FR2613382A1 - Dispositif continu de fabrication de materiaux composites dont les fibres et/ou fils sont successivement traites dans des champs electriques a courant continu et a courant alternatif - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF CONTINU DE FABRICATION DE MATERIAUX COMPOSITES COMPORTANT DES FILS ETOU FIBRES DE RENFORCEMENT ET UNE MATRICE, LESDITS FILS ETOU FIBRES ETANT TRAITES SUCCESSIVEMENT PAR DES CHAMPS ELECTRIQUES PRODUITS PAR COURANT CONTINU ET COURANT ALTERNATIF, CARACTERISE EN CE QU'ON UTILISE, AU NIVEAU DU DEPLACEMENT DESDITS FILS ETOU FIBRES OU AU NIVEAU DU DEPLACEMENT DES ELECTRODES PRODUISANT LESDITS CHAMPS ELECTRIQUES, DES MOYENS PERMETTANT D'EFFECTUER LE TRAITEMENT DESDITS FILS ETOU FIBRES PAR LESDITS CHAMPS SANS QU'IL Y AIT DE DEPLACEMENTS RELATIFS NOTABLES ENTRE LESDITS FILS ETOU FIBRES ET LES ELECTRODES PRODUISANT LESDITS CHAMPS.

Description

Dispositif continu de fabrication de matériaux composites dont les
fibres et/ou fils sont successivement traités dans des champs élec- triques à courant continu et à courant alternatif.

Dans La demande de brevet français 84 14800 déposée le 26.09.1984, on a décrit un procédé de préparation de matériaux composites dans lequel L'éLément qui assure Le renforcement est soumis à au moins un champ, Lequel peut etre produit par un courant
continu et/ou par un courant alternatif.

La présente invention se situe dans le domaine dudit brevet français ; elle vise à une industrialisation du procédé décrit.

Il a d'abord été mis en évidence que le traitement d'un ensemble de fibres et/ou de fils par un champ produit par un courant continu avait pour conséquence de provoquer d'une part une orientation desdits fils et fibres dans une direction privilégiée et d'autre part le gonflement dans un rapport 1 à 3 desdits fils et fibres.

Il a également été démontré que le traitement d'un ensemble de fibres et/ou fils par un champ produit par un courant alternatif avait pour conséquence de provoquer un mordançage de la surface de ces fils et/ou fibres ; par mordançage, on entend qu'il se créé, à la surface des objets traités, une multitude de petites cavités.

Enfin, il a été trouvé que l'efficacité du traitement d'un ensemble de fibres et/ou fils par un champ produit par un courant alternatif était plus grande lorsque ledit ensemble avait été au préalable soumis à un traitement gonflant à l'aide d'un champ produit par un courant continu.

Compte tenu de ces remarques, la présente invention vise à la mise en oeuvre de l'invention précédemment décrite dans le cadre d'un dispositif industriel ou aisément industrialisable.

La présente invention concerne donc un dispositif continu de fabrication de matériaux composites comportant des fils et/ou fibres de renforcement et une matrice, lesdits fils et/ou fibres étant traités successivement par des champs electriques produits par courant continu et courant alternatif, caractérisé en ce qu'on utilise, au niveau du déplacement desdits fils et/ou fibres ou au niveau du déplacement des électrodes produisant lesdits champs électriques, des moyens permettant d'effectuer le traitement desdits fils et/ou fibres par lesdits champs sans qu'il y ait de déplacements relatifs notables entre lesdits fils et/ou fibres et les électrodes produisant lesdits champs.

Il a été en effet constaté que :
- si lors du traitement des fibres et/ou fils dans un champ provoqué par un courant électrique alternatif lesdits fibres et/ou fils avaient des vitesses de déplacement élevées par rapport à la surface de l'électrode, il se formait, sur la surface desdits fibres et/ou fils, des saignées parallèles plus ou moins continues qui ne sont pas souhaitées. On vise au contraire, dans le traitement par ledit courant, à la formation sur ladite surface des fibres et/ou fils à des trous ou creux individualisés qui permettront un accrochage solide de la matrice.Il est clair que la différence tolérable de vitesse de déplacement, la fibre et/ou le fil et la surface de l'électrode dépend de la fréquence du courant alternatif ; l'homme de l'art connaissant le but visé connaîtra aisément cette différence tolérable ;
- si lors du traitement des fibres et/ou fils dans un champ provoqué par un courant continu lesdits fibres et/ou fils avaient des vitesses de déplacement élevées par rapport à la surface des électrodes, on a constaté que l'efficacité dudit traitement était moindre et que le gonflement du faisceau des fibres était nettement plus faible et plus difficile à contrôler.

Il a été trouvé de plus que le traitement des fils et/ou fibres dans les champs électriques provoquait l'apparition d'une certaine quantité d'ozone ; cette ozone a sur la surface des fils et/ou fibres traités un effet bénéfique. On s'efforcera donc par exemple par un capotage convenable de maintenir lesdits fils et/ou fibres dans un espace partiellement clos lors du passage dans lesdits champs de façon que la surface desdits fibres etlou fils soit en contact avec un gaz présentant une certaine teneur en ozone.

Pour mettre en oeuvre l'invention et diminuer ou supprimer les mouvements relatifs de translation entre les fils et/ou fibres et la surface des électrodes, on peut utiliser divers dispositifs
- on peut par exemple utiliser des électrodes mobiles dont la surface accompagne le mouvement de déplacement continu des fils et/ou fibres sur une certaine longueur ;
- on peut également utiliser seulement une électrode mobile à condition de créer, sur La surface de cette électrode, des aspérités ou des pointes qui constitueront des lieux d'émission d'un arc ; on a constaté que, si un fil et/ou une fibre se déplacent selon un mouvement continu de vitesse Linéaire identique ou proche de la vitesse linéaire de déplacement de la surface de l'électrode mobile, tout se passe comme Si la fibre et/ou Le fil n'étaient attaqués que ponctuellement ;;
- on peut enfin faire en sorte que la fibre et/ou le fil soient å l'arrêt, pendant un certain temps, lors de leur passage devant les électrodes. On doit alors organiser, pour Ladite fibre ou ledit fil, un mouvement initial continu puis un mouvement discontinu puis un mouvement continu comme cela sera exposé plus loin.

Les fils et/ou fibres utilisables, éventuellement sous forme de nappes ou de faisceaux, comme éléments à traiter dans le cadre du procédé selon L'invention peuvent être, par exemple, en verre, carbone, aramide, alumine, carbure de silicium, nickel, lin ou chanvre. Ces produits sont donc utilisables sous forme de fils, fibres, filins, fibrilles, tissés, mats, feutres, etc.

Les fils et/ou fibres une fois traités dans le cadre de la présente invention sont alors unis avec une matrice pour la constitution de matériaux composites ; comme matrice, on peut employer l'une ou l'autre des diverses familles de matériaux ci-après
- des résines polymérisables à température ambiante ou à chaud : tes polyesters, polymères, epoxy, résines phénoliques,etc.

- des caoutchoucs ou élastomères.

- pour la production de matériaux à matrices fondues polycarbonates, polybutyles, polyacétates, polyimides, etc.

- et enfin, pour la production de matériaux à matrices céramiques : les oxydes de zirconium, les alumines, les oxydes de titane, etc.

Pour certaines applications et certains types de fils et/ou fibres qui réagissent moins bien électriquement dans les champs électrostatiques, il est prévu un pré-traitement en cuve et par bain chimique permettant la pré-conductibilité des.fibrilles à traiter dans les champs électrostatiques.

De toute façon, La qualité interface d'accrochage fibres-matrice obtenue par ce procédé empêche la délamination, ce qui est le but recherché et donne les qualités de résistance mécanique du produit fini.

Les éléments principaux de la présente invention sont o i # - Création pour un traitement de production en continu de mou-
vements discontinus à l'endroit du traitement électrostatique
du ou des produits à traiter.

20/ - Système permettant aux fibres ou aux tissus gonflés, orientés
et dilatés, d'être détendus pendant toute la durée des trai
tements électrostatiques et d'imprégnation.

30/ - Imprégnation par trempage discontinu permettant une meilleure
pénétration de la matrice dans les fibres (effet buvard).

40/ - Eventuellement, pour certaines fibres, traitement de pré
conductibilité avant traitement électrostatique.

L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux exemples non Limitatifs ci-après qui illustrent la mise en oeuvre de l'invention d'une part dans le cas où les fibres et/ou fils sont arrêtés pendant leur traitement électrique et ou les électrodes sont fixes et d'autre part dans le cas où l'on utilise des fils et/ou fibres se déplaçant d'un mouvement continu entre des éLectro- des dont l'une est animée d'un mouvement circulaire convenable.

Le premier cas est illustré par les figures 1 et 2 ; le deuxième cas est illustré par les figures 3, 4, 5 et 6.

La figure 1 représente un schéma de l'installation.

La figure 2 représente le diagramme déplacement/temps d'un mode préférentiel de mouvement discontinu du faisceau.

Sur la figure 1, on voit
1/ en 1, 2 et 3 les bobines (il peut y en avoir une soixantaine dans une réalisation industrielle) d'alimentation des fibres et/ou fils qui constitueront le faisceau. On utilisera par exemple une fibre en aramide comme sous la marque Kevlar,
2/ à la sortie de ces bobines, en 4 et 5, à titre d'exemple, les galets compensateurs de tension, puis en 6 et 7 les galets rassembleurs permettant La formation de la nappe ou faisceau (issue des bobines.1, 2, 3) passant sur un plan horizontal entre les émetteurs infrarouges 8 et 9 permettant un pré-chauffage de la nappe ainsi rassemblée, cette nappe défilant en continu.

Dans une des réalisations, la distance entre les émetteurs et la nappe était d'environ 30 cm. Ces émetteurs infrarouges avaient une longueur de 60 cm et chacun avait une puissance de 1 000 Watts. Le débit de L'ensemble sera volontairement porté à 1 mètre toutes les 2 minutes ou 120 secondes, ce qui fait un préchauffage d'environ 80 secondes. La nappe passe ensuite dans 2 tambours à mouvement continu 10 et 11. Ces tambours sont avantageusement faits en matériaux plastiques ou composites pour la Légèreté et recouverts d'un feutre qui Lui-même peut être un genre de brosse circonférentielle, de préférence en fibres de carbone, qui présente l'avantage de bien accrocher le réseau de fibres et ne permet pas le glissement.

Ce mouvement continu de préparation de la nappe (ou du faisceau) de fibres va être transformé en mouvement discontinu dans lequel, de préférence, le temps d'arrêt représente environ les 3/4 du temps et le temps de déplacement 1/4 du temps. Cette transformation peut être obtenue par tout système f -ble connu ; on utilisera de préférence un système mécanique à croix de Malte très connu dans le domaine des projecteurs cinématographiques.

On fait figurer sur la figure 2 le diagramme qui représente les temps en abscisse et la longueur débitée en ordonnée. En
régime continu (courbe C), on voit que pour un temps T on aura une
longueur L débitée, alors qu'en régime discontinu on aura la même
longueur L débitée pendant un temps de T/4 (courbe D) tandis que
l'on aura un temps d'immobilisation (courbe I) pendant les 3/4 du temps.

3/ La transformation du mouvement continu en mouvement discontinu et inversement après les traitements impose L'existence de 2 boucles de compensation avant et après la période discontinue.

Il y a là une similitude remarquable avec les projecteurs cinématographiques où le film pourrait être assimilé à la nappe de fibrilles à traiter. Le mouvement discontinu est obtenu, comme indiqué de préférence, par un Système à croix de Malte placé dans
le boitier B en 12. L'arbre 13 qui commande le doigt de croix de
Malte à l'entrée du bottier B a donc un mouvement continu et
l'arbre 14 solidaire de celui de la croix de Malte a un mouvement discontinu.

Dans un système classique à croix de Malte, Lorsque le doigt fait un tour, la croix de Malte fait 1/4 de tour. On multipliera donc la vitesse de rotation discontinue commandée par la croix de Malte par 4 pour que, à chaque dépLacement, entre 2 immobilisations, les tambours entraineurs 15, 16, 17 et 18 solidaires mécaniquement tournent d'un tour pendant Le 1/4 du temps où les tambours continus 10 et 11 tourneront également d'un tour pendant le temps total d'immobilisation plus le déplacement de 1/4 du temps.

Le diamètre des tambours 10, 11 et 15, 16, 17, 18 représentés ici est de 32 cm et ils tournent à 1 tour toutes les 120 secondes, soit le défilement de 0,50 m par minute ou 1 m en 2 minutes, déjà décrit. L'arbre de doigt de commande 13 tournera donc à 1 tour toutes les 120 secondes et l'arbre de croix de Malte de 1 tour toutes les 30 secondes.Les boîtes multiplicatrices de mouvements 19 et 20 multipliant par 4 le mouvement disco'in de l'arbre piloté par La croix de Malte permettront donc aux tarcDjrs à mouvements discontinus 15, 16, 17 et 18 de tourner d'un tour complet en 30 secondes et d'être immobiles pendant 90 secondes, ce qui revient à dire que l'ensemble des fibres placé entre Les tambours discontinus sera immobilisé pendant 90 secondes et que la
Longueur immobilisée sera égale à la circonférence des tambours, soit 1 mètre, et ce mètre sera remplacé par le mètre suivant å traiter en 30 secondes.

4/ Les électrodes de traitement pour champs continus 21 et 22 ainsi que les électrodes de traitement pour champs alternatifs 23 et 24 auront dans l'exemple cité une longueur de 1 mètre sur une largeur de 0,50 m (ceci dans Le cas de traitement éventuel d'un réseau de fibrilles plus large). Cette longueur d'électrodes correspond bien évidemment à la longueur immobilisée pendant la période d'arrêt du mouvement, ce qui fait que la totalité du réseau sera traitée par mouvements discontinus mis bout à bout.

Ces électrodes sont recouvertes sur leur face intérieure par des plaques diélectriques 25, 26, 27 et 28 permettant la création du champ électrostatique. Ces plaques diéLectriques ont une longueur de 1,20 m et une largeur de 0,70 m. Elles sont, bien entendu, plus grandes que les électrodes pour éviter les arcs électriques de contournement dus à la haute tension électrique appliquée ici.

A titre d'exemple ici, les électrodes ont une épaisseur de 2 mm et sont en aluminium anodisé et les plaques diélectriques sont en verre à 20 X de plomb d'une épaisseur de 3 mm. La distance entre les 2 diélectriques pour le courant continu, lequel est produit par le générateur D.C. en 29, est de 2 cm, alors que la distance entre Les 2 diélectriques où est créé le champ électrosta- tique alternatif produit par le générateur A.C. en 30 est de 1,5 cm.

Entre ces générateurs de champs et les alimentations, on voit les câbles isolés haute tension 31 pour D.C. et 32 pour
A.C. En Z, est symbolisée la zone de traitement électrostatique pendant lequel le réseau de fibrilles se dérouLe en disccsc#n#.

Entourant l'ensemble des plaques des 2 génèraceurs, est re--ésenté un capotage où l'on voit 2 entrées flèches 33 et 34 par lesquelles est injecté de l'air chaud chargé de déshydrater le volume de traitement et de maintenir les fibres à une certaine température.

Ici, la température est d'environ 60 à 800C et l'air qui ressort flèche 35 chargé d'ozone permet d'évacuer ou de récupérer ce gaz.

Entre les 2 générateurs de champs électrostatiques D.C.

et A.C. sur une distance d'environ 30 cm, on voit 2 galets identiques en 36 et 37 chargés de mesurer l'épaisseur du réseau fibreux qui est dilaté. En effet, il n'y a aucune tension entre te couple des tambours 15 et 16 et le couple des tambours 17 et 18 pour permettre le gonflement électrostatique des fibrilles et si, pour une raison quelconque, les galets 36 et 37 mesuraient une faiblesse d'épaisseur, cela prouverait qu'il y a un resserrement des fibres et un mauvais synchronisme entre les couples des tambours et un système automatique créera un glissement pour rétablir L'épaisseur et le gonflement du réseau fibreux car, à cet endroit, sous aucun prétexte, les fibres et fibrilles ne doivent être tendues (ce qui est un gros avantage du procédé pour la suite).

IL faut dire ici que les tambours 15, 16, 17 et 18 sont entourés du même type de brosse circonférentielle que sur les tambours 10 et 11.

5/ La boucle (38) formée par le faisceau (ou La nappe) à la sortie des tambours d'entraînement (10) (11) a une partie inférieure qui passe d'un point bas (39) à un point haut (40).

En 41 est représenté un galet libre et Léger évitant å la boucle de se former éventuellement sur la partie supérieure. On peut aussi imaginer des déflecteurs 42 pour former la boucle vers le bas, comme cela est réalisé une fois de plus dans les projecteurs cinématographiques. Ici, on profitera de cette boucle pour avoir une cuve 43 qui peut, par exemple, contenir le produit de pré-conductibiLité à déposer sur certains types de fibres avant le traitement électrostatique. A titre d'exemple, nous citerons un bain dont les comoosants sont de l'eau distiLLée, du S04H2, ou SnO2
et du palladium dans des proportions variant selon L'activité du
bain.

6/ Après les traitements du faisceau par champ électro.

que, l'autre boucle en 44 permet de transformer le mouvement
discontinu en mouvement continu ou on la trouve en boucle courte en
45 et plus longue en 46, toujours avec un galet libre compensateur
47. Le mouvement discontinu redevient un mouvement continu par les
2 tambours 48 et 49 d'un diamètre plus petit, recouverts de
caoutchouc par exemple, tournant donc plus vite que les autres
(ici, 2 fois plus vite puisque leur diamètre est 2 fois plus petit pour un même débit). Ces tambours servent-d'essoreurs et le tambour
supérieur 48 est appliqué contre le tambour inférieur 49 par un
ressort taré 50 réglable. En 51, se trouve à nouveau un déflecteurcanalisateur de boucle.

Le faisceau fibreux sort entre les 2 tambours 17 et 18 discontinus, toujours sous forme gonflée,et la boucle vient tomber dans la cuve 52 dans laquelle se trouve la matrice sous forme
liquide et injectée selon la flèche 53. Cette-matrice, si nécessaire, peut être maintenue en température soit par résistance électrique, soit par bain-marie. L'excès de matrice rejeté par Les 2 rouleaux essoreurs retombe dans la cuve selon les flèches 54.

Le fait que le réseau soit plongé alternativement dans la matrice et que les fibres soient gonflées et non serrées, comme dans la plupart des cas, permet une imprégnation totale et rapide.

De plus, l'aspect rugueux des fibres traitées donne une très grande adhérence interface.

Sortant des tambours essoreurs en mouvement continu, le réseau fibreux (toujours issu des bobines 1, 2, 3) reforme une boucle continue en 55 autour d'un galet 56, cette boucle pouvant à la demande traverser un four de séchage ou, comme ici, être plongée dans une cuve 57 où se trouve un durcisseur permettant de diminuer le temps de poLymérisation de la résine d'imprégnation qui se trouvait dans la cuve 52.

Enfin, le réseau fibreux continuant sa o#ce casse entre 2 tambours å mouvement rotatif continu en 58 et 5 et car sous forme de bande qui peut, à la demande, soit être polymérisée dans un four infrarouge ou sous un émetteur à ultraviolets, ou tout simplement être enroulée sous forme de pré-imprégné (ici, à partir de la flèche 60, la suite des opérations n'est pas représentée car
Les opérations suivantes ne rentrent pas dans le cadre de ce brevet).

En ce qui concerne le générateur de courant alternatif, la pratique a permis de constater que L'effet de formation des petites cavités diffère en fonction de la fréquence du courant. En effet, pour un temps de traitement électrostatique (c'est-à-dire d'immobilisation du produit à traiter), si on a par exemple une fréquence de 50 Hz, on obtiendra des petits trous d'un diamètre déterminé et d'une certaine profondeur alors que si, par exemple, cette fréquence était portée à 400 Ho, il y aurait plus de petits trous mais la profondeur serait moindre, ce qui revient à dire que l'idéal est d'avoir un générateur A.C. à fréquence variable car, pour certains matériaux tendres comme des fibres végétales ou même le verre, on a avantage à avoir des fréquences élevées et de nombreux petits trous qui ont quand même une certaine profondeur étant donné la structure de la matière, alors que, pour des structures dures comme certains polyamides et les carbones, on a avantage à un temps de pigmentation plus long et à des fréquences plus basses.

Un autre paramètre permet de faire varier la qualité de gonflage et de pigmentation ou de faire varier les temps de traitements électrostatiques. Il s'agit en l'occurrence de l'espace entre les électrodes qui peut être variable selon les flèches e-e'. Cette variation peut raisonnablement aller de 0,5 cm pour des traitements spécifiques à 3 et 4 cm pour des traitements de réseaux de fibrilles tridimensionnels, par exemple.

Il va de soi, bien entendu, que les traitements élec- trostatiques peuvent à la demande se faire pendant le temps d'immobilisation des fibres ou pendant le temps de transfert plus le temps d'immobilisation ce qui, dans ce cas, donnera une pigmentation mixte composée de rayures et de micro-cratères.

Il est nécessaire pour l'obtention de petits trous bien individualisés de ne faire agir le champ obtenu par le courant alternatif que durant le temps d'immobilisation des fibres.

Ce raisonnement s'applique également au type de matrice qui est destinée à être employée. C'est ainsi que nous avons remar
que que, pour une matrice céramique, on avait avantage à avoir de nombreux petits trous, la viscosité de cette matrice ne permettant
pas forcément de pénétrer au fond des trous moins nombreux mais plus profonds.

Le deuxième exemple - une des électrodes étant mobile est illustrée sur les figures 3, 4, 5 et 6.

Sur la figure 3, on voit un ensemble 61 comportant un générateur de courant continu 62 et un générateur de courant alter
natif 63 ayant chacun les tensions respectives citées à titre d'exemple dans le modèle à circulation discontinue précédemment décrit.

La nappe à traiter arrive en 64 entre Les 2 tambours 65 et 66 puis, après être passée sur le tambour 67, cette nappe se trouve prise entre le tambour 68 et la partie semi-circonférentiel
le constituée en 69 d'une électrode métallique et en 70 d'un
diélectrique (à titre d'exemple, ce diélectrique peut être constitué, comme dans l'exemple précédent, par du verre au plomb). Le tambour 68 est lui-même constitué d'une enveloppe métallique 71
reccuverte ou non, selon Les cas, d'un diélectrique 72. Ce tambour est muni d'un collecteur à bague 73 permettant de recevoir un des 2 pâles du générateur à courant continu 62 par le câble et le porte
charbon 74. L'alimentation de la partie semi-circonférentielle se
fait par Le câble haute tension 75.La nappe 64 vient se placer entre le tambour et l'électrode semi-circonférentielle où elle est di tatée par le courant électrostatique continu. Puis cette nappe gonflée et sans tension mécanique vient épouser la partie supé
rieure du galet 76 et, comme ce qui vient déjà d'être décrit, on voit l'autre électrode semi-circonférentielle 77, le diélectrique 78, le tambour 79, le diélectrique 80 et l'elecirsse enve.ocFart e tambour 81.

Ici, dans ce Zéme tambour, le courant alternatif est produit par le générateur 63 et alimente le tambour 79 par Le collecteur à bague 82 et le câble ainsi que le porte-charbon 83. Le câble 84 alimente, lui, l'électrode semi-circonférentieLle 77. La nappe ainsi traitée en courant alternatif pour le mordançage des fibres passe sur le galet 85 puis est imprégnée dans le bac 86 où
l'on voit le galet tendeur de boucle 87. Cette nappe passe ensuite entre les 2 galets essoreurs 88 et 89 ; l'excès de matrice retombe dans la cuve d'imprégnation selon les flèches 90 ; enfin, la nappe continue son traitement classique selon la flèche 91.

Si l'on ne prend aucune précaution en ce qui concerne
la surface des électrodes , notamment l'électrode soumise à un courant alternatif, on constate que, malgré La rotation du tambour 79, le mordançage des fibres de La nappe s'effectue en gravant dans ces fibres des rayures longitudinales et non pas des cratères individueLs comme recherché. Il a été trouvé que l'on peut retrouver le mordançage sous forme de cratères individuels en aménageant la surface de l'électrode tournante de façon qu'elle présente une série de petites aspérités.

C'est ce que l'on a tenté de représenter sur la figure 4 où L'on, voit un détail de la surface de l'électrode mobile (soit à courant continu, soit à courant alternatif).

On a représenté en 69 la partie électrode semi-circonférentielle et en 70 le diélectrique. Par contre, en 71, l'elec- trode rotative entourant le tambour n'est pas recouverte de diélectrique ce qui, dans certains cas, donne un étincelage ou un gonflage plus puissant et plus efficace. Cette électrode 71 est, sur sa partie extérieure, pigmentée d'une multitude de petits sommets en 92 qui permettent au réseau d'étincelles schématisé en 93 de se déplacer à la même vitesse que la nappe å traiter, c'est-à-dire qu'il est fixe par rapport à cette dernière, ce qui est l'effet recherché. En 94, la flèche indique que l'espace entre
Les 2 électrodes peut être variabLe selon l'éoaisseur du réseau à traiter.

Figure 5, est représenté, vu de haut, non plus une nappe passant dans la partie inférieure sur 1800 ou éventuellement sur la partie supérieure des tambours, mais un fil ou un ensemble de fils à traiter par le procédé. On voit donc ce ou ces fils 95 entourant sous forme de spires hélicoidales le tambour 96 puis venant s'enrouler de nouveau en hélicoide 97 et, enfin, ressortir en 98. Les ensembles de galets 99, 100 et 1û1 servent de guides à ces fils, fibres, fibrilles ou torons. Dans ce cas, les tambours peuvent avantageusement comporter une saignée hélicoidale guidant le fil.

La figure 6 est une vue en bout du dispositif représenté sur la figure 5 mais où l'on a fait figurer les électrodes semicirconférentielles mais cette fois-ci entourant complètement le tambour sous forme de 2 électrodes 102 et 103 pour le premier tambour 96 ainsi que les 2 semi-conducteurs 104 et 105. Ce premier tambour 96 est alimenté en courant continu et, sur le second tambour 97 alimenté en courant alternatif, nous retrouvons Les 2 électrodes 106 et 107 enveloppant le tambour ainsi que les 2 semi-conducteurs 108 et 109.

On a fait figurer sur la figure 3 un carter 110 (qui existe bien évidemment aussi - ou peut exister - sur le dispositif représenté sur les figures 5 et 6) et, en 111, un orifice permet- tant l'introduction soit d'un liquide précurseur, soit de résine en poudre dans le cas de thermoplastiques, en 112, un clapet de fermeture. En 113, on a fait figurer une arrivée d'air chauffé comme dans la machine à mouvement discontinu déjà décrite et qui ressort chargé d'ozone par la tubulure 114.

A titre d'exemple, on notera qu'un ensemble pour traitement de nappe comme représenté figure 3 est constitué de tambours dont le diamètre est de 0,50 m et la vitesse de 1 tour/minute. La longueur débitée par minute sera donc : V x D = 1,58 mimi.

Soit 0,79 m de traitement en courant D.C. par 30 secondes
0,79 m de traitement en courant A.C. par 30 secondes
Donc 1,78 m de débit pour un traitement D.C. + A.C.

cour 1 minute, ce qui est raisonnable pour une machine d'imprégnation continue.

Par contre, pour le filin ou le toron, figures 5 et 6, où l'on demande une plus grande vitesse d'imprégnation, on aura, à titre d'exemple, pour les mêmes caractéristiques, c'est-à-dire diamètre des tambours 0,50 m - vitesse 1 tour/minute, le même débit de 1,58 m/min. Mais puisque I1 électrode enveloppe la totalité du tambour, nous aurons 1,58 m de traitement D.C. par minute et 1,58 m de traitement A.C. par minute.

Et si l'on suppose, toujours à titre d'exemple, qu'il y a 20 spires hélicoidales par tambour, on aura 1,58 m pour 20 minutes de traitement, ou 3,16 m pour 10 minutes ou 6,32 m pour 5 minutes. Ce dernier résultat correspond à peu près aux normes d'imprégnation pour un filin de carbone, verre ou polyamide, par exemple.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Dispositif continu de fabrication de matériaux

composites comportant des fils et/ou fibres de renforcement et une

matrice, lesdits fils et/ou fibres étant traités successivement par

des champs électriques produits par courant continu et courant

alternatif, caractérisé en ce qu'on utilise, au niveau du déplacement desdits fils et/ou fibres ou au niveau du déplacement des électrodes produisant lesdits champs électriques, des moyens permettant d'effectuer le traitement desdits fils et/ou fibres par

lesdits champs sans qu'il y ait de déplacements relatifs notables entre lesdits fils et/ou fibres et les électrodes produisant

lesdits champs.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens, permettant d'effectuer le traitement desdits fils et/ou fibres par lesdits champs sans qu'il y ait de déplacements relatifs notables entre lesdits fils et/ou fibres et les électrodes produisant lesdits champs, sont constitués par un dispositif mécanique qui provoque un arrêt desdits fils et/ou fibres pendant leur passage entre lesdites-électrodes.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arrêt desdits fils et/ou fibres pendant leur passage entre lesdites électrodes est réalisé par un dispositif connu du type croix de Malte.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte :

- des moyens permettant la préparation, en continu, d'un faisceau de fils et/ou fibres ;

- des moyens, de préférence rayonnement infrarouge, permettant un préchauffage dudit faisceau de fils et/ou fibres alors que ledit faisceau passe en continu dans ledit dispositif de préchauffage ;

- des moyens permettant de transformer le déplacement continu dudit faisceau en déplacement discontinu pendant que ledit faisceau passe entre les électrodes grâce auxQueLles on réaLise successivement les traitements dudit faisceau par un champ å courant continu et par un champ à courant alternatif ;

- des moyens permettant de transformer le déplacement discontinu dudit faisceau sortant des traitements électriques en déplacement continu dudit faisceau ; ;

- des moyens permettant de faire passer ledit faisceau dans un bain du matériau - ou précurseur dudit matériau - constituant la matrice.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens, permettant d'effectuer le traitement desdits fils et/ou fibres par lesdits champs sans qu'il y ait de déplacements relatifs notables entre lesdits fils et/ou fibres et les électrodes produisant lesdits champs, sont constitués par le fait que l'une des.électrodes produisant chacun desdits champs est animée d'un mouvement de rotation tel que la surface de ladite électrode se déplace à la même vitesse que la vitesse de déplacement desdits fils et/ou fibres et que la surface de ladite élec- trode mobile est munie de petites aspérités.