15b of the reliefs 14a and 14b.
  • the applicator 18 applies on the sheet 16 a variable pressure in a predetermined order, mainly according to the shape of the preforming cavity 10 and the material of the sheet 16.
  • the applicator 18 can apply a pressure more large at the concavities 20 so that the sheet 16 is pressed against the face of the preforming imprint 10 and a lower pressure on large areas of surfaces comprising less marked reliefs such as surfaces 15a and 15b.
  • the pressure varies in the order of progression of the applicator 18.
  • Other parameters may be predefined or control when draping the sheet 16 according to the local or global particularities of the preforming cavity 10 and the material of the sheet 16.
  • the speed of movement of the sheet may be mentioned.
  • the draping is performed by the tool by means of an applicator having a form of revolution, for example spherical or cylindrical, able to roll on the sheet.
  • the applicator 18 shown in FIGS. 2 and 3 is a ball-shaped spherical applicator.
  • a solid or hollow cylindrical tube-shaped applicator can be used as well.
  • the form of revolution allows the applicator 18 to roll without slipping on the sheet 16 and without risk of damaging it.
  • FIG. 2 which is an enlarged schematic view of the zone A of the mold 10
  • the applicator 18 rolls on the sheet 16 which perfectly matches the shape of the walls 22 of the mold 10.
  • applicator 18 flushes air bubbles in its path.
  • the applicator 18 exerts a variable pressure adapted to the geometry of the shape and to the material constituting the sheet 16, in the direction of the arrows 24.
  • the applicator 18 for example a pad, can also slide without rolling on the sheet 16. This makes it possible to more effectively drive bubbles and folds.
  • the applicator 18 can exert a point pressure on the sheet 16 without displacement or during a discontinuous movement.
  • the spherical applicator 18 of FIG. 2 may, for example, be held under pressure, stationary or rotated, for a certain time on the elbow 25 so that the sheet 16 adheres well to the shape of the elbow 25 of the impression. preforming 10.
  • the same exercise can be performed by an applicator in the form of a relatively acute tip.
  • the applicator is a pusher that can neither roll nor slide on the sheet 16
  • its displacement consists of a succession of point pressures
  • the applicator 18 of the tool can be changed during draping in order to use at any time an applicator whose properties are adapted to the local particularities of the preforming imprint 10 or of the sheet 16.
  • the The size of the applicator 18 may vary mainly according to the shape of the preforming impression 10. In order to optimize the speed and the quality of the draping, it is possible to use a large applicator 18 when it passes over the surfaces 15a and 15b and an applicator of smaller dimensions for the concavities 20.
  • the shape of the applicator 18 can adapt to the shape of the preforming cavity 10.
  • the applicator 18 deforms as it passes over the angle 26, which allows it to and then pressing the sheet 16 on the walls 22 at this point.
  • the applicator 18 then resumes its initial shape in the course of its descent.
  • the spherical applicator 18 can be changed into an applicator having the shape of the angle 26 upstream of its passage on the angle 26 and take up the spherical applicator 18 downstream.
  • the hardness of the applicator 18 may also vary mainly depending on the shape of the molding cavity 10 and the material of the sheet 16. This reduces the risk of damage to the sheet 16 by using for example a soft applicator or elastic in angular areas such as the angle 26 or increase the quality of the draping using a hard applicator at the surfaces 15a and 15b.
  • the preform obtained by the preforming method is a blank consisting of one or more sheets 16 of superimposed SMC.
  • the finished part takes its final form, including final thicknesses, only after the molding operation.
  • the applicator (s) is defined and used to obtain a preform, the thickness of which, among other things, is generally greater than that of the finished part because of the stacking of the layers which are not laid on each other. the others and lightly pressed against each other to give them their rough shape and not yet subjected to the high pressures of the molding operation. This thickness is then modified by compression and / or creep during the molding operation, after placing the preform in the mold.
  • the invention is not limited to the draping of pre-impregnated sheets and can be extended to any type of draping.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a robotised method for preforming a sheet (16) comprising reinforcing elements, by means of a mould (10) comprising a former, wherein: the sheet (16) is arranged over the former of the mould (10); and the sheet (16) is applied by lay-up over the former of the mould (10), with pressure being applied to the sheet (16) by means of a tool provided with an applicator (18) having a spherical shape, the tool following a previously defined course.

Description

Procédé de drapage d'une feuille de matériaux composites pré-imprégnée lors de son préformage  Method of draping a sheet of composite materials pre-impregnated during its preforming
L'invention concerne le domaine technique du préformage des feuilles de matériaux composites pré-imprégnées pour réaliser par moulage des pièces de véhicule automobile. The invention relates to the technical field of preforming sheets of pre-impregnated composite materials to make by molding parts of a motor vehicle.
Les feuilles de matériaux composites pré-imprégnées sont des semi-produits constitués essentiellement d'une résine à base de polymère thermoplastique ou thermodurcissable, renforcée par des fibres, par exemple des fibres de verre ou de carbone. Elles sont généralement utilisées pour fabriquer des pièces structurelles d'un véhicule automobile.  The sheets of pre-impregnated composite materials are semi-products consisting essentially of a resin based on thermoplastic or thermosetting polymer, reinforced by fibers, for example glass or carbon fibers. They are generally used to manufacture structural parts of a motor vehicle.
Dans le cas de résine à base de polymère thermoplastique, les feuilles se présentent sous forme de plaques souvent rigides à température ambiante et ne peuvent être disposées directement dans le moule pour y être moulées. Une étape préalable de préformage à chaud est alors nécessaire pour leur donner une forme intermédiaire plus proche de celle de la chambre de moulage du moule, forme souvent complexe.  In the case of resin based on thermoplastic polymer, the sheets are in the form of often rigid plates at room temperature and can not be arranged directly in the mold to be molded. A preliminary step of hot preforming is then necessary to give them an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold, often complex shape.
Dans le cas d'une résine à base de polymère thermodurcissable et plus particulièrement dans le cas du SMC (Sheet Moulding Compound), les feuilles sont découpées à la dimension souhaitée à partir d'un rouleau stocké à froid. Elles sont déformables, non rigides à température ambiante. Si les formes de la pièce à mouler sont simples, ces feuilles peuvent être empilées et mises ensemble directement dans le moule où elles seront compressées à une température plus élevée. L'empilement des feuilles forment alors le plan de chargement. Si les formes de la pièce et/ou les empilements à réaliser pour constituer le plan de chargement ont des profils compliqués (surfaces non développables, fortes variations de formes, creux profonds en regard de leur ouverture, par exemple), il est alors très difficile de mouler directement les feuilles de matériaux composites pré-imprégnées. Ainsi, une étape préalable de préformage de ces feuilles est également nécessaire pour leur donner une forme intermédiaire plus proche de celle de la chambre de moulage du moule, forme souvent complexe. Bien que la forme intermédiaire issue du procédé de préformage soit plus proche de celle de la pièce finale que la forme initiale de la feuille, elle ne correspond pas exactement à la forme finale issue du moulage. En particulier, il existe une surépaisseur dans la direction de l'épaisseur de la feuille entre la feuille préformée et les parois de la chambre de moulage lorsque la feuille préformée est disposée dans le moule. La forme finale de la pièce, qui correspond à la forme de la chambre de moulage, n'est obtenue qu'à l'issue du moulage. En d'autres termes, l'épaisseur de l'ébauche préformée est de façon générale supérieure à l'entrefer généré (au niveau de la chambre de moulage où se formera la pièce) par les deux parties du moule en position fermée de moulage. In the case of a resin based on thermosetting polymer and more particularly in the case of SMC (Sheet Molding Compound), the sheets are cut to the desired size from a cold-stored roll. They are deformable, not rigid at room temperature. If the shapes of the molding are simple, these sheets can be stacked and put together directly in the mold where they will be compressed to a higher temperature. The stack of sheets then form the loading plan. If the shapes of the part and / or the stacks to be made to form the loading plan have complicated profiles (non-developable surfaces, strong variations of shapes, deep depressions with respect to their opening, for example), it is then very difficult to directly mold the sheets of pre-impregnated composite materials. Thus, a preliminary step of preforming these sheets is also necessary to give them an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold, often complex shape. Although the intermediate shape resulting from the preforming process is closer to that of the final part than the initial shape of the sheet, it does not correspond exactly to the final shape resulting from the molding. In particular, there is an extra thickness in the direction of the thickness of the sheet between the preformed sheet and the walls of the molding chamber when the preformed sheet is disposed in the mold. The final shape of the part, which corresponds to the shape of the molding chamber, is obtained only after the molding. In other words, the thickness of the preformed blank is generally greater than the air gap generated (at the molding chamber where the part will be formed) by the two parts of the mold in the closed molding position.
Lorsque l'étape de préformage est nécessaire, les feuilles de matériaux composites pré-imprégnées sont déposées sur une empreinte ayant la forme de la pièce à mouler ou sur la forme du moule contre laquelle on les drape pour les faire passer d'une forme sensiblement plane à une forme intermédiaire plus proche de celle de la chambre de moulage du moule. En général, le drapage est fait à la main ou sous une bâche à vide à cause de la géométrie souvent complexe des formes de la pièce à mouler. Ces procédés présentent beaucoup d'inconvénients. Tout d'abord, comme le procédé n'est pas automatisé, le coût et le temps de cycle de fabrication sont trop importants pour l'industrie automobile et le procédé ne peut pas être répliqué à grande échelle. De plus, le préformage employant une bâche à vide nécessite des préparatifs importants pour installer la bâche. Par ailleurs, il applique une pression uniforme et simultanément sur toutes les zones, ne permettant pas une mise en forme progressive de la feuille, ce qui risque de la déchirer, ou de générer des plis ou encore de piéger des bulles d'air. Le préformage manuel est plus progressif par rapport au préformage sous vide et est donc adapté à traiter des formes complexes. Cependant, le préformage manuel ne peut pas être répété un grand nombre de fois et de manière identique. De plus, il n'est pas adapté pour mettre en forme des pièces de grandes dimensions. Ces différents inconvénients peuvent causer des défauts dans la pièce à l'issue du procédé et augmenter le nombre de rebuts. When the preforming step is necessary, the sheets of pre-impregnated composite materials are deposited on a cavity having the shape of the part to be molded or on the shape of the mold against which they are draped to make them pass from a form substantially plane to an intermediate shape closer to that of the molding chamber of the mold. In general, draping is done by hand or under a vacuum tarpaulin because of the often complex geometry of the shapes of the piece to be molded. These methods have many disadvantages. First, because the process is not automated, the cost and manufacturing cycle time are too important for the automotive industry and the process can not be replicated on a large scale. In addition, preforming using a vacuum tarpaulin requires significant preparations to install the tarpaulin. Moreover, it applies a uniform pressure and simultaneously on all areas, not allowing a gradual shaping of the sheet, which may tear, or generate folds or trap air bubbles. Manual preforming is more progressive compared to vacuum preforming and is therefore suitable for processing complex shapes. However, manual preforming can not be repeated many times and identically. In addition, it is not suitable for formatting large parts. These various disadvantages can cause defects in the room at the end of the process and increase the number of rejects.
L'invention a notamment pour but de fournir un procédé amélioré de préformage de feuilles de matériaux composites pré-imprégnées qui remédie à l'un au moins des inconvénients précités.  The object of the invention is in particular to provide an improved preforming process for sheets of pre-impregnated composite materials which overcomes at least one of the abovementioned disadvantages.
A cet effet, l'invention a notamment pour objet un procédé automatisé de préformage d'une feuille de matériaux composites pré-imprégnée, au moyen d'une empreinte de préformage, sur lequel :  For this purpose, the subject of the invention is in particular an automated method of preforming a sheet of pre-impregnated composite materials, by means of a preform imprint, in which:
- on dispose la feuille ; et  - the sheet is arranged; and
- on drape la feuille, en appliquant une pression sur la feuille au moyen d'un outil muni d'un applicateur ayant une forme adaptée à une forme locale de l'empreinte de préformage, l'outil suivant une trajectoire prédéfinie, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage.  the sheet is draped by applying a pressure on the sheet by means of a tool provided with an applicator having a shape adapted to a local shape of the preforming cavity, the tool following a predefined trajectory, mainly according to the shape of the preforming footprint.
L'outil est un système automatisé, par exemple un robot, disposant d'un bras muni d'un applicateur, par exemple sphérique, comprenant une forme adaptée à draper la feuille sur une partie de l'empreinte de préformage, et qui peut se déplacer sur celle-ci. Pour draper la feuille prédisposée sur la forme de l'empreinte de préformage, l'outil fait rouler ou glisser ou encore déplace de manière discontinue sans rouler ni glisser l'applicateur sur la feuille en lui appliquant une pression, de manière à prendre en sandwich la feuille entre l'applicateur et les parois du moule. Le procédé est automatisé et l'outil se déplace suivant la trajectoire définie préalablement, notamment en fonction de la forme de l'empreinte de préformage. Ainsi, l'intervention humaine est réduite et la productivité est améliorée. Il est possible de produire en grande quantité avec un temps de cycle réduit. The tool is an automated system, for example a robot, having an arm provided with an applicator, for example spherical, comprising a shape adapted to drape the sheet on part of the preforming footprint, and which can be move on it. To drape the predisposed sheet onto the shape of the preforming footprint, the tool rolls or slips or moves discontinuously without rolling or slipping the applicator on the sheet by applying pressure thereto, so as to sandwich the sheet between the applicator and the walls of the mold. The method is automated and the tool moves along the path defined beforehand, in particular according to the shape of the preforming footprint. Thus, human intervention is reduced and productivity is improved. It is possible to produce in large quantities with a reduced cycle time.
Par ailleurs, comme l'applicateur a une forme spécifique adaptée à une forme locale de l'empreinte de préformage. Cela permet de draper de façon optimisée des formes diverses et complexes. La feuille préformée a alors une forme intermédiaire entre la forme initiale de la feuille, généralement plane, et la forme finale de la pièce une fois moulée.  Moreover, since the applicator has a specific shape adapted to a local shape of the preforming footprint. This makes it possible to drape optimally various and complex shapes. The preformed sheet then has an intermediate shape between the initial shape of the sheet, generally flat, and the final shape of the piece once molded.
Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.  The method may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination.
- L'applicateur applique sur la feuille une pression variable selon un ordre prédéterminé, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage et du matériau de la feuille. Cela permet notamment de tenir compte des reliefs de l'empreinte de préformage et de la résistance mécanique de la feuille dans la progression de l'applicateur. Ainsi, le risque de déchirer ou l'abîmer la feuille par un excès de pression est évité. Par exemple, la force appliquée par un applicateur plus ou moins pointu est réduite par rapport à celle appliquée par un applicateur plan de manière à réduire le risque d'endommagement de la feuille. De même, le risque de ne pas lui donner la forme exacte de l'empreinte de préformage par un défaut de pression est également réduit. - The applicator applies on the sheet a variable pressure in a predetermined order, mainly depending on the shape of the preforming footprint and the material of the sheet. This allows in particular to take into account the reliefs of the preforming footprint and the mechanical strength of the sheet in the progression of the applicator. Thus, the risk of tearing or damaging the sheet by excessive pressure is avoided. For example, the force applied by a more or less pointed applicator is reduced compared to that applied by a planar applicator so as to reduce the risk of damage to the sheet. Similarly, the risk of not giving it the exact shape of the preform impression by a pressure defect is also reduced.
- La trajectoire de l'outil est définie par une méthode expérimentale par exemple de type essai-erreur, en exploitant l'expérience des opérateurs produisant des pièces similaires en drapage manuel, ou au moyen d'un logiciel de modélisation. En effet, la forme de l'empreinte de préformage est différente d'une pièce à une autre. Elle peut être parfois complexe, avec différents reliefs tels qu'un angle ou un creux. Ainsi, l'outil ne se déplace pas, ou très rarement, de la même manière et selon une même trajectoire lors du préformage de deux pièces différentes. Il peut commencer dans un endroit en bas d'un relief ou en hauteur, se déplacer de manière rapide ou lente, progresser en continu ou non, ou encore faire plusieurs aller-retours pour insister sur une zone ou des points particuliers. Pour définir sa trajectoire, il est nécessaire de tenir compte de tous ces facteurs. Pour cela, il existe des logiciels de modélisation qui permettent d'optimiser la trajectoire de l'outil pour une forme donnée. On peut également réaliser des essais expérimentaux sur l'empreinte de préformage pour converger vers une trajectoire optimale. Ces essais peuvent être faits soit manuellement, soit avec l'outil. - La trajectoire de l'outil commence dans une zone où le drapage est difficile, par exemple une zone contenant des reliefs prononcés ou le cas d'une surface non développable. Expérimentalement, les meilleurs résultats sont obtenus en commençant le drapage par une zone difficile à draper. Ceci permet d'optimiser la forme obtenue à partir de la feuille plane, notamment pour une surface non développable. De plus, c'est dans une zone difficile à draper que les erreurs les problèmes et défauts sont les plus probables. Ainsi, si un tel problème survient et n'est pas rattrapable, on peut arrêter le drapage de la pièce en cours relativement au début de son cycle de production et la rebuter, et ceci bien avant que la pièce défectueuse soit entièrement drapée, réduisant le coût et le temps inutilement dépensés. The trajectory of the tool is defined by an experimental method, for example of the trial-and-error type, by exploiting the experience of operators producing similar parts by manual draping, or by means of modeling software. Indeed, the shape of the preforming impression is different from one piece to another. It can be sometimes complex, with different reliefs such as an angle or a hollow. Thus, the tool does not move, or very rarely, in the same way and in the same path during the preforming of two different parts. It can start in a place at the bottom of a relief or in height, move quickly or slowly, progress continuously or not, or make several round trips to emphasize a particular area or points. To define its trajectory, it is necessary to take all these factors into account. For this, there is modeling software that can optimize the trajectory of the tool for a given form. Experimental tests on the preform impression can also be performed to converge to an optimal trajectory. These tests can be done either manually or with the tool. The path of the tool begins in an area where draping is difficult, for example a zone containing pronounced reliefs or the case of a non-developable surface. Experimentally, the best results are obtained by starting the draping with a difficult area to drape. This optimizes the shape obtained from the flat sheet, especially for a non-developable surface. In addition, it is in a difficult area to drape that errors, problems and defects are most likely. Thus, if such a problem occurs and is not catch-up, it can stop the draping of the workpiece relative to the beginning of its production cycle and discard it, and this well before the defective part is fully draped, reducing the cost and time unnecessarily spent.
- La trajectoire commence dans une zone centrale de l'empreinte de préformage et se termine à la périphérie. Cela est particulièrement avantageux dans le cas où l'empreinte de préformage présente une symétrie, permettant d'établir un point de référence par rapport à la symétrie présente et de chasser progressivement les bulles d'air et les plis vers la périphérie de la feuille pour ainsi les évacuer.  - The trajectory begins in a central area of the preforming footprint and ends at the periphery. This is particularly advantageous in the case where the preforming impression has a symmetry, making it possible to establish a reference point with respect to the symmetry present and to gradually expel air bubbles and folds towards the periphery of the sheet for thus evacuate them.
- Les paramètres de vitesse de déplacement de l'applicateur, l'angle d'application de la pression par rapport à la surface de l'empreinte de préformage sont définis préalablement. Ils peuvent également être contrôlés en continu au cours du préformage, et ainsi permettre de détecter des défauts au fur et à mesure du drapage sans délai. - L'applicateur a une forme de révolution, par exemple sphérique ou cylindrique, apte à rouler sur la feuille. Par « rouler », on entend par un mouvement de roulement sans glissement, Ainsi, l'applicateur peut exercer une pression sur la feuille de manière continue et non saccadée sans risque de l'abimer ou de la déchirer. De plus, un applicateur sphérique a l'avantage de pouvoir mouler des formes diverses et complexes. Un applicateur cylindrique permet de draper une surface plus plane et plus étendue. - The speed of movement of the applicator parameters, the angle of application of the pressure relative to the surface of the preforming cavity are previously defined. They can also be monitored continuously during preforming, and thus allow defects to be detected as draping is done without delay. - The applicator has a form of revolution, for example spherical or cylindrical, able to roll on the sheet. By "rolling" means a rolling movement without slippage, Thus, the applicator can exert pressure on the sheet continuously and not jerky without risk of damaging or tearing. In addition, a spherical applicator has the advantage of being able to mold various and complex shapes. A cylindrical applicator makes it possible to drape a flatter and more extended surface.
- L'applicateur (18) peut glisser sur la feuille (16), de préférence, l'applicateur est un patin. Par « glisser », on entend par un mouvement de glissement sans roulement. Le glissement permet à l'applicateur de chasser de manière plus efficace les plis et les bulles présents dans ou sous la feuille. - The applicator (18) can slide on the sheet (16), preferably the applicator is a pad. By "sliding" is meant a sliding movement without rolling. Sliding allows the applicator to more effectively chase wrinkles and bubbles in or under the sheet.
- L'applicateur exerce une pression ponctuelle sur la feuille sans déplacement ou lors d'un déplacement discontinu. En particulier, dans le cas où l'empreinte de préformage comprend un relief profond et de dimension réduite, l'applicateur a une forme adaptée pour être poussé jusqu'au fond du relief par l'outil et ainsi mettre en contact la feuille et l'empreinte de préformage. L'applicateur peut également être déplacé de manière discontinue par l'outil en exerçant des pressions ponctuelles et successives sur la feuille. - The applicator exerts a point pressure on the sheet without displacement or during a discontinuous movement. In particular, in the case where the preforming impression comprises a deep relief and of reduced size, the applicator has a shape adapted to be pushed to the bottom of the relief by the tool and thus bring the sheet into contact with the preforming footprint. The applicator can also be moved discontinuously by the tool by exerting point and successive pressures on the sheet.
- La dimension de l'applicateur peut varier principalement en fonction de la forme du moule. En effet, la forme du moule peut être constituée de diverses géométries. Ainsi, il est possible d'adapter la dimension de l'applicateur à la zone à draper en changeant d'applicateur au cours du drapage. Par exemple, l'outil est muni d'un applicateur de grandes dimensions pour draper de grandes surfaces planes et remplace cet application par un autre applicateur, de dimensions plus petites, pour des reliefs plus marqués ou subtils. Ainsi, la productivité est optimisée tout en assurant un drapage satisfaisant.- The size of the applicator can vary mainly depending on the shape of the mold. Indeed, the shape of the mold may consist of various geometries. So, he It is possible to adapt the size of the applicator to the area to be draped by changing the applicator during draping. For example, the tool is provided with a large applicator for draping large flat surfaces and replaces this application with another applicator, smaller in size, for more pronounced or subtle reliefs. Thus, productivity is optimized while ensuring satisfactory draping.
- La forme de l'applicateur peut varier principalement en fonction de la forme du moule et du matériau de la feuille. En effet, l'applicateur peut varier sa forme en fonction de la forme de préformage. Par exemple, l'outil est d'abord muni d'un applicateur sphérique pour draper une forme complexe puis utilise un applicateur cylindrique ou plan pour une zone plus étendue. Par ailleurs, l'applicateur peut être déformable, par exemple fabriquée dans un matériau élastomère ou poreux ou encore comprenant un mécanisme de déformation tel qu'un ressort, qui peut se déformer en fonction de la variation de la pression appliquée, Ainsi, dans la limite de la déformation possible du matériau ou des composants du mécanisme, l'applicateur peut épouser ou se rapprocher de la géométrie de la forme pour mieux draper la feuille dans cette zone. Un seul applicateur peut alors être utilisé pour draper différentes formes de l'empreinte de préformage. - The shape of the applicator may vary mainly depending on the shape of the mold and the material of the sheet. Indeed, the applicator can vary its shape depending on the form of preforming. For example, the tool is first provided with a spherical applicator to drape a complex shape and then uses a cylindrical or planar applicator for a larger area. Furthermore, the applicator may be deformable, for example made of an elastomeric or porous material, or may comprise a deformation mechanism such as a spring, which may deform as a function of the variation of the pressure applied. limit of the possible deformation of the material or components of the mechanism, the applicator can marry or approach the geometry of the shape to better drape the sheet in this area. A single applicator can then be used to drape different shapes of the preform impression.
- La dureté de l'applicateur peut varier principalement en fonction de la forme du moule et du matériau de la feuille. Il est avantageux de faire varier la dureté de l'applicateur en fonction de la géométrie de la forme et de la composition de la feuille pour réduire le risque d'endommagement de la feuille. Par exemple, lors du passage de l'applicateur sur un relief aigu, il est préférable que l'applicateur soit d'une dureté faible pour ne pas percer la feuille. En revanche, la dureté peut être plus élevée pour une zone plane pour mieux draper la feuille contre l'empreinte de préformage. Il est également avantageux de faire varier la dureté de l'applicateur en fonction du matériau de la feuille pour compacter d'avantage le matériau composite ou alors prendre soin d'un matériau fragile. Ainsi, l'outil peut changer d'applicateur au cours du drapage, pour choisir celui ayant la dureté la plus appropriée  - The hardness of the applicator can vary mainly depending on the shape of the mold and the material of the sheet. It is advantageous to vary the hardness of the applicator depending on the geometry of the shape and composition of the sheet to reduce the risk of damage to the sheet. For example, during the passage of the applicator on an acute relief, it is preferable that the applicator is of a low hardness not to pierce the sheet. On the other hand, the hardness may be higher for a flat area to better drape the sheet against the preform impression. It is also advantageous to vary the hardness of the applicator depending on the material of the sheet to further compact the composite material or take care of a fragile material. Thus, the tool can change applicator during draping, to choose the one with the most appropriate hardness
Ainsi, selon les particularités globales et locales de forme de la pièce à réaliser et des caractéristiques des feuilles à draper, telles que la matière, l'épaisseur, la souplesse, la résistance au déchirement, on saura définir le meilleur ordre sur les zones à draper et le meilleur applicateur à utiliser.  Thus, according to the overall and local characteristics of the shape of the part to be produced and the characteristics of the sheets to be draped, such as the material, the thickness, the flexibility, the resistance to tearing, it will be possible to define the best order on the zones to be made. drape and the best applicator to use.
L'invention peut bien sûr être appliquée sur plusieurs feuilles empilées les unes sur les autres formant le plan de chargement. Cela permet de draper en une fois plusieurs feuilles sur une même empreinte de préformation, ce qui permet d'augmenter la productivité et permettre à la feuille du dessus, généralement de taille moins importante, de s'adhérer à la ou les feuilles de dessous formant ainsi le plan de chargement prêt à être placé dans le moule. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : The invention can of course be applied to several sheets stacked on each other forming the loading plane. This makes it possible to drape several sheets on the same preform imprint at one time, which makes it possible to increase productivity and allow the top sheet, generally of smaller size, to adhere to the sheet or sheets forming thus the loading plan ready to be placed in the mold. The invention will be better understood on reading the appended figures, which are provided by way of examples and are in no way limiting, in which:
- la figure 1 est une vue en perspective et en coupe longitudinale de l'empreinte de préformage,  - Figure 1 is a perspective view and in longitudinal section of the preforming cavity,
- la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale de la zone A de l'empreinte de préformage de la figure 1 et d'un applicateur selon un mode de réalisation, FIG. 2 is a diagrammatic view in longitudinal section of zone A of the preforming cavity of FIG. 1 and of an applicator according to one embodiment,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale de la zone A de l'empreinte de préformage de la figure 1 et d'un applicateur selon une variante du mode de réalisation de la figure 2. FIG. 3 is a diagrammatic view in longitudinal section of zone A of the preforming cavity of FIG. 1 and of an applicator according to a variant of the embodiment of FIG.
L'empreinte de préformage 10 a une forme qui comprend un bas-relief 12 dans sa partie centrale et deux reliefs 14a et 14b en hauteur de part et d'autre du bas-relief 12. Les reliefs 14a et 14b comportent des surfaces relativement planes telles que les surface 15a et 15b et des formes plus complexes telles que les excroissances 15c et 15d. L'empreinte de préformage 10 permet de préformer une feuille 16 pré-imprégnée, visible uniquement sur les figures 2 et 3 pour faire passer la feuille 16 pré-imprégnée d'une forme sensiblement plane à une forme intermédiaire qui se rapproche de la forme finale de la pièce à mouler, la forme intermédiaire étant différente de la forme finale notamment par le fait qu'il existe une surépaisseur dans la direction de l'épaisseur de la feuille entre la feuille ayant la forme intermédiaire et les parois de la chambre de moulage lors du procédé de moulage post-préformage. Pour cela, on dépose la feuille 16 sur l'empreinte de préformage 10 et on drape la feuille 16 contre l'empreinte de préformage 10 en appliquant une pression sur la feuille 16 au moyen d'un outil muni d'un applicateur 18 ayant une forme locale adaptée à une forme locale de l'empreinte de préformage 10. Conformément à l'invention, l'outil suit une trajectoire prédéfinie, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage 10. The preforming footprint 10 has a shape that includes a bas-relief 12 in its central part and two reliefs 14a and 14b in height on either side of the bas-relief 12. The reliefs 14a and 14b have relatively flat surfaces such as surfaces 15a and 15b and more complex forms such as protrusions 15c and 15d. The preform imprint 10 makes it possible to preform a pre-impregnated sheet 16, visible only in FIGS. 2 and 3, for passing the pre-impregnated sheet 16 from a substantially flat shape to an intermediate shape that is close to the final shape. of the molding, the intermediate shape being different from the final shape, in particular in that there is an extra thickness in the direction of the thickness of the sheet between the sheet having the intermediate shape and the walls of the molding chamber during the post-preform molding process. For this, the sheet 16 is deposited on the preforming cavity 10 and the sheet 16 is draped against the preforming cavity 10 by applying pressure to the sheet 16 by means of a tool provided with an applicator 18 having a local shape adapted to a local shape of the preforming cavity 10. According to the invention, the tool follows a predefined trajectory, mainly according to the shape of the preforming cavity 10.
La trajectoire de l'outil peut être définie soit au moyen d'un logiciel de modélisation, soit par une méthode expérimentale de type essai-erreur. Ainsi, on peut imaginer qu'on commence à draper la feuille 16 par une des reliefs 14a ou 14b, puis qu'on progresse vers le bas-relief 12 ou, inversement, qu'on commence à draper la feuille 16 sur le bas- relief 12 puis qu'on progresse vers les reliefs 14a ou 14b ou encore qu'on fait des aller- retours entre le bas-relief 12 et les reliefs 14a et 14b.  The trajectory of the tool can be defined either by means of a modeling software or by an experimental method of the trial-and-error type. Thus, one can imagine that we start to drape the sheet 16 by one of the reliefs 14a or 14b, then progressing to the bas-relief 12 or, conversely, that we start to drape the sheet 16 on the bottom- relief 12 and then progressing to the reliefs 14a or 14b or alternatively back and forth between the bas-relief 12 and the reliefs 14a and 14b.
Expérimentalement, de bons résultats sont obtenus avec une trajectoire de l'outil qui commence dans une zone où le drapage est difficile, par exemple une zone des reliefs 14a ou 14b contenant des formes irrégulières ou une zone ayant une surface non développable, par exemple les concavités 20 ou les excroissances 15c et 15d. De bons résultats expérimentaux sont également obtenus avec une trajectoire de l'outil qui commence dans une zone centrale de l'empreinte de préformage 10 et se termine dans une zone périphérique de l'empreinte de préformage 10. Experimentally, good results are obtained with a path of the tool which begins in an area where draping is difficult, for example an area of the reliefs 14a or 14b containing irregular shapes or an area having a non-developable surface, for example the concavities 20 or the protuberances 15c and 15d. Good experimental results are also obtained with a trajectory of the tool which starts in a central zone of the preforming cavity 10 and ends in a peripheral zone of the preforming cavity 10.
Les deux types de trajectoire précités ne sont pas exclusifs. D'autres types de trajectoires existent et sont sélectionnés selon la forme de l'empreinte de préformage 10 et les propriétés de la feuille 16. Il est également possible de combiner les critères des deux trajectoires ci-dessus. Par exemple, dans le cas de l'empreinte de préformage 10, une trajectoire de l'outil avantageuse serait de commencer le drapage par les concavités 20 du relief 12, progresser vers la zone des reliefs 14a et 14b contenant des formes complexes telles que les excroissances 15c et 15d puis terminer par les surfaces planes 15a et 15b des reliefs 14a et 14b.  The two types of trajectory mentioned above are not exclusive. Other types of trajectories exist and are selected according to the shape of the preforming imprint 10 and the properties of the sheet 16. It is also possible to combine the criteria of the two trajectories above. For example, in the case of the preforming cavity 10, an advantageous tool trajectory would be to start the draping with the concavities 20 of the relief 12, to progress towards the zone of the reliefs 14a and 14b containing complex shapes such as the protuberances 15c and 15d and then finish with the flat surfaces 15a and 15b of the reliefs 14a and 14b.
L'applicateur 18 applique sur la feuille 16 une pression variable selon un ordre prédéterminé, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage 10 et du matériau de la feuille 16. Par exemple, l'applicateur 18 peut appliquer une pression plus grande au niveau des concavités 20 pour que la feuille 16 soit bien plaquée contre la face de l'empreinte de préformage 10 et une pression moins importante sur des grandes étendues de surfaces comprenant moins de reliefs marqués comme par exemple les surfaces 15a et 15b. Ainsi en fonction de la trajectoire prédéterminée, la pression varie dans l'ordre de progression de l'applicateur 18.  The applicator 18 applies on the sheet 16 a variable pressure in a predetermined order, mainly according to the shape of the preforming cavity 10 and the material of the sheet 16. For example, the applicator 18 can apply a pressure more large at the concavities 20 so that the sheet 16 is pressed against the face of the preforming imprint 10 and a lower pressure on large areas of surfaces comprising less marked reliefs such as surfaces 15a and 15b. Thus, as a function of the predetermined trajectory, the pressure varies in the order of progression of the applicator 18.
D'autres paramètres peuvent être prédéfinis ou contrôler lors du drapage de la feuille 16 en fonction des particularités locales ou globales de l'empreinte de préformage 10 et du matériau de la feuille 16. On peut citer par exemple la vitesse de déplacement de l'applicateur 18 ou l'angle d'application de la pression par rapport à la surface de l'empreinte de préformage 10. Ainsi on peut choisir de programmer une vitesse plus grande lors du passage de l'applicateur 18 sur les surfaces planes 15a et 15b et diminuer la vitesse au niveau des excroissances 15c, 15d ou des concavités 20 qui nécessitent un drapage plus minutieux.  Other parameters may be predefined or control when draping the sheet 16 according to the local or global particularities of the preforming cavity 10 and the material of the sheet 16. For example, the speed of movement of the sheet may be mentioned. applicator 18 or the angle of application of the pressure relative to the surface of the preforming cavity 10. Thus one can choose to program a higher speed during the passage of the applicator 18 on the flat surfaces 15a and 15b and decreasing the speed at the growths 15c, 15d or concavities 20 which require more careful draping.
Le drapage est effectué par l'outil au moyen de d'un applicateur ayant une forme de révolution, par exemple sphérique ou cylindrique, apte à rouler sur la feuille. L'applicateur 18 figurant dans les figures 2 et 3 est un applicateur sphérique en forme de boule. Un applicateur cylindrique plein ou creux en forme de tube peut aussi bien être employé. La forme de révolution permet à l'applicateur 18 de rouler sans glisser sur la feuille 16 et sans risque de l'abîmer. Ainsi, on peut voir, sur la figure 2, qui est une vue schématique grossie de la zone A du moule 10, que l'applicateur 18 roule sur la feuille 16, laquelle épouse parfaitement la forme des parois 22 du moule 10. L'applicateur 18 chasse les bulles d'air sur son passage. L'applicateur 18 exerce une pression variable et adaptée à la géométrie de la forme et au matériau constituant la feuille 16, dans le sens des flèches 24. The draping is performed by the tool by means of an applicator having a form of revolution, for example spherical or cylindrical, able to roll on the sheet. The applicator 18 shown in FIGS. 2 and 3 is a ball-shaped spherical applicator. A solid or hollow cylindrical tube-shaped applicator can be used as well. The form of revolution allows the applicator 18 to roll without slipping on the sheet 16 and without risk of damaging it. Thus, it can be seen in FIG. 2, which is an enlarged schematic view of the zone A of the mold 10, that the applicator 18 rolls on the sheet 16, which perfectly matches the shape of the walls 22 of the mold 10. applicator 18 flushes air bubbles in its path. The applicator 18 exerts a variable pressure adapted to the geometry of the shape and to the material constituting the sheet 16, in the direction of the arrows 24.
Dans un autre mode de réalisation, l'applicateur 18, par exemple un patin, peut aussi glisser sans rouler sur la feuille 16. Cela permet de chasser de manière plus efficace les bulles et les plis.  In another embodiment, the applicator 18, for example a pad, can also slide without rolling on the sheet 16. This makes it possible to more effectively drive bubbles and folds.
L'applicateur 18 peut exercer une pression ponctuelle sur la feuille 16 sans déplacement ou lors d'un déplacement discontinu. L'applicateur sphérique 18 de la figure 2 peut, par exemple, être maintenu en pression, immobile ou en rotation, pendant un certain temps sur le coude 25 pour que la feuille 16 adhère bien à la forme du coude 25 de l'empreinte de préformage 10. Le même exercice peut être effectué par un applicateur sous forme d'embout relativement aigu. Dans un mode de réalisation où l'applicateur est un poussoir qui ne peut ni rouler ni glisser sur la feuille 16, son déplacement consiste en une succession de pressions ponctuelles  The applicator 18 can exert a point pressure on the sheet 16 without displacement or during a discontinuous movement. The spherical applicator 18 of FIG. 2 may, for example, be held under pressure, stationary or rotated, for a certain time on the elbow 25 so that the sheet 16 adheres well to the shape of the elbow 25 of the impression. preforming 10. The same exercise can be performed by an applicator in the form of a relatively acute tip. In one embodiment where the applicator is a pusher that can neither roll nor slide on the sheet 16, its displacement consists of a succession of point pressures
De plus, on peut changer l'applicateur 18 de l'outil au cours du drapage pour utiliser à tout instant un applicateur dont les propriétés sont adaptées aux particularités locales de l'empreinte de préformage 10 ou de la feuille 16. Par exemple, la dimension de l'applicateur 18 peut varier principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage 10. Pour optimiser la vitesse et la qualité du drapage, on peut employer un applicateur 18 de grandes dimensions lors de son passage sur les surfaces 15a et 15b et un applicateur de plus petites dimensions pour les concavités 20.  In addition, the applicator 18 of the tool can be changed during draping in order to use at any time an applicator whose properties are adapted to the local particularities of the preforming imprint 10 or of the sheet 16. For example, the The size of the applicator 18 may vary mainly according to the shape of the preforming impression 10. In order to optimize the speed and the quality of the draping, it is possible to use a large applicator 18 when it passes over the surfaces 15a and 15b and an applicator of smaller dimensions for the concavities 20.
II est aussi possible de varier la forme de l'applicateur 18 soit en changeant d'applicateur au cours du procédé de drapage soit en utilisant un applicateur déformable ou comprenant un mécanisme de déformation tel la présence d'un ressort. Ainsi, la forme de l'applicateur 18 peut s'adapter à la forme de l'empreinte de préformage 10. Sur la figure 3, l'applicateur 18 se déforme lors de son passage sur l'angle 26, ce qui lui permet de puis presser la feuille 16 sur les parois 22 à cet endroit. L'applicateur 18 reprend ensuite sa forme initiale dans la suite de sa descente. Dans un autre mode de réalisation, on peut changer l'applicateur sphérique 18 en un applicateur ayant la forme de l'angle 26 en amont de son passage sur l'angle 26 et reprendre l'applicateur sphérique 18 en aval.  It is also possible to vary the shape of the applicator 18 either by changing the applicator during the draping process or by using a deformable applicator or comprising a deformation mechanism such as the presence of a spring. Thus, the shape of the applicator 18 can adapt to the shape of the preforming cavity 10. In FIG. 3, the applicator 18 deforms as it passes over the angle 26, which allows it to and then pressing the sheet 16 on the walls 22 at this point. The applicator 18 then resumes its initial shape in the course of its descent. In another embodiment, the spherical applicator 18 can be changed into an applicator having the shape of the angle 26 upstream of its passage on the angle 26 and take up the spherical applicator 18 downstream.
La dureté de l'applicateur 18 peut également varier principalement en fonction de la forme de l'empreinte de moulage 10 et du matériau de la feuille 16. On réduit ainsi le risque d'endommagement de la feuille 16 en utilisant par exemple un applicateur mou ou élastique dans des zones anguleux comme l'angle 26 ou encore augmenter la qualité du drapage en utilisant un applicateur dur au niveau des surfaces 15a et 15b.  The hardness of the applicator 18 may also vary mainly depending on the shape of the molding cavity 10 and the material of the sheet 16. This reduces the risk of damage to the sheet 16 by using for example a soft applicator or elastic in angular areas such as the angle 26 or increase the quality of the draping using a hard applicator at the surfaces 15a and 15b.
Plusieurs outils peuvent être employés simultanément pour accélérer le drapage, notamment pour un moule qui comporte une symétrie. Ainsi, il se peut que deux outils drapent la feuille 16, de part et d'autre du bas-relief 12. Plusieurs feuilles 16 peuvent être empilées sur l'empreinte de préformage 10 et drapées simultanément. Le drapage permet également de rendre solidaire ces feuilles 16 qui forment ainsi le plan de chargement qui est ensuite déplacé dans le moule pour y être moulé. Several tools can be used simultaneously to accelerate draping, especially for a mold that has symmetry. Thus, it is possible that two tools drape the sheet 16, on either side of the bas-relief 12. Several sheets 16 may be stacked on the preforming footprint 10 and draped simultaneously. The draping also makes it possible to make these sheets 16 integral, which thus form the loading plane which is then moved into the mold to be molded therein.
La préforme obtenue par le procédé de préformage est une ébauche constituée d'une ou plusieurs feuilles 16 de SMC superposées. Il peut donc exister par exemple des variations de formes, des décalages de forme, des variations d'épaisseurs par rapport à la forme de la pièce finie. En effet, la pièce finie prend sa forme définitive, et notamment des épaisseurs finales, seulement après l'opération de moulage. Ainsi, on définit et on utilise le ou les applicateurs permettant d'obtenir une préforme, dont l'épaisseur, entre autre, est généralement supérieure à celle de la pièce finie du fait de l'empilage des couches qui ne sont posées les unes sur les autres et légèrement pressées les unes contre les autres pour leur donner leur ébauche de forme et non encore soumises aux fortes pressions de l'opération de moulage. Cette épaisseur étant ensuite modifiée par compression et/ou fluage lors de l'opération de moulage, après mise en place de la préforme dans le moule.  The preform obtained by the preforming method is a blank consisting of one or more sheets 16 of superimposed SMC. There may, for example, be variations in shape, shape offsets, variations in thickness with respect to the shape of the finished part. Indeed, the finished part takes its final form, including final thicknesses, only after the molding operation. Thus, the applicator (s) is defined and used to obtain a preform, the thickness of which, among other things, is generally greater than that of the finished part because of the stacking of the layers which are not laid on each other. the others and lightly pressed against each other to give them their rough shape and not yet subjected to the high pressures of the molding operation. This thickness is then modified by compression and / or creep during the molding operation, after placing the preform in the mold.
L'invention n'est pas limitée aux exemples présentés ci-dessus et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.  The invention is not limited to the examples presented above and other embodiments will become apparent to those skilled in the art.
L'invention n'est pas limitée au drapage des feuilles pré-imprégnées et peut être étendue à tout type de drapage.  The invention is not limited to the draping of pre-impregnated sheets and can be extended to any type of draping.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé automatisé de préformage d'une feuille (16) de matériaux composites pré- imprégnée, au moyen d'une empreinte de préformage (10), sur laquelle : 1. Automated method of preforming a sheet (16) of prepreg composite materials by means of a preform imprint (10), in which:
- on dispose la feuille (16) ; et  the sheet (16) is arranged; and
- on drape la feuille (16), en appliquant une pression sur la feuille (16) au moyen d'un outil muni d'un applicateur (18) ayant une forme adaptée à une forme locale de l'empreinte de préformage, l'outil suivant une trajectoire prédéfinie, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage (10).  the sheet (16) is draped by applying pressure to the sheet (16) by means of a tool provided with an applicator (18) having a shape adapted to a local shape of the preforming impression; tool following a predefined path, mainly depending on the shape of the preforming footprint (10).
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'applicateur applique sur la feuille (16) une pression variable selon un ordre prédéterminé, principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage et du matériau de la feuille (16). 2. Method according to the preceding claim, wherein the applicator applies on the sheet (16) a variable pressure in a predetermined order, mainly according to the shape of the preforming cavity and the material of the sheet (16).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trajectoire de l'outil est définie par une méthode expérimentale par exemple de type essai-erreur ou au moyen d'un logiciel de modélisation. 3. Method according to any one of the preceding claims, wherein the path of the tool is defined by an experimental method, for example test-error type or by means of modeling software.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trajectoire de l'outil commence dans une zone où le drapage est difficile, par exemple une zone (12) contenant des reliefs prononcés ou le cas d'une surface non développable (20). 4. Method according to any one of the preceding claims, wherein the path of the tool begins in an area where draping is difficult, for example an area (12) containing pronounced reliefs or the case of a non-developable surface (20).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trajectoire de l'outil commence dans une zone centrale de l'empreinte de préformage et se termine dans une zone périphérique de l'empreinte de préformage. The method of any of the preceding claims, wherein the path of the tool begins in a central area of the preform footprint and ends in a peripheral area of the preform footprint.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'applicateur (18) a une forme de révolution, par exemple sphérique ou cylindrique, apte à rouler sur la feuille (16). 6. Method according to any one of the preceding claims, wherein the applicator (18) has a shape of revolution, for example spherical or cylindrical, able to roll on the sheet (16).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'applicateur (18) peut glisser sur la feuille (16), de préférence, l'applicateur est un patin. A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the applicator (18) is slidable on the sheet (16), preferably the applicator is a pad.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la forme de l'applicateur (18) peut varier principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage (10) et du matériau de la feuille. A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the shape of the applicator (18) can vary mainly depending on the shape of the preform imprint (10) and the material of the sheet.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la dimension de l'applicateur (18) peut varier principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformage (10). The method of any preceding claim, wherein the size of the applicator (18) may vary primarily depending on the shape of the preform imprint (10).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la dureté de l'applicateur (18) peut varier principalement en fonction de la forme de l'empreinte de préformation (10) et du matériau de la feuille (16). A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the hardness of the applicator (18) can vary primarily depending on the shape of the preform imprint (10) and the material of the sheet (16).
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