FR3022177A1 - Procede de realisation d'une preforme de fibres - Google Patents

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé de réalisation d'une préforme (38) de fibres, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - placement par une tête de dépose (30) d'au moins une fibre (34) sur une surface de dépose (36), - élévation de température sur une zone impactée (44) de la surface de dépose (36) avec une source de chaleur (42) reliée à la tête de dépose (30), - formation d'une soudure (46) entre au moins une fibre (34) de la zone impactée (44) et la surface de dépose (36) à partir d'un matériau de soudage apposé sur chacune des fibres de la zone impactée (44), le procédé étant caractérisé en ce que l'élévation de température est produite de manière intermittente de manière à obtenir alternativement un segment soudé et un segment non soudé.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UNE PREFORME DE FIBRES La présente invention se rapporte à un procédé de réalisation d'une préforme de fibres. Une pièce en matériau composite comprend des fibres courtes, longues ou continues qui peuvent être sèches (comme par exemple, les fibres utilisées dans l'industrie textile) recouvertes d'un revêtement de résine ou noyées dans une matrice de résine thermodurcissable ou thermoplastique comme par exemple, les fibres utilisées dans l'industrie aéronautique). Selon un mode opératoire, un procédé de réalisation d'une pièce en matériau composite comprend une première étape consistant à réaliser une préforme de fibres et une deuxième étape consistant à soumettre ladite préforme à un cycle de pression et de température pour la consolider ou la polymériser (en fonction de la nature de la résine) de manière à former le composite. Par préforme, on entend un volume de fibres disposées selon un agencement déterminé, obtenu notamment en superposant des couches de fibres sur une surface d'un moule. L'invention se rapporte plus précisément à un procédé de dépose de fibres utilisant une machine automatisée de drapage de fibres permettant de déposer simultanément une pluralité de fibres ou de mèches de fibres disposées côte à côte, (telle qu'une machine de type Automatic Fibre Layup ou Automatic Tape Layup par exemple). Par mèches de fibres, on entend un groupe de fibres unidirectionnelles. Généralement, une mèche a une section rectangulaire de l'ordre de quelques millimètres. Pour donner un ordre de grandeur, une mèche de fibres a une largeur de l'ordre de 12 mm, 6,25 mm ou 3 mm. Pour la suite de la description, on entend par fibre un élément longiligne qui peut être constitué d'une unique fibre ou de plusieurs fibres à la manière d'une mèche. Comme illustré sur la figure 1, une machine de placement comprend une tête de dépose 10 adaptée pour placer au moins une fibre 12 sur une surface de dépose 14 et un système de contrôle du mouvement de ladite tête de dépose 10 selon une trajectoire de dépose 16 souhaitée.
Les fibres (ou les mèches) sont déposées couche par couche de manière à obtenir une préforme 18. Une surface de dépose 14 correspond à une surface 20 d'un moule dans le cas de la première couche de fibres ou à la dernière couche de fibres déposée dans le cas des autres couches. Lors de la dépose des fibres, des bulles d'air peuvent être emprisonnées entre les couches de fibres de la préforme et fragiliser la pièce en matériau composite ainsi obtenue. De plus, une fibre déposée selon une trajectoire donnée peut bouger après son placement, notamment si sa trajectoire n'est pas rectiligne.
Pour éviter que des bulles d'air soient emprisonnées dans la préforme et/ou que les fibres bougent, la fibre 12 déposée comprend en surface une résine thermoplastique et elle est soudée à la surface de dépose 14 de manière continue. Pour obtenir une soudure 22, la fibre 12 est chauffée au-delà d'une température seuil de manière à ce que la résine thermoplastique se ramollisse et qu'après refroidissement elle assure une soudure 22 entre la fibre 12 déposée et la surface de dépose 14. La figure 2 représente la soudure 22 qui est continue et s'étend sur toute la longueur de la fibre 12. Selon un mode de réalisation, une machine de placement de fibres comprend une source de chaleur 24, tel qu'un laser par exemple, positionnée à l'avant de la tête de dépose 10 de manière à chauffer la fibre déposée 12. Pour réduire le temps de réalisation de la préforme et simplifier la conception de la machine de placement, la source de chaleur 24 est reliée à la tête de dépose 10. La source de chaleur 24 délivrant un flux de chaleur fixe en fonction de sa puissance, il est nécessaire que la source de chaleur 24 se déplace à une vitesse inférieure ou égale à une vitesse de soudage pour que la quantité de chaleur reçue par la fibre 12 déposée soit suffisante pour parvenir à dépasser la température seuil nécessaire pour obtenir la soudure 22. Pour donner un ordre de grandeur, pour un laser d'une puissance de 3600W et avec une résine thermoplastique telle que le (généralement désigné par le terme PEEK, par exemple un laser de type YAG ( acronyme anglais Yttrium Aluminium Garnet), la vitesse de soudage est inférieure ou égale à 100 mm/s. Même si le système de contrôle du déplacement de la tête de dépose 10 permet d'atteindre des vitesses supérieures à la vitesse de soudage, la source de chaleur 24 étant liée à la tête de dépose 10, il est impératif de déplacer ladite tête de dépose 10 à une vitesse de dépose inférieure ou égale à la vitesse de soudage pour obtenir une soudure 22. Pour augmenter la vitesse de dépose et ainsi la productivité, une solution consiste à augmenter la puissance de la source de chaleur 24 pour augmenter la vitesse de soudage.
Cependant, cette solution conduit à augmenter le coût de la machine et ne permet pas toujours d'augmenter suffisamment la vitesse de dépose. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'une préforme de fibres, caractérisé en ce que l'élévation de température générée par la source de chaleur est produite de manière intermittente. Combinée au déplacement de la source de chaleur, l'élévation de température produite de manière intermittente permet d'obtenir une soudure discontinue qui comprend alternativement des segments soudés et des segments non soudés. Avantageusement, la vitesse de dépose est inférieure ou égale à une vitesse de soudage lors de la formation d'un segment soudé et supérieure à la vitesse de soudage lorsque la source de chaleur ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose de manière à obtenir un segment non soudé. Cette configuration permet d'augmenter la vitesse moyenne de dépose sans nécessairement augmenter la puissance de la source de chaleur.
De préférence, la longueur d'un segment non soudé d'une portion rectiligne de la trajectoire de dépose est supérieure à la longueur d'un segment non soudé d'une portion courbe de la trajectoire de dépose. De manière générale, les segments soudés sont positionnés afin de prévenir le glissement des fibres entre elles et l'emprisonnement de l'air. De préférence, pour une même couche, les segments soudés d'une première fibre sont décalés par rapport aux segments soudés des fibres adjacentes et/ou les segments soudés d'une première couche sont décalés par rapport aux segments soudés des couches adjacentes. Selon un mode de réalisation, le procédé utilise une source de chaleur pulsée. Selon un autre mode de réalisation, la source de chaleur est équipée d'un obturateur qui est alternativement dans un état passant durant lequel la source de chaleur génère au niveau de la surface de dépose une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure et dans un état bloqué durant lequel la source de chaleur ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose pour obtenir une soudure.
De préférence, la longueur des segments non soudés est ajustée en faisant varier la durée de l'état bloqué de l'obturateur et/ou la vitesse de dépose. Selon un autre mode de réalisation, l'élévation de température est produite avec une source de chaleur activable par une fonction de déclenchement définie dans un logiciel de conception et fabrication assistées par ordinateur, ledit logiciel étant configuré pour définir les différentes étapes du procédé. De préférence, pour une même couche, les segments soudés d'une première fibre sont décalés par rapport aux segments soudés des fibres adjacentes et/ou les segments soudés d'une première couche sont décalés par rapport aux segments soudés des couches adjacentes. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une préforme de fibres conformée caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: - déposer des fibres couche par couche de manière à obtenir une préforme plane en réalisant pour chacune desdites fibres au moins une soudure ponctuelle pour la relier aux fibres de la couche sur laquelle elle est déposée, les soudures ponctuelles ainsi réalisées étant alignées selon au moins une ligne, - déformer la préforme plane sur un moule de mise en forme, - réaliser au moins une ligne de soudure pour que la préforme conformée conserve sa forme.
L'invention a également pour objet une machine de placement de fibres comprenant : - une tête de dépose configurée pour placer au moins une fibre sur une surface de dépose, - un système de contrôle de mouvement pour déplacer ladite tête de dépose selon une trajectoire de dépose, - une source de chaleur reliée à la tête de dépose, ladite source de chaleur étant configurée pour produire une élévation de température sur une zone impactée de la surface de dépose pour obtenir une soudure à partir d'un matériau de soudage apposé sur les fibres de la zone impactée. Selon un premier mode de réalisation, la machine de placement se caractérise en ce que la source de chaleur est une source de chaleur pulsée.
Selon un deuxième mode de réalisation, la machine de placement se caractérise en ce qu'elle comprend un obturateur configuré pour être alternativement dans un état passant durant lequel la source de chaleur génère au niveau de la surface de dépose une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure et dans un état bloqué durant lequel la source de chaleur ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose pour obtenir une soudure. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est un schéma d'une tête de dépose qui illustre l'art antérieur, La figure 2 est un schéma d'une soudure continue entre une fibre et une surface de dépose qui illustre l'art antérieur, Les figures 3A et 3B sont des schémas d'une tête de dépose à deux instants décalés dans le temps qui illustre l'invention, La figure 4 est un schéma d'une soudure discontinue entre une fibre et une surface de dépose qui illustre un mode de réalisation de l'invention, La figure 5 est un schéma qui illustre le fonctionnement d'une source de chaleur lors d'une dépose d'une fibre selon un autre mode de réalisation, La figure 6 est un schéma d'une tête de dépose qui illustre une variante de l'invention, Les figures 7A à 7E sont des schémas qui illustrent un procédé de fabrication d'une préforme courbe, Les figures 8A à 8C sont des vues de dessus qui illustrent la répartition des sources selon un premier agencement conforme à l'invention, Les figures 9A à 9D sont des vues de dessus qui illustrent la répartition des sources selon un autre agencement conforme à l'invention. Sur les figures 3A, 3B et 6, on a représenté une tête de dépose 30 d'une machine de placement de fibres. Cette tête de dépose 30 est reliée à un système de contrôle de mouvement (non représenté) qui permet de déplacer ladite tête de dépose 30 selon une trajectoire de dépose 32 et selon un sens de déplacement S32. Cette tête de dépose 30 permet de déposer au moins une fibre 34 selon la trajectoire de dépose 32 sur une surface de dépose 36.
Les fibres 34 sont déposées couche par couche, les couches superposées formant une préforme 38.
Une surface de dépose 36 correspond à une surface supérieure 40 d'un moule pour les fibres de la première couche ou à la surface supérieure de la dernière couche de fibres déposée pour les autres couches. Selon un mode de réalisation, la tête de dépose 30 est configurée pour déposer simultanément plusieurs mèches de fibres disposées les unes à côté des autres selon la trajectoire de dépose 32. Pour la suite, on entend par fibre une unique fibre ou plusieurs fibres unidirectionnelles regroupées en faisceau ou en mèche. Selon une application, la fibre 34 est une fibre longue et continue, pré-imprégnée d'une résine thermoplastique.
L'invention n'est pas limitée à ce type de fibre. Cependant, chaque fibre 34 comprend en surface un matériau de soudage adapté pour obtenir une soudure entre la fibre et une surface de dépose, ledit matériau étant activable en raison d'une élévation de température. Le matériau de soudage doit être porté à une température supérieure ou égale à une température seuil pour obtenir après refroidissement une soudure entre une fibre et une surface de dépose. De préférence, le matériau de soudage comprend une résine thermoplastique. Les fibres, la tête de dépose, le système de contrôle de mouvement ne sont pas plus décrits car ils peuvent être identiques à ceux de l'art antérieur. La machine de placement comprend une source de chaleur 42 qui produit une élévation de température sur une zone impactée 44 de la surface de dépose 36 pour que le matériau de soudage apposé sur les fibres de la zone impactée 44 soit porté à une température supérieure ou égale à la température seuil. En fonction notamment de sa puissance, la source de chaleur 42 doit se déplacer à une vitesse inférieure ou égale à une vitesse de soudage Vs pour obtenir une soudure 46 entre une fibre 34 et une surface de dépose 36. Selon un mode de réalisation, la source de chaleur 42 est un laser, par exemple un laser de type YAG (acronyme anglais Yttrium Aluminium Garnet). Pour donner un ordre de grandeur, un laser d'une puissance de 3600W a une vitesse de soudage Vs inférieure à 100 mm/s. La source de chaleur 42 est reliée à la tête de dépose 30. Ainsi, la tête de dépose 30 et la source de chaleur 42 se déplacent selon la trajectoire de dépose 32 à la même vitesse. Avantageusement, comme illustré sur la figure 6, la source de chaleur 42 est placée à l'avant de la tête de dépose 30 selon le sens de déplacement S32 et la zone impactée 44 comprend seulement une portion de la surface de dépose 36 sur laquelle va être déposée la fibre 34 par la tête de dépose 30. En variante, comme illustré sur les figures 3A et 3B, la source de chaleur 42 est placée à l'arrière de la tête de dépose 30 selon le sens de déplacement S32 et la zone impactée 44 comprend une portion de la surface de dépose 36 et une portion de la fibre 34 juste déposée par la tête de dépose 30. Selon une caractéristique de l'invention, la source de chaleur 42 génère au niveau de la surface de dépose 36 une élévation de température de manière intermittente pour obtenir une soudure 46 discontinue.
En complément, l'ensemble formé par la tête de dépose 30 et la source de chaleur 42 se déplace à une vitesse inférieure ou égale à la vitesse de soudage Vs lorsque la source de chaleur 42 génère une élévation de température au niveau de la surface de dépose 36 et à une vitesse de dépose Vd supérieure à la vitesse de soudage Vs lorsque la source de chaleur 42 ne génère pas une élévation de température au niveau de la surface de dépose 36. Cette configuration permet d'augmenter la vitesse moyenne de dépose qui est supérieure à la vitesse de soudage, sans nécessairement augmenter la puissance de la source de chaleur. Pour donner un ordre de grandeur, la vitesse de soudage Vs est de l'ordre de 90 mmis et la vitesse de dépose Vd est de l'ordre de 150 mm/s. Selon l'invention, la source de chaleur 42 génère au niveau de la surface de dépose 36 une élévation de température pour obtenir une soudure 46 sur un segment soudé S et ne génère pas au niveau de la surface de dépose 36 une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure 46 sur un segment non soudé, l'alternance des segments soudés S et non soudés étant répétée le long de la trajectoire de dépose 32. De préférence, les segments soudés S ont tous la même longueur, de l'ordre de 150 mm.
Avantageusement, la longueur des segments non soudés varie en fonction notamment de la forme de la trajectoire de dépose 32. Ainsi, la longueur d'un segment non soudé d'une portion rectiligne de la trajectoire de dépose 32 est supérieure à la longueur d'un segment non soudé d'une portion courbe de la trajectoire de dépose 32. A titre indicatif, un segment non soudé a une longueur supérieure ou égale à 300 mm lorsque la trajectoire de dépose 32 est rectiligne. De manière générale, les segments soudés S sont positionnés afin de prévenir l'emprisonnement de l'air et le glissement des fibres entre elles.
Selon un premier agencement illustré sur les figures 8A, 8B, pour une première couche Cl visible sur la figure 8A, les segments soudés 51 ont la même longueur que les segments non soudés et les segments soudés 51 d'une première fibre Fi sont décalés par rapport aux segments soudés Si d'une deuxième fibre F2 adjacente à la première fibre Fi. Par décalé, on entend que dans un plan transversal, un segment soudé Si d'une fibre est accolé à un segment non soudé de la fibre adjacente. Ainsi, comme illustré sur la figure 8A, les segments soudés Si d'une couche sont répartis à la manière d'un damier. Comme illustré sur la figure 8B, pour une deuxième couche C2 adjacente à la première couche (disposée juste au-dessus ou au-dessous), les segments soudés Si' ont la même longueur que les segments non soudés et les segments soudés Si' d'une première fibre F1' sont décalés par rapport aux segments soudés Si' d'une deuxième fibre F2' adjacente à la première fibre F1'. De plus, les segments soudés Si' de la couche C2 sont décalés par rapport aux segments soudés Si de la couche Cl.
En procédant de la sorte, comme illustré sur la figure 8C qui montre les couches Cl et C2 superposées, en tout point de la dernière couche superposée de la préforme, selon une direction perpendiculaire aux couches, il existe au moins un segment soudé Si ou Si' qui relie une fibre d'une couche à une fibre d'une couche adjacente. Selon un autre agencement illustré sur les figures 9A à 9D, les segments soudés ont une longueur inférieure à celle des segments non soudés. Selon cet agencement, la longueur des segments soudés est deux fois supérieure à la longueur des segments soudés. Comme illustré sur la figure 9A, pour une première couche C10, les segments soudés S10 d'une première fibre F10 sont décalés par rapport aux segments soudés S10 d'une deuxième fibre adjacente F20. Les segments soudés S10 de la deuxième fibre F20 sont décalés par rapport aux segments soudés S10 d'une troisième fibre F30 qui a elle-même des segments soudés S10 décalés par rapport à ceux de la première fibre F10. Comme illustré sur la figure 9B, pour une deuxième couche C20, les segments soudés S10' sont décalés d'une fibre à l'autre à la manière de la couche C10. De plus, les segments soudés S10' de la deuxième couche C20 sont décalés par rapport aux segments soudés S10 de la première couche C10. Comme illustré sur la figure 9C, pour une troisième couche C30, les segments soudés S10" sont décalés d'une fibre à l'autre à la manière de la couche C10. De plus, les segments soudés S10" de la troisième couche C30 sont décalés par rapport aux segments soudés S10 de la première couche C10 et par rapport aux segments soudés S10' de la deuxième couche C20. En procédant de la sorte, comme illustré sur la figure 9D qui montre les couches C10, C20 et C30 superposées, en tout point de la dernière couche superposée de la préforme, selon une direction perpendiculaire aux couches, il existe au moins un segment soudé S10 ou S10' ou S10" qui relie une fibre d'une couche à une fibre de la couche adjacente. Quel que soit l'agencement, pour une même couche, les segments soudés d'une première fibre sont décalés par rapport aux segments soudés des fibres adjacentes et/ou les segments soudés d'une première couche sont décalés par rapport aux segments soudés des couches adjacentes. Ces agencements permettent de prévenir l'emprisonnement de l'air et le glissement des fibres entre elles. Comme illustré sur la figure 3A, à un instant Ti et à une première position de la trajectoire de dépose 32, la source de chaleur 42 provoque une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure 46. Comme illustré sur la figure 3B, à un instant Tl+At, la source de chaleur 42 ne génère aucune élévation de température en un deuxième point de la trajectoire de dépose 32 décalé par rapport au premier point selon le sens de déplacement S32. Selon un premier mode de réalisation, la source de chaleur 42 est une source de chaleur pulsée, contrôlée électroniquement, qui fonctionne par intermittence, comme illustré sur la figure 5. Ainsi, la source de chaleur 42 pulsée génère une élévation de température suffisante pour obtenir la soudure 46 pendant une durée de soudage D1 et ne génère pas d'élévation de température pendant une durée non soudée D2. Selon ce premier mode de réalisation, une période P qui correspond à la somme d'une durée de soudage D1 et d'une durée non soudée D2 est constante. La vitesse de soudage Vs pendant la durée de soudage D1 et la vitesse de dépose Vd pendant la durée non soudée D2 étant de préférence constantes, on obtient une vitesse moyenne constante le long de la trajectoire de dépose 32. En variante, il est possible de faire varier la longueur des segments non soudés en faisant varier la vitesse de dépose Vd lors des durées non soudées D2. Selon un deuxième mode de réalisation, la source de chaleur 42 fonctionne de manière continue et comprend un obturateur 48 visible sur les figures 3A et 3B.
Cet obturateur 48 est configuré pour occuper deux états, un état passant (visible sur la figure 3A) dans lequel il laisse passer le flux de chaleur ou le rayonnement émis par la source de chaleur 42 si bien qu'une élévation de température est produite au niveau de la surface de dépose 36 et un état bloqué (visible sur la figure 3B) dans lequel il ne laisse pas passer le flux de chaleur ou le rayonnement émis par la source de chaleur 42 si bien qu'aucune élévation de température n'est produite au niveau de la surface de dépose 36. L'état de l'obturateur 48 est contrôlé par un système de commande non représenté, qui peut être mécanique ou électronique (telle qu'une électrovanne par exemple). Selon ce mode de réalisation, l'obturateur 48 occupe alternativement un état passant pendant une durée de soudage Dl' durant laquelle la source de chaleur 42 génère au niveau de la surface de dépose 36 une élévation de température suffisante pour obtenir la soudure 46 et un état bloqué pendant une durée non soudée D2' durant laquelle la source de chaleur 42 ne génère aucune élévation de température au niveau de la surface de dépose 36. Selon ce mode de réalisation, il est possible de faire varier la durée de l'état passant et/ou de l'état bloqué ce qui permet d'ajuster la longueur des segments soudés Set des segments non soudés le long de la trajectoire de dépose 42. Ainsi, comme illustré à titre d'exemple sur la figure 4, les états passants ont tous la même durée de soudage Dl' si bien que la longueur des segments soudés S est constante. Les états bloqués n'ont pas tous la même durée D2' si bien que les segments non soudés ont des longueurs différentes.
Comme indiqué précédemment, la longueur des segments non soudés est ajustée en faisant varier la durée de l'état bloqué de l'obturateur 48, la vitesse de dépose Vd étant constante. En variante, la longueur des segments non soudés est ajustée en faisant varier la vitesse de dépose Vd entre les différentes durées non soudées D2' durant lesquelles la source de chaleur 42 ne génère pas d'élévation de température suffisante pour obtenir la soudure 46, les états bloqués ayant la même durée. Quelle que soit la variante, la longueur des segments non soudés est ajustée en faisant varier la durée de l'état bloqué de l'obturateur 48 et/ou la vitesse de dépose Vd. Selon un troisième mode de réalisation non représenté, la source de chaleur 42 est activable par une fonction de déclenchement (appelée « trigger en terminologie anglo-saxonne) définie dans un logiciel de CFAO (pour Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur). Dans un exemple de réalisation de ce troisième mode, la machine automatisée comprend un module de commande (classiquement appelée « processeur ») et un module de transmission des commandes CFAO aux différents éléments de la machine (classiquement appelé « post-processeur ») accueillant cette fonction de déclenchement. Sur les figures 7A et 7D, on a représenté un procédé de mise en forme d'une préforme 50 de fibres 52 déposées en mettant en oeuvre le procédé de dépose précédemment décrit.
Sur la figure 7A, la préforme 50 comprend plusieurs couches 54 de fibres 52 déposées les unes sur les autres, la première couche étant déposée sur un moule de dépose 56 avec une surface de dépose 58 sensiblement plane. Sur la figure 7B, une couche 54 comprenant une juxtaposition de fibres 52 est représentée en vue de dessus.
Comme illustré sur la figure 7C, après une phase de dépose, la préforme 50 a une forme plane et comprend deux bords latéraux 58, 58'. En suivant, la préforme 50 est mise en forme sur un moule de mise en forme 60 de manière à obtenir une préforme conformée 62. Le moule de mise en forme 60 comprend une surface supérieure 64 dont la géométrie est identique à celle d'une face de la préforme conformée 62. La préforme conformée 62 comprend au moins une génératrice 66. Selon l'exemple illustré, la génératrice 66 est positionnée à équidistance des bords latéraux 58, 58' et la préforme conformée 62 est symétrique par rapport à un plan médian Pm qui passe par la génératrice 66.
Selon l'invention, les fibres 52 de toutes les couches 54 sont déposées en réalisant pour chaque fibre une soudure ponctuelle 68. Par ponctuelle, on entend que la soudure n'est pas continue et s'étend sur une longueur inférieure à 200 mm selon la longueur de la fibre. Pour chaque couche, les soudures ponctuelles 68 des différentes fibres 52 sont alignées selon une ligne 70, comme illustré sur les figures 7A et 7B. Ainsi, la préforme 50 non conformée comprend une ligne 70 de soudures ponctuelles 68. En suivant, comme illustré sur les figures 7C et 7D, la préforme 50 est positionnée sur le moule de mise en forme 60 de manière à ce que la ligne 70 de soudures ponctuelles 68 soit en contact avec ledit moule. En suivant, la préforme 50 est déformée de manière à la plaquer sur toute sa surface contre le moule de mise en forme 60. Avantageusement, la préforme 50 est chauffée. Selon un mode opératoire, pour réaliser l'opération de conformage, on utilise un outil comprenant deux rouleaux 72, 72' qui sont positionnés à proximité de la ligne 70 de soudures ponctuelles de part et d'autre de ladite ligne 70. En suivant, les rouleaux 72, 72' s'écartent en direction des bords latéraux 58, 58' de manière à plaquer la préforme contre le moule de mise en forme 60 de manière à obtenir la préforme conformée 62. Pour que la préforme conformée 62 conserve sa forme, le procédé de mise en forme comprend une étape qui consiste à réaliser au moins une ligne de soudure 74 à proximité d'au moins un des bords latéraux 58, 58'. Comme illustré sur la figure 7D, on réalise deux lignes de soudure 74 à proximité des deux bords latéraux. De préférence, chaque ligne de soudure 74 s'étend sur toute la longueur des bords latéraux et sur toute l'épaisseur de la préforme conformée 62.
Ainsi, le procédé de réalisation d'une préforme conformée 62 comprend les étapes suivantes : Dépose des fibres 52 couche par couche de manière à réaliser une préforme 50 plane en réalisant pour chacune desdites fibres au moins une soudure ponctuelle 68 pour la relier aux fibres de la couche sur laquelle elle est déposée, les soudures ponctuelles 68 ainsi réalisées étant alignées selon au moins une ligne 70, Déformation de la préforme 50 plane sur un moule de mise en forme 60, Réalisation d'au moins une ligne de soudure 74 pour que la préforme conformée 62 conserve sa forme. Pour le procédé de dépose de fibres ou pour le procédé de réalisation d'une préforme conformée, une étape supplémentaire et optionnelle de dégagement des points de soudure (segments soudés S ou soudures ponctuelles 68 ou lignes de soudure 74) peut être réalisée soit en chauffant la préforme 38, 50, 62 à une température supérieure à la température de fusion du matériau de soudage, soit en réalisant un cisaillement des points de soudure sur un outillage d'estampage dont les matrices mobiles génèrent un cisaillement des fibres lors du rapprochement de deux préformes 38, 50, 62. Quelle que soit le procédé (dépose de fibres ou réalisation d'une préforme conformée), l'élévation de température produite par la source de chaleur 42 au niveau de la surface de dépose 36 est intermittente de manière à obtenir une soudure discontinue qui peut être ponctuelle.
Bien que le procédé de réalisation d'une préforme selon l'invention ait été décrit selon un mode de réalisation préféré, des modifications sont envisageables sans changer l'esprit de l'invention.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'une préforme (38, 50) de fibres, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - placement par une tête de dépose (30) d'au moins une fibre (34) sur une surface de dépose (36), - élévation de température sur une zone impactée (44) de la surface de dépose (36) avec une source de chaleur (42), reliée à la tête de dépose (30) et qui produit l'élévation de température sur la zone impactée (44), - formation d'une soudure (46) entre au moins une fibre (34) de la zone impactée (44) et la surface de dépose (36) à partir d'un matériau de soudage apposé sur chacune des fibres de la zone impactée (44), l'ensemble formé par ladite source de chaleur (42) et ladite tête de dépose (30) se déplaçant selon une trajectoire de dépose (32), à une vitesse de dépose (Vd), le procédé étant caractérisé en ce que l'élévation de température est produite de manière intermittente.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de dépose (Vd) est : - inférieure ou égale à une vitesse de soudage lors de la formation d'un segment soudé (S), et - supérieure à la vitesse de soudage lorsque la source de chaleur (42) ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose (36) de manière à obtenir un segment non soudé.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur d'un segment non soudé d'une portion rectiligne de la trajectoire de dépose (32) est supérieure à la longueur d'un segment non soudé d'une portion courbe de la trajectoire de dépose (32).
  4. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élévation de température est produite avec une source de chaleur (42) pulsée.
  5. 5. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élévation de température est produite avec une source de chaleur (42) équipée d'un obturateur (48) qui est alternativement :- dans un état passant pendant une première durée (D1') durant laquelle la source de chaleur (42) génère au niveau de la surface de dépose (36) une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure (46), et - dans un état bloqué pendant une deuxième durée (D2') durant laquelle la source de chaleur (42) ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose (36) pour obtenir une soudure.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur des segments non soudés est ajustée en faisant varier la durée de l'état bloqué de l'obturateur (48) et/ou la vitesse de dépose (Vd).
  7. 7. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élévation de température est produite avec une source de chaleur (42) activable par une fonction de déclenchement définie dans un logiciel de conception et fabrication assistées par ordinateur, ledit logiciel étant configuré pour définir les différentes étapes du procédé.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, pour une même couche, les segments soudés d'une première fibre sont décalés par rapport aux segments soudés des fibres adjacentes et/ou les segments soudés d'une première couche sont décalés par rapport aux segments soudés des couches adjacentes.
  9. 9. Procédé de réalisation d'une préforme conformée (62) de fibres caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: - déposer des fibres (52) couche par couche de manière à obtenir une préforme (50) plane en réalisant pour chacune desdites fibres au moins une soudure ponctuelle (68) pour la relier aux fibres de la couche sur laquelle elle est déposée, les soudures ponctuelles (68) ainsi réalisées étant alignées selon au moins une ligne (70), - déformer la préforme (50) plane sur un moule de mise en forme (60), - réaliser au moins une ligne de soudure (74) pour que la préforme conformée (62) conserve sa forme.
  10. 10. Machine de placement de fibres pour la mise en oeuvre des procédés selon l'une des revendications précédentes, ladite machine comprenant : - une tête de dépose (30) configurée pour placer au moins une fibre (34) sur une surface de dépose (36), - un système de contrôle de mouvement pour déplacer ladite tête de dépose (30) selon une trajectoire dépose (32),- une source de chaleur (42) reliée à la tête de dépose (30), ladite source de chaleur (42) étant configurée pour produire une élévation de température sur une zone impactée (44) de la surface de dépose (36) pour obtenir une soudure à partir d'un matériau de soudage apposé sur les fibres de la zones impactée (44), caractérisée en ce que la source de chaleur (42) est une source de chaleur pulsée.
  11. 11. Machine de placement de fibres pour la mise en oeuvre des procédés selon l'une des revendications 1 à 7, ladite machine comprenant : - une tête de dépose (30) configurée pour placer au moins une fibre (34) sur une surface de dépose (36), - un système de contrôle de mouvement pour déplacer ladite tête de dépose (30) selon une trajectoire dépose (32), - une source de chaleur (42) reliée à la tête de dépose (30), ladite source de chaleur (42) étant configurée pour produire une élévation de température sur une zone impactée (44) de la surface de dépose (36) pour obtenir une soudure à partir d'un matériau de soudage apposé sur les fibres de la zones impactée (44), caractérisée en ce que la machine de placement comprend un obturateur (48) configuré pour être alternativement : - dans un état passant durant lequel la source de chaleur (42) génère au niveau de la surface de dépose (36) une élévation de température suffisante pour obtenir une soudure (46), et - dans un état bloqué durant lequel la source de chaleur (42) ne génère pas une élévation de température suffisante au niveau de la surface de dépose (36) pour obtenir une soudure.
  12. 12. Machine de placement de fibres pour la mise en oeuvre des procédés selon l'une des revendications 1 à 7, ladite machine comprenant : - une tête de dépose (30) configurée pour placer au moins une fibre (34) sur une surface de dépose (36), - un système de contrôle de mouvement pour déplacer ladite tête de dépose (30) selon une trajectoire dépose (32), - une source de chaleur (42) reliée à la tête de dépose (30), ladite source de chaleur (42) étant configurée pour produire une élévation de température sur une zoneimpactée (44) de la surface de dépose (36) pour obtenir une soudure à partir d'un matériau de soudage apposé sur les fibres de la zones impactée (44), caractérisée en ce que la source de chaleur (42) est activable par une fonction de déclenchement définie dans un logiciel de conception et fabrication assistées par ordinateur, ledit logiciel étant configuré pour définir les différentes étapes du procédé.
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