FR3009512A1 - Rouleau de compactage pour tete de depose de fils preimpregnes de resine et procede de realisation d'un tel rouleau - Google Patents

Abstract

Un rouleau 10 de compactage de tête de dépose de fibres préimprégnées de résine est de la forme d'un cylindre de section circulaire de diamètre extérieur D1, de longueur E et comporte suivant un axe du cylindre un évidement axial 13. Le rouleau 10 comporte une âme 11 réalisée dans un matériau élastomère présentant une dureté comprise entre 45 shore A et 90 shore A et comporte une gaine anti-adhérente 12 fixée sur une surface extérieure de ladite âme. L'âme 11 est par exemple réalisée avec un silicone bi-composant et la gaine anti-adhérente 12 est par exemple réalisée dans un film fluoroéthylènepropylène thermorétractable, fixé par collage sur l'âme au moyen d'un élastomère silicone.

Description

Rouleau de compactage pour tête de dépose de fils préimprégnés de résine et procédé de réalisation d'un tel rouleau La présente invention concerne les machines et procédés pour la fabrication de pièces en matériaux composites, mettant en oeuvre le placement de fils et/ou l'enroulement filamentaire. Plus particulièrement, l'invention est relative au rouleau, ou galet, mis en 5 oeuvre lors de la dépose des fils ou des nappes pour réaliser le compactage des couches successivement déposées. Les procédés mis en oeuvre pour la réalisation de pièces en matériau composite par placement de fils ou enroulement filamentaire consistent 10 globalement à déposer des fils ou des nappes de matériau pré-imprégné sur un mandrin ou sur un moule qui a la forme de la pièce à réaliser, le matériau déposé étant consolidé soit simultanément soit ultérieurement à sa dépose. On comprendra ici et dans la suite de la description que les matériaux composites concernés dans lesquels sont réalisées les pièces sont des matériaux 15 comportant des fibres longues minérales, par exemple verre ou carbone, ou organiques, par exemple aramide, maintenues dans une matrice organique dure, désignée sous le terme générique de résine, par exemple un polymère dont les caractéristiques sont choisies en fonction des performances souhaitées de la pièce réalisée. 20 Dans le cas des matériaux composites thermoplastiques il est utilisé une résine dite thermoplastique. La résine thermoplastique est une résine qui présente la caractéristique d'être dure à la température ambiante et jusqu'à des températures prévues en utilisation pour la pièce à réaliser. La résine assure en pratique la cohésion des 25 fils entre eux et donne à la pièce une part importante de sa rigidité. La résine thermoplastique présente également la propriété de devenir malléables au dessus d'une certaine température, qui dépend de la résine considérée, et de retrouver ses caractéristiques de dureté lorsque la température est à nouveau abaissée. Cette caractéristique de changement réversible de la dureté et de la malléabilité de la résine thermoplastique d'imprégnation des fils est mise à profit 5 lors de la réalisation des pièces en matériau composite thermoplastique et conduit à mettre en oeuvre des moyens de chauffage de la résine. Dans le cas des matériaux composites thermodurcissables il est utilisé une résine dite thermodurcissable. Les résines thermodurcissables sont des résines qui présentent la 10 particularité de passer d'un état liquide ou pâteux, dans lequel il est possible de déposer les fibres préimprégnées, à un état durci résultat dune polymérisation non réversible. La polymérisation peut être obtenue ou accélérée par une élévation temporaire de la température. 15 Les machines utilisées pour déposer les fibres ou les rubans sont connues et comportent en particulier une tête de bobinage et/ou de placement de fibre, qui assure la mise en contact des fibres avec le mandrin ou le moule sur lequel sont déposés les fils. Ces têtes de bobinage ou de placement de fibres comportent un rouleau 20 qui exerce une pression à l'emplacement d'une zone de contact où les fibres sont déposées sur la pièce en cours de réalisation ayant pour résultat de plaquer les fils ou nappes sur le mandrin ou les couches déjà déposées. Diverses contraintes s'imposent au rouleau et en particulier, il doit permettre d'appliquer la pression souhaitée sur la zone de dépose des fils ou 25 nappes, y compris dans le cas de surfaces non planes qui peuvent être à simple ou à double courbure, et il ne doit pas adhérer aux fils ou nappes à déposer, afin de ne pas détériorer ces fils ou nappes. En outre, pour la réalisation de pièces en matériau composite thermoplastique, la tête comporte également des moyens de chauffage pour 30 amener les fibres imprégnées de résine à une température supérieure à la température souhaitée pour permettre le placement des fils ou nappes sur le moule et pour assurer une cohésion des couches successivement déposées.

Ce chauffage est en pratique très localisé à la zone où les fibres ou nappes sont déposées, c'est-à-dire précisément à l'emplacement où le rouleau est en contact avec la pièce en cours de réalisation. Du fait des températures devant être maintenue dans cette zone de contact, qui peuvent atteindre 300°C à 400°C tempoairement avec certaines résines thermoplastiques utilisées dans la réalisation de pièces aéronautiques, les moyens de chauffage doivent apporter un flux d'énergie élevé dans la zone et le chauffage est le plus souvent réalisé par une torche à gaz chaud ou un laser. Du fait même de l'énergie apportée de manière continue pendant la réalisation de la pièce dans la zone de contact, le rouleau est soumis lui-même à un flux de chaleur important et absorbe une énergie qui élève sa température qui peut rapidement atteindre une température susceptible d'endommager le matériau déposé et qui peut affecter la durée de vie du rouleau ou ses qualités en fonction du matériau dans lequel il est réalisé.

Il est ainsi connu de réaliser les rouleaux dans un matériau où par un assemblage de matériaux résistant en température et de refroidir le rouleau pendant le fonctionnement de la tête de bobinage ou de placement de fibres et éviter une élévation de température excessive du rouleau.

Lorsqu'il est nécessaire de déposer le matériau composite sur des formes complexes, en particulier présentant des doubles courbures, il est connu de mettre en oeuvre un rouleau pouvant se déformer tel que par exemple des rouleaux segmentés ou des rouleaux réalisés dans un matériau élastique. Le brevet US 8156988 est un exemple d'un rouleau en matériau élastique.

Dans le cas de tels rouleaux une difficulté vient de la dégradation rapide du rouleau sous les effets combinés de la température élevée et de la pression importante qui est exercée par la tête de bobinage pour assurer le compactage des fibres. En outre, l'utilisation d'un rouleau deformable connu présente 30 l'inconvénient de limiter la force de compactage qu'il est possible d'atteindre en raison de la déformation du rouleau. En effet, plus l'effort appliqué sur le rouleau est important, plus ce dernier se déforme ce qui augmente la surface de contact entre le rouleau et la pièce et en conséquences la pression de contact n'augmente pas proportionnellement à la force appliquée. De plus, lorsqu'il est appliqué un chauffage ponctuel de la pièce par exemple par un chauffage laser, l'augmentation de la surface de contact avec le matériau résultant de la déformation du rouleau conduit à exercer la pression sur des zones de la pièce non illuminée par le laser, non encore chauffées ou déjà refroidies, à des températures où la diffusion des chaînes macromoléculaires n'est plus possible et donc sans effet sur le compactage recherché.

Pour remédier aux défauts des solutions connues, le rouleau de compactage suivant l'invention pour tête de dépose de fibres préimprégnées de résine, ayant la forme d'un cylindre de section circulaire de diamètre extérieur D1, de longueur E et comportant suivant un axe du disque un évidement axial, comporte une âme réalisée dans un matériau élastomère présentant une dureté comprise entre 45 shore A et 90 shore A et comporte une gaine anti-adhérente fixée sur une surface extérieure de l'âme. Un tel rouleau permet de maintenir une surface de contact réduite avec la pièce, lors de la dépose de fils préimprégnés de résine au moyen de la tête sur laquelle il est monté, tout en subissant les déformations permettant au rouleau de rester en appui sur toute sa longueur lorsque la surface de la pièce ou du moule sur lequel est formée la pièce présente des courbures doubles. Ce résultat est obtenu avec une durée de vie améliorée du rouleau soumis aux contraintes du compactage et sans adhérence de la résine de préimprégnation des fibres sur la surface d'appui du rouleau. Dans une forme de réalisation le matériau élastomère de l'âme est un silicone. Le choix d'un tel matériau permet de bénéficier d'une bonne neutralité chimique vis à vis des résines des matériaux composites considérés, de la possibilité de tenue à des températures pouvant dépasser 200°C et de la possibilité de contrôler la dureté de l'âme réaliser par un contrôle des conditions de polymérisation et l'incorporation d'additifs.

En particulier le matériau élastomère de l'âme est un silicone bi- composant RTV polymérisable à température ambiante.

Dans une forme de réalisation le matériau élastomère de l'âme comporte une charge en fibres courtes de silice comprise entre 0,5% et 2% en masse. Il est ainsi obtenu une dureté augmentée du matériau élastomère fonction la charge introduite et sans conséquence sensible sur la transparence optique aux longueurs d'ondes des lasers de chauffage pouvant être mis en oeuvre par la tête sur laquelle le rouleau est monté. Avantageusement le matériau élastomère de l'âme, éventuellement incorporant une charge en fibres courtes de silice, présente une dureté comprise entre 55 shore A et 75 shore A. Une telle dureté correspond en pratique à un écrasement admissible du rouleau en utilisation et suffisant pour un large domaine de courbure de pièce à réaliser, la condition d'écrasement pour satisfaire les contraintes introduites par les formes de la pièce à réaliser pouvant avantageusement être vérifiée de manière théorique lors de la programmation des mouvement de la tête de dépose des fils.

La gaine anti-adhérente (12) est par exemple un film en matériau fluoré du type PTFE, FEP ou ETFE ou en polyimide. Il en résulte une gaine souple et résistante aux déchirures et avec des propriétés anti-adhérentes, ces caractéristiques de la gaine pouvant être adaptées par le choix de l'épaisseur et de son état de surface.

Pour éviter ou pour limiter le risque de désolidarisation de la gaine par rapport à l'âme, avantageusement la gaine anti-adhérente est fixée sur l'âme par collage, par exemple à l'aide d'un film d'un adhésif souple. Dans un mode de réalisation, la gaine anti-adhérente est formée dans un film en fluoroéthylènepropylène FEP thermorétractable fixé sur l'âme par un 25 élastomère silicone monocomposant. Il est ainsi obtenu un rouleau dans lequel la gaine est parfaitement ajustée et fixée à l'âme. L'invention concerne également une tête de dépose de fibres préimprégnées de résine comportant un rouleau tel que considéré ci-dessus. 30 L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un rouleau de tête de dépose de fibres préimprégnées de résine qui comporte les étapes de : - préparation d'un élastomère bi-composant et de dégazage sous vide partiel dudit élastomère après mélange des composants, puis ; - remplissage d'un moule à rouleau aux formes d'une âme du rouleau et de dégazage sous vide partiel dudit élastomère remplissant le moule, suivis d'une étape de fin de polymérisation de l'élastomère bi-composant dans le moule à rouleau ; - préparation d'un tube, devant former une gaine anti-adhérence, réalisé dans un film thermorétractable ayant des propriétés anti-adhérentes aux résines utilisées pour la réalisation des matériaux composites dont la dépose de fils est prévue ; - application d'un adhésif sur une face extérieure de l'âme préalablement extraite du moule à rouleau après l'étape de fin de polymérisation de ladite âme, puis ; - retreint du tube après introduction de l'âme dans ledit tube par chauffage dudit tube. Il est ainsi obtenu un rouleau prêt à être utilisé et bénéficiant des avantages du rouleau de l'invention. L'étape de préparation du tube devant former la gaine anti-adhérence comporte avantageusement un traitement de préparation au collage d'une face 20 intérieure du tube de sorte à obtenir une adhérence améliorée de la gaine antiadhérente sur l'âme. Le traitement de préparation au collage comporte par exemple une étape de gravure chimique et ou de flammage et ou de dépolissage mécanique de la face intérieure du tube. 25 En particulier dans une mise en oeuvre du procédé, l'élastomère bi- composant de l'âme est un silicone à deux composants polymérisable à température ambiante (RTV), dans lequel le film de la gaine anti-adhérence est un film en fluoroéthylènepropylène (FEP) et dans lequel l'adhésif est un élastomère de silicone. 30 Dans un mode de mise en oeuvre, afin de modifier la dureté de l'âme et donc la résistance à l'écrasement du rouleau, une charge de fibres courtes de silice est mélangée à l'élastomère bi-composant lors de sa préparation et avant l'étape de dégazage sous vide partiel. Dans un mode de mise en oeuvre, l'étape de fin de polymérisation est réalisée en étuve à une température supérieure à la température ambiante. Il est ainsi diminué le temps de réalisation d'un rouleau et, par un meilleur contrôle des paramètres de polymérisation, amélioré la reproductibilité des caractéristiques des rouleaux réalisés par le procédé. La description détaillée d'un mode de réalisation est faite en références 10 aux figures qui représentent de manière non limitative : figure 1 : une vue générale simplifiée d'une tête de dépose de fibres en cours de réalisation d'une pièce en matériau composite thermoplastique ; figures 2a et 2b : une vue de profil, figure 2a, et en coupe axiale d'un rouleau de compactage suivant l'invention adapté à la tête de dépose de fibres de 15 la figure 1. Sur les dessins, les différentes parties ne sont pas nécessairement représentées à la même échelle. La figure 1 montre une vue simplifiée d'une tête 100 de dépose de fils 50 20 imprégnés d'une résine thermoplastique en cours de bobinage d'une pièce 51 cylindrique de révolution, partiellement visible sur la figure. La tête 100 fait partie d'un ensemble, non visible sur la figure, pour la réalisation de pièces en matériau composite thermoplastique comportant lui-même un dispositif pour supporter la tête 100 de manière à orienter et positionner 25 en permanence la tête comme souhaité et un moule, ici un mandrin de bobinage, sur lequel sont déposés les fils pour réaliser la pièce. La tête 100 comporte un rouleau 10 de compactage pour exercer une pression sur les fils 50 lors de leur application sur le moule ou sur les fils déjà déposés, pression qui est maintenue contre la surface sur laquelle sont déposés 30 les fils avec une valeur souhaitée par un vérin 20. La tête 100 comporte un moyen de chauffage, ici un laser 21, d'une zone de contact du rouleau avec la pièce en cours de réalisation.

La tête 100 comporte des moyens de soufflage 22 d'un gaz neutre, par exemple de l'azote, permettant d'une part de rendre neutre l'atmosphère de la zone portée à température élevée par le laser et d'autre part de refroidir le matériau composite, chauffé par le laser 21, après le dépôt des fils.

Dans le cas présent le rouleau 10, illustré sur les figures 2a et 2b, est un rouleau comportant une âme 11 en élastomère et une gaine anti-adhérente 12. L'âme 11 a une forme d'ensemble cylindrique de section circulaire de diamètre D1 et de longueur E suivant les génératrices du cylindre.

L'âme 11 comporte un évidement axial 13 également de forme cylindrique et de section circulaire de diamètre intérieur D2. L'évidement axial 13 correspond à l'emplacement d'un arbre par lequel le rouleau 10 est fixé sur la tête 100 de sorte à tourner librement autour d'un axe 15 dudit rouleau. Il doit être noté que la section de l'évidement axial 13 n'est pas 15 nécessairement un cercle, d'autre sections, par exemple polygonales, pouvant être réalisées, par exemple dans le but d'éviter un glissement entre l'arbre et l'âme. L'élastomère de l'âme 11 est choisi parmi les élastomères présentant une dureté comprise entre 45 shore A et 90 shore A, typiquement une dureté comprise 20 entre 55 et 75 shore A, et conservant ses caractéristiques physico-chimiques jusqu'à des températures d'au moins 220°C. Un tel élastomère est par exemple un silicone. La gaine anti-adhérente 12 recouvre la surface du rouleau 10 dans au 25 moins toute une zone de roulement du rouleau qui est susceptible d'être mise en contact avec les fibres lors du fonctionnement de la tête, zone de roulement qui correspond en pratique à une surface extérieure cylindrique dudit rouleau. Le matériau de la gaine anti-adhérente 12 est choisi parmi les matériaux sur lesquels la résine imprégnant les fibres déposées n'adhère pas et conservant 30 ses caractéristiques physico chimiques jusqu'à des températures égales ou supérieures à 200°C.

La gaine anti-adhérente 12 est par exemple réalisée en un film en matériau fluoré du type PTFE, FEP ou ETFE ou en polyimide. La gaine anti-adhérente 12 est fixée sur l'âme 11 au moyen d'un 5 adhésif 14 entre une surface extérieure de l'âme et une surface intérieure, traitée pour être fixée par collage, de la gaine anti-adhérente. Dans une forme de réalisation, l'élastomère de l'âme 11 est chargé en fibres courtes, typiquement de 1 à 5 mm en longueur, de silice afin d'ajuster la dureté de l'élastomère de l'âme à une valeur souhaitée. 10 De préférence la charge en fibres courtes dans l'élastomère est comprise entre 0,5% et 2% en masse. Le choix de silice pour cette charge présente l'avantage de ne pas détériorer la transparence de l'âme 11 au rayonnement des lasers de chauffage et donc de ne pas provoquer un échauffement du rouleau 10 par absorption de l'énergie laser lors du fonctionnement de la tête 100. 15 Le rouleau 10 ainsi constitué présente une rigidité adaptée pour transmettre la force d'appui créée par la tête 100 afin d'assurer un bon compactage du matériau en cours de dépôt et une souplesse suffisante pour que ledit rouleau soit déformé sous l'effet de ladite force d'appui de sorte à épouser la 20 forme du moule et à répartir ladite force sur la longueur E du rouleau en présence de courbures du moule. La gaine anti-adhérente 12 évite un entraînement des fibres en cours de dépôt ou déjà déposées. 25 Les qualités recherchées du rouleau 10 nécessitent l'utilisation de matériaux présentant les caractéristiques requises et la mise en oeuvre lors de la réalisation du rouleau de méthodes propres à assurer le maintien de la gaine antiadhérente 12 sur l'âme 11 dans les conditions d'efforts d'écrasement, de roulement et de température subit par le rouleau en utilisation. 30 Pour réaliser le rouleau 10 il est mis en oeuvre le procédé suivant. Dans une première étape l'âme 11 est réalisée.

Pour cette première étape un silicone bi-composant polymérisable à température ambiante, dit de type RTV (pour Room Vulcanizing Silicone), et apte à être coulé à froid, est préparé par mélange d'une base et d'un catalyseur. Le silicone est par exemple le silicone diffusé sous la référence Elastosil M4670 ® par la société Wacker et qui présente après polymérisation une dureté de l'ordre de 60 Shore A, avec une charge en fibres courtes de silice de 1,5% en masse. Pour un exemple de réalisation d'un rouleau 10 dont les dimensions sont de 55 mm pour le diamètre extérieur D1 et comportant un évidement axial 13 de 22 mm pour le diamètre intérieur D2, il est mis en oeuvre environ 100 g du composant A du silicone Elastosil M4670 auquel il est ajouté 10% en masse du composant M, et les deux composants sont mélangés à la spatule. Le mélange obtenu est alors mis à dégazer sous vide pendant 2 heures. Par vide, il faut considérer ici un vide partiel réalisé en atelier, c'est-à-dire correspondant à une pression inférieure à un dixième d'atmosphère (inférieure à 15 environ 10 KPa) Le mélange ainsi obtenu à l'état fluide et versé dans un moule ayant les dimensions de l'âme 11 et comportant un noyau à la place prévue pour l'évidement axial 13. Une nouvelle étape de dégazage par mise sous vide partiel du moule 20 contenant le mélange pendant une heure est réalisée. Cette étape est suivie d'une étape de fin de polymérisation pendant laquelle le moule contenant le mélange est placé en étuve puis monté en température, dans l'exemple présenté, à 150°C pendait 6 heures. L'âme 11 en silicone ainsi réalisée avec la forme souhaitée pour le 25 rouleau 10 est démoulée après refroidissement naturel et ébavurée. Les dosages de produits, les durées et températures précisées correspondent à un exemple de réalisation avec la référence du silicone mis en oeuvre et ces différents paramètres seront adaptés par l'homme du métier en fonction des produits utilisés. 30 Dans une seconde étape, la gaine anti-adhérente 12 est fixée sur l'âme 11.

Pour obtenir les qualités de non adhérence souhaitées des fibres préimprégnées de résine, il est utilisé pour la gaine anti-adhérente 12 un film en fluoroéthylènepropylène FEP thermorétractable. Le film est de faible épaisseur en regard du diamètre extérieur D1 du rouleau 10, le choix d'une épaisseur devant cependant prendre en compte la résistance du film au déchirement compte tenu des efforts exercés sur le rouleau 10 en utilisation et de ses déformations. Une épaisseur de 500 pm est par exemple utilisée. Le film FEP utilisé est conditionné sous la forme d'un tube dont le diamètre, avant que le matériau ne soit soumis à une phase de rétreint, est supérieur au diamètre extérieur Dl. Une longueur de gaine anti-adhérente 12 utilisée est au moins égale à la longueur E de l'âme 11 en silicone et de préférence avec une section de gaine avant retreint supérieure à une section de l'âme 11 correspondant au diamètre extérieur D1 afin de permettre le placement ultérieur de la dite gaine.

Un exemple d'un tel film est par exemple le film diffusé sous la référence « Gaine FEP Etched - 2-1/2" - HFE6-25020-04E » par la société Saint-Gobain Performance Plastic. Le film correspondant à cette référence présente en outre la particularité d'être livré avec la face intérieure du tube décapée et dépolie pour être collée.

La mise en oeuvre d'un film réalisé sous la forme d'un tube permet de disposer d'une surface extérieure lisse et continue. Le film est collé sur le l'âme 11. Pour réaliser le collage, il est procédé aux étapes suivantes : - une surface intérieure du tube devant former la gaine anti-adhérente 12 25 est, si ladite gaine anti-adhérente n'a pas subit de préparation antérieurement, décapée et dépolie, par exemple poncée au papier abrasif fin (par exemple P500), de sorte à créer une rugosité de surface ; - une surface extérieure de l'âme 11 en silicone et la surface intérieure de la gaine sont enduites d'une couche d'un promoteur d'adhésion, par exemple le 30 promoteur d'adhésion distribué sous la référence Rhodorsil PM820 ® de la société Bluestar Silicones, et le promoteur d'adhésion est laissé à l'air libre et température ambiante pendant 15 minutes ; - une couche d'un adhésif 14, par exemple un élastomère silicone monocomposant, par exemple le silicone diffusé sous la référence CAF4 ® de la société Bluestar Silicones, est appliquée à la spatule en une couche mince sur la surface extérieure de l'âme 11 silicone ; - le tube, après introduction de l'âme 11 ,est ensuite retreint sur ladite âme en silicone de manière conventionnelle avec un pistolet à air chaud et une température de consigne adaptée, de 500°C avec le flm utilisé, pour former la gaine anti-adhérente 12 ; - des bulles d'air pouvant apparaître entre la gaine anti-adhérente 12 et la 10 surface extérieure de l'âme 11 en silicone sont éliminées par pression et chasse sur les côtés, par exemple au moyen d'un rouleau à débuller ou manuellement ; - le rouleau 10 obtenu est ensuite laissé au repos pendant 4 h au moins afin de laisser la polymérisation de l'élastomère silicone s'effectuer à la température ; 15 - la gaine anti-adhérente 12 excédentaire en longueur et dépassant à des extrémités de l'âme 11 est découpée. Si besoin, le rouleau 10 ainsi obtenu est mis à la côte souhaitée en longueur par ponçage.

20 Le rouleau est alors prêt à être monté sur l'arbre et sur la tête 100. Un rouleau réalisé suivant le procédé conforme au procédé décrit de manière détaillée ci-dessus a été mis en oeuvre pour réaliser en condition réelle le dépôt de fils préimprégnés de résine thermoplastique sur un mandrin par 25 enroulement filamentaire dans les conditions suivantes : - mandrin comportant une partie centrale cylindrique de section circulaire et des extrémités en forme de calottes sphériques, donc à double courbure - diamètre du mandrin = 0,800 m 30 - longueur du mandrin = 1,800 m - fibres déposées sous la forme de 3 mèches de 5 mm de large - dispositif de chauffage de la tête réalisé avec une source laser : Laserline LDF3000-100 avec optique Laserline LL4/LL4, et une puissance de consigne de 800 Watts - vitesse de défilement des fils : 7,2 m / min - tension des fils : 2 daN par fil - force de compactage exercée sur le rouleau : 39 daN - création d'une atmosphère inerte dans la zone de dépose par deux torches à azote à température ambiante avec un débit de 1001.min-1. Dans ces conditions opératoire, le rouleau expérimenté n'a pas subit de 10 détérioration susceptible d'affecter le fonctionnement continu de la tête pour déposer sur le mandrin une couche complète du matériau composite, dépôt qui a été réalisé en deux heures et trente minutes. La surface de contact sous le rouleau 11 du fait de la force de compactage appliquée par la tête 100 a pour longueur 20mm, la longueur du 15 rouleau, et pour largeur 23mm. Cette déformation permet d'une part d'obtenir une pression adaptée au compactage et d'autre part une déformation du rouleau pour maintenir cette pression sur toute la longueur E du rouleau lorsque la forme du moule ou de la pièce présente une double courbure.

20 Le rouleau 10 et la tête de dépose 100 équipée de ce rouleau s'avère particulièrement adapté à la dépose de fibres sur des moules ou des mandrins comportant en particulier des zones à double courbures. Du fait des matériaux utilisés et de leurs comportements à des températures relativement élevées, le rouleau est adapté à la dépose de fils préimpégnées de résine thermoplastique, 25 mais il est également en mesure d'être mis en oeuvre avec des fils préimprégnées de résine durcissable. Le coût d'un tel rouleau suivant l'invention est relativement faible, le procédé de réalisation pouvant être le cas échéant automatisé, ce qui s'avère avantageux dans la mesure ou le rouleau 10 de la tête 100 est une pièce soumise 30 à des contraintes importantes et qui doit être considérée comme une pièce d'usure qui doit remplacée régulièrement, le cas échéant à titre préventif, pour éviter des interruptions de fonctionnement de la tête pendant la réalisation d'une pièce qui seraient nécessaires en cas d'endommagement du rouleau. Dans une forme de réalisation, il est mis en oeuvre pour la réalisation du 5 rouleau d'un élastomère présentant une transparence aux longueurs d'ondes du rayonnement laser mis en oeuvre pour le chauffage du matériau composite, par exemple une transparence de l'ordre de 80% pour le diamètre du rouleau. Il en résulte une absorption d'énergie par le rouleau 10 limitée qui facilite ainsi son refroidissement et son maintien à une température inférieure à une température 10 susceptible de conduire à un endommagement rapide du rouleau, typiquement une température inférieure à 200°C.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1- Rouleau (10) de compactage de tête de dépose (100) de fibres préimprégnées de résine ayant une forme d'un cylindre de section circulaire de diamètre extérieur D1, de longueur E et comportant suivant un axe du disque un évidement axial (13), caractérisé en ce que le rouleau (10) comporte une âme (11) réalisée dans un matériau élastomère présentant une dureté comprise entre 45 shore A et 90 shore A et comporte une gaine antiadhérente (12) fixée sur une surface extérieure de ladite âme.
2. 2 - Rouleau suivant la revendication 1 dans lequel le matériau élastomère de l'âme (11) est un silicone.
3. 3 - Rouleau suivant la revendication 2 dans lequel le matériau élastomère de l'âme (11) est un silicone bi-composant polymérisable à température ambiante, dit de type RTV, polymérisé.
4. 4 - Rouleau suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau élastomère de l'âme (11) comporte une charge en fibres courtes de silice comprise entre 0,5% et 2% en masse.
5. 5 - Rouleau suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau élastomère de l'âme (11), éventuellement incorporant une charge en fibres courtes de silice, présente une dureté comprise entre 55 shore A et 75 shore A.
6. 6 - Rouleau suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la gaine anti-adhérente (12) est un film en matériau fluoré du type PTFE, FEP ou ETFE ou en polyimide.
7. 7 - Rouleau suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la gaine anti-adhérente (12) est fixée sur l'âme (11) par un film d'un adhésif souple.
8. 8 - Rouleau suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la gaine anti-adhérente (12) est un film en fluoroéthylènepropylène FE P thermorétractable fixé sur l'âme (11) par un élastomère silicone monocomposant.
9. 9 - Tête de dépose (100) de fibres préimprégnées de résine comportant un rouleau (10) conforme à l'une des revendications précédentes.
10. 10 - Procédé de réalisation d'un rouleau (10) de tête de dépose (100) de fibres préimprégnées de résine comportant les étapes de : - préparation d'un élastomère bi-composant et de dégazage sous vide partiel dudit élastomère après mélange des composants, puis ; - remplissage d'un moule à rouleau aux formes d'une âme (11) du rouleau et de dégazage sous vide partiel dudit élastomère remplissant le moule, suivis d'une étape de fin de polymérisation de l'élastomère bicomposant dans le moule à rouleau ; - préparation d'un tube, devant former une gaine anti-adhérence (12), réalisé dans un film thermorétractable ayant des propriétés anti-adhérentes aux résines utilisées pour la réalisation des matériaux composites dont la dépose de fils est prévue ; - application d'un adhésif (14) sur une face extérieure de l'âme (11) préalablement extraite du moule à rouleau après l'étape de fin de polymérisation de ladite âme, puis ; - retreint du tube après introduction de l'âme (11) dans ledit tube par chauffage dudit tube.
11. 11 - Procédé suivant la revendication 10 dans lequel la préparation du tube devant former la gaine anti-adhérence (12) comporte un traitement de préparation au collage d'une face intérieure du tube.
12. 12 - Procédé suivant la revendication 10 dans lequel le traitement de préparation au collage comporte une étape de gravure chimique de la face intérieure du tube.
13. 13 - Procédé suivant l'une des revendications 10 à 12 dans lequel l'élastomère bi- composant de l'âme (11) est un silicone à deux composants polymérisable à température ambiante (RTV), dans lequel le film de la gaine antiadhérence (12) est un film en fluoroéthylènepropylène (FEP) et dans lequel l'adhésif (14) est un élastomère de silicone.
14. 14 - Procédé suivant l'une des revendications 10 à 13 dans lequel une charge de fibres courtes de silice est mélangé à l'élastomère bi-composant lors de sa préparation et avant l'étape de dégazage sous vide partiel.
15. 15 - Procédé suivant l'une des revendications 10 à 14 dans lequel l'étape de fin de polymérisation est réalisé en étuve à une température supérieure à la température ambiante.