FR3033278A1 - Moule en bois avec trame chauffante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un moule en bois (1) comprenant au moins une strate en bois de panneau de contreplaqué modifié thermiquement par transformation moléculaire spéciale (10) et au moins une couche fonctionnelle de matériau composite (11), caractérisé en ce que le moule (1) comprend une trame chauffante (20) sous forme d'au moins un réseau électrique (20a) disposée entre ladite au moins une strate en bois (10) et ladite au moins une couche fonctionnelle de matériau composite (11).

Description

1 DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne les blocs en bois usinables, notamment pour la constitution d'outillage tel que des moules en bois. De tels moules permettent de fabriquer des prototypes ainsi que des produits en série. Une application particulière de l'invention concerne la fabrication de produits en matériaux composites et plus précisément des réflecteurs d'antenne pour satellite.

ETAT DE L'ART L'utilisation d'un bloc en bois usinable est connue pour la fabrication des moules. En particulier, une strate et/ou panneau de contreplaqué modifié(e) thermiquement pour obtenir une transformation moléculaire, est utilisée, ce qui permet d'obtenir un matériau de qualité, de bonne tenue et de bonne stabilité dimensionnelle entre 80 et 210°C (c'est-à-dire présentant un coefficient de dilatation inférieur à 5.10-6 mm/°C), à moindre coût, facile à réparer et réutilisable. Le document EP 1 982 828 décrit un tel bloc en bois.

Pour améliorer les qualités d'un tel moule, notamment en termes de performance, de résistance mécanique et de stabilité dimensionnelle, pour se rapprocher d'un moule monobloc en carbone le document FR 2 940 926 décrit d'ajouter au moule une couche composite avec liant, tel que de la résine, et de fibres parmi les fibres de verre, carbone, polyamide, aramides, de bambous. Ce moule présente un coût de fabrication compétitif et présente les caractéristiques avantageuses mentionnées ci-dessus.

L'industrie aérospatiale est en recherche permanente de solutions innovantes dans l'objectif de diminuer les coûts et la durée de fabrication tout en garantissant des performances qui répondent à des besoins de plus en plus exigeants. Les moules présentés ci-dessus, en 3033278 2 bois recouvert d'une couche de composite, sont aujourd'hui largement utilisés pour fabriquer des pièces en matériau composite. Ils présentent de nombreux avantages comparés aux technologies existantes de moules en Invar ou graphite, qui sont longs et chers à produire.

5 Une utilisation particulière de ces moules est la fabrication d'antennes composites s'effectuant par le dépôt des couches de matériau au contact du moule, suivi d'une étape de chauffage avantageusement réalisée sous pression de sorte que le liant, de type résine, polymérise au cours 10 de la fabrication. L'étape de chauffage du moule en bois et carbone (de type AutoSTABTM), et de la pièce moulée peut être mise en oeuvre de plusieurs manières.

15 Une solution connue est l'autoclave (ou étuve), qui transmet la chaleur au moule et à la pièce moulée par convection. L'autoclave permet de monter en température et en pression, alors que l'étuve ne permet que la montée en température. Cette solution présente de nombreux défauts 20 comme un coût élevé, une importante consommation énergétique et une durée du cycle de fabrication relativement longue. Une autre solution connue est l'utilisation d'une couverture chauffante, avec laquelle on recouvre le moule et la pièce moulée.

25 L'inconvénient de ces solutions réside dans un manque d'homogénéité du chauffage du moule, en particulier entre le dessus de la pièce composite et le dessous qui est lui en contact direct avec le moule. Un tel manque d'homogénéité engendre des déformations du moule ou 30 surtout de la pièce à fabriquer qui sont difficiles à anticiper et à compenser.

3033278 3 En outre pour la fabrication d'antennes, composée de plusieurs couches de matériau composite empilées, les solutions actuelles ne sont pas satisfaisantes.

5 De plus, le chauffage des moules à des températures élevées empêche une utilisation « à la chaine », c'est-à-dire avec un temps entre deux fabrications réduit, le moule devant refroidir entre deux fabrications de pièces composites.

10 Par conséquent, il existe un besoin d'améliorer les dispositifs et procédés existants. PRESENTATION DE L'INVENTION 15 L'invention se propose donc de pallier les inconvénients présentés ci-dessus. A cet effet, l'invention propose un moule en bois comprenant au moins 20 une strate en bois de panneau de contreplaqué modifié thermiquement par transformation moléculaire et au moins une couche fonctionnelle de matériau composite, caractérisé en ce que le moule comprend une trame chauffante sous forme d'au moins un réseau électrique disposée entre ladite au moins une strate en bois et ladite au moins une couche 25 fonctionnelle de matériau composite. Les avantages de l'invention sont multiples. En effet, la trame chauffante apporte un chauffage endogène homogène, ce qui améliore les propriétés du moule. En outre, un effet synergique 30 particulièrement intéressant se produit entre le moule en bois et la trame chauffante : alors que le bois était précédemment utilisé notamment pour ses qualités liées à un usinage rapide à moindre coût, il s'est avéré que le moule en bois a un effet réflecteur de chaleur ce qui 3033278 4 contribue à améliorer encore l'homogénéité de chauffage (inférieur ou égale à un degré d'écart entre les différentes partie du moule) et à diminuer les pertes d'énergie. Un tel moule constitue une avancée technique par rapport aux moules habituellement utilisés (tel que 5 l'INVAR ou le graphite) qui diffusent en perte une partie de la chaleur. Un tel moule en bois avec une trame chauffante peut désormais monter en température élevée de façon endogène pour permettre une bonne polymérisation du produit à fabriquer.

10 L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - la trame chauffante est composée d'une pluralité de réseaux 15 électriques, chacun étant configuré pour chauffer une zone différente de la couche fonctionnelle de matériau composite, de manière à réguler la température de chaque zone, - Le moule comprend des thermocouples disposés à proximité du 20 ou des réseaux électriques, de manière à pouvoir contrôler la température effective de chaque réseau électrique, - Le moule comprend au moins un thermocouple permettant de mesurer la température au niveau de la couche fonctionnelle de 25 matériau composite, - Le moule comprend l'empilement successif suivant : ladite au moins une strate en bois, une couche étanche de tissu composite, la trame chauffante, l'au moins une couche fonctionnelle de 30 matériau composite, 3033278 5 - Le moule comprend un réseau refroidissant disposé entre le bois et une couche de matériau composite, le réseau refroidissant étant sous la forme d'un réseau de fluide caloporteur, 5 - le réseau refroidissant est disposé entre le bois et la couche étanche de matériau composite, - la couche fonctionnelle de matériau composite a une épaisseur relative à son diamètre, ladite couche étant composée d'une 10 pluralité de sous-couches, - la couche fonctionnelle de matériau composite a une épaisseur comprise entre 5 mm et 10 mm pour un moule de 1,2m de diamètre sachant que l'épaisseur varie suivant la surface du 15 moule, de préférence égale à 8 mm, ladite couche étant composée d'une pluralité de sous-couches. L'invention propose aussi un ensemble comprenant un moule décrit précédemment, dans lequel la trame chauffante est configurée pour 20 chauffer un produit à mouler de façon endogène, l'ensemble comprenant un autoclave ou étuve ou une couverture chauffante, adapté pour chauffer ledit produit de façon exogène. L'ensemble peut comprendre en outre une unité de contrôle configurée 25 pour ajuster la température de chauffe au moyen de la trame chauffante, et de l'autoclave ou l'étuve ou la couverture chauffante. Notamment, la présence de thermocouples permet un contrôle des différents réseaux de la trame électrique mais surtout une coordination 30 avec d'autres moyens de chauffage exogène, tel que l'autoclave ou la couverture chauffante. On obtient ainsi, de part et d'autre de la pièce, un écart inférieur ou égale à 1°C, c'est-à-dire que l'écart de température 3033278 6 entre la surface fonctionnelle du moule et l'atmosphère au contact de la pièce est inférieur ou égale à 1°C. Ainsi, en couplant la trame chauffante et un autoclave (ou bien une couverture chauffante), on obtient un chauffage endo- et exogène piloté 5 pour être optimisé. L'invention propose aussi un procédé de fabrication d'un produit en matériau composite au moyen d'un moule ou d'un ensemble décrit précédemment, comprenant les étapes de : 10 - Mise en place des couches de matériau composite du produit au contact du moule, - Mise sous vide, - Chauffage de la trame chauffante pour polymériser la résine.

15 Le procédé est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - la résine est pré-imprégnée dans les couches de matériau 20 composite, - l'étape de mise sous vide comprend une étape d'infusion de résine, 25 - la trame chauffante préchauffe le moule, ledit préchauffage facilitant alors l'étape de mise en place des couches de matériau composite préimprégnées, - Le procédé comprend une étape ultérieure de refroidissement du 30 moule au moyen du réseau refroidissant, 3033278 7 - la température de la trame chauffante est pilotée en continu, au moyen de l'unité de contrôle, en fonction à la température de l'autoclave ou de l'étuve ou de la couverture chauffante, 5 - le produit est un réflecteur d'antenne destiné à être monté sur un satellite. PRESENTATION DES FIGURES 10 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 représente une vue du moule, 15 - La figure 2 représente un schéma en coupe d'un moule conforme à un mode de réalisation, - La figure 3 représente des réseaux de circuits électriques pour d'une trame chauffante d'un moule selon un mode de réalisation, - La figure 4 représente une vue des réseaux de circuits électriques 20 ainsi que des thermocouples d'un moule conforme à un mode de réalisation, - La figure 5 représente un ensemble comprenant un moule et es thermocouples connectés à une unité de contrôle, - La figure 6 représente un ensemble comprenant un moule et un 25 autoclave conforme un mode de réalisation, - La figure 7 représente différentes étapes de la fabrication d'un moule conforme à un mode de réalisation, - La figure 8 représente différentes étapes de la fabrication d'un produit.

30 Sur les figures, les traits en pointillé représentent des échanges d'information.

3033278 8 Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE 5 En relations avec les figures 1 et 2, un moule 1 tel que présenté dans le document FR 2 940 926 est considéré pour fabriquer un produit. Ce moule 1 comprend au moins une strate en bois de panneau de contreplaqué 10 modifié thermiquement par transformation moléculaire 10 spécifique, d'où l'appellation « moule en bois ». Ce bois, que l'on appellera « modifié thermiquement », présente un taux d'hygrométrie plus bas qu'un bois standard du fait de sa transformation, ce qui permet d'améliorer sa stabilité dimensionnelle à des températures supérieurs à 100°C (diminution de l'évaporation de l'eau). Comme précisé 15 précédemment, les propriétés de ce bois sont décrites dans le document EP 1 982 828. Pour concevoir le moule, on peut assembler plusieurs strates de bois. Une couche dite fonctionnelle de matériau composite 11 est ajoutée. Par 20 fonctionnelle, on entend une couche qui sera en contact avec le produit à fabriquer 70 (voir figure 6). La combinaison bois-matériau composite offre des performances en termes de stabilité dimensionnelle et de résistance mécanique proches d'un bloc de carbone ou d'INVAR, en s'affranchissant de ses inconvénients : poids, coût, usinage difficile et 25 toxique pour l'opérateur. Une couche 12 de matériau composite, dite « anti-bilame », peut aussi être ajoutée à l'opposé de la couche fonctionnel 11, de l'autre côté du bois 10, pour limiter l'effet « bilame » pouvant notamment être lié à la montée en température du moule.

30 Une trame chauffante 20 est ajoutée dans le moule 1, entre le bois 10 et la couche fonctionnelle de matériau composite 11. Elle offre un chauffage endogène, c'est-à-dire provenant de l'intérieur du moule 1.

3033278 9 Cette trame chauffante 20 est sous la forme d'au moins un réseau électrique 20a, dans lequel un courant électrique chauffe par effet Joule. Dans un mode de réalisation préférentiel, la trame chauffante 20 5 présente une pluralité de réseaux électriques 20a, ..., 20e, comme représenté en figure 3 (cinq réseaux). Chacun de ces réseaux 20a, ..., 20e couvre une zone Za, ... , Ze différente qui lui est propre. Chacun de ces réseaux est indépendant, c'est-à-dire que chaque réseau se suffit à lui-même et peut fonctionner sans tenir compte du 10 fonctionnement des autres. L'effet combiné du chauffage endogène fournit par la trame 20 et de la réflexion de la chaleur par le bois 10 offre un moule 1 dont l'homogénéité de température est excellente (inférieure ou égale à 1°C 15 d'écart sur la surface du moule 1). De plus, la présence de la trame chauffante 20 permet dans un mode de réalisation de s'affranchir du chauffage par autoclave ou étuve. Cela évite de gaspiller de l'énergie en chauffant un volume important, puisque le chauffage est ciblé au niveau de la couche fonctionnelle 11 20 qui est au contact du produit à fabriquer 70. Par exemple, sur les figures 1 et 3, le moule 1 a une forme circulaire et bombée. Les produits à fabriquer sont posés au contact du moule 1 (« sur » le moule 1).

25 Dans le cas d'un moule 1 à forme creuse, les produits à fabriquer sont posés « dans » le moule 1. Dans les deux cas, le produit ou les matériaux qui le constituent est (sont) plus précisément posé(s) sur la couche fonctionnelle de matériau composite 11 du moule 1.

30 Le premier réseau 20a couvre une surface circulaire de diamètre moindre Za, et les quatre autres réseaux 20b, 20c, 20d, 20e couvrent chacun un quart du moule, moins la zone Za du premier réseau 20a.

3033278 10 Cette indépendance géographique des zones Za, ..., Ze permet un contrôle quasi-indépendant thermiquement, aux transferts de chaleur par le moule 1 près.

5 Chaque réseau 20a, ..., 20e comprend une prise d'alimentation (non représentée sur les figures). Afin d'assurer un bon contrôle de ces réseaux et de maîtriser le procédé de fabrication du produit, des thermocouples 30a, ..., 30f ont été 10 disposés à proximité des réseaux électriques 20a, ..., 20e, dans chacune des zones Za, ..., Ze qu'ils couvrent respectivement. De cette façon, chaque thermocouple 30a, ..., 30f est à même de rendre compte de la chaleur produite par chaque réseau 20a, ..., 20e. La figure 4 illustre un placement de ces thermocouples 30.

15 Ces thermocouples 30 permettent notamment de détecter un dysfonctionnement de la trame chauffante 20. En outre, un thermocouple de surface 31 est prévu pour mesurer la température effective de la couche fonctionnelle de matériau composite 20 11. Ce thermocouple de surface 31 peut être un des thermocouples précédents 30a, 30b,... L'information générée par ces thermocouples 30, 31 est transmise à une unité de contrôle 80 au moyen d'une liaison filaire ou sans fil (non 25 détaillée ici) (voir figure 5). L'unité de contrôle 80 comprend typiquement un processeur 81 et un espace mémoire 82. L'unité de contrôle 80 peut avantageusement piloter la trame chauffante 20.

30 Pour des raisons d'étanchéité, une couche étanche de tissu composite 13 est prévue entre le bois 10 et la trame chauffante 20.

3033278 11 L'étanchéité est importante pour les procédés de tirage à vide, dans lequel le moule est mis sous vide pour chasser l'air, pour lequel on ne souhaite pas observer de porosité, ni de pollution par le bois ou par les matériaux composites.

5 On obtient alors un moule 1 comprenant les éléments dans l'ordre successif : - La couche anti-bilame de matériau composite 12, - Le bois 10, plus précisément la strate en bois de panneau de contreplaqué modifié thermiquement 10, 10 - La couche étanche de tissu composite 13, - La trame électrique 20, - L'au moins une couche fonctionnelle de tissu composite 11. La couche fonctionnelle 11 est composée d'une pluralité de sous- 15 couches 11a, ..., 11f.... Typiquement, entre dix et vingt couches suffit, plus précisément, quinze sous-couches peuvent convenir, à titre d'exemple. Le terme de sous-couche signifie une couche faisant partie d'un ensemble de sous-couches formant lui-même une couche. La couche fonctionnelle a une épaisseur comprise typiquement entre 5 20 et 10 mm, de préférence aux alentours de 8 mm. Cela est le cas en particulier pour un moule de 1,2 mètre de diamètre, Plus généralement, l'épaisseur varie selon la surface du moule. Les matériaux composites utilisés sont par exemple des fibres parmi les 25 fibres de verre, carbone, polyamide, aramides, de bambous, de ramie. Afin de pouvoir refroidir plus rapidement le moule 1, un réseau refroidissant 40 peut être prévu entre le bois 10 et une couche de matériau composite 11, 12, le réseau refroidissant 40 étant sous la 30 forme d'un réseau de fluide caloporteur. En particulier, le réseau 40 est disposé entre le bois 10 et la couche étanche de tissu composite 13.

3033278 12 Un système de circulation de fluide est prévu (pompe, échangeur, et/ou réservoir, etc.). Il est possible de contrôler la température du fluide ainsi que son débit, ce qui offre plusieurs vitesses de refroidissement.

5 On décrit, en relation avec les figures 6 et 7, un procédé de fabrication d'un moule. Tout d'abord, une étape El de préparation d'un bloc de bois 10 est mise 10 en oeuvre. Par préparation, on entend traitement du bois et usinage. Pour le traitement thermique, une transformation moléculaire par exemple à 240°C sous atmosphère de gaz neutre (tel que l'azote) est connue de l'art antérieur.

15 Un assemble de différents panneaux en bois est effectué à l'aide d'une résine, par exemple de l'époxy 200°C. Enfin, l'usinage du moule 1 est effectué. Cette étape de préparation El permet d'obtenir la forme désirée pour le 20 moule 1. Grâce au bois, l'usinage est rapide et peu coûteux, ce qui permet d'obtenir des moules 1 de prototypage dans des délais courts pour des budgets réduits. Ensuite, une étape E2 de pose de la couche étanche de matériau 25 composite 12 est effectuée. Ensuite, une étape E3 de mise en place de la ou des trames électriques 20, avec éventuellement les thermocouples, est effectuée. Cette étape nécessite de ne pas laisser de zone sans réseau électrique à proximité, 30 pour limiter les risques d'inhomogénéité de chauffage.

3033278 13 Ensuite, une étape E4 de pose des sous-couches de matériaux composites 11a, ..., 11f... formant la couche fonctionnelle 11 est effectuée. Pour cela, on dispose une à une les sous-couches les unes sur les 5 autres. Ensuite, une étape E5 de mise à vide est effectuée. Un sac de mise à vide peut être utilisé selon le matériau composite utilisé. Selon mode de réalisation, les couches de matériau composite sont déjà 10 imprégnées d'une matrice de résine et par conséquent l'étape E5 de mise à vide a pour but de chasser l'air et de favoriser le placage entre eux des différents éléments qui forment le moule 1. Selon un autre mode de réalisation, les couches de matériau composite ne sont pas imprégnées en matrice de résine. Lors de la mise sous vide, 15 de la résine est injectée et/ou infusée, par exemple dans le sac de mise à vide ; celle-ci va alors diffuser dans les tissus des différentes couches grâce à la dépression. La résine est typiquement de l'époxy, du même type que celle ayant servi pour le bois afin de garantir une bonne compatibilité.

20 Ensuite, une étape E6 de polymérisation de la résine est effectuée. Une première chauffe à 60° et une deuxième à 180°C peuvent être faites, ou bien une seule chauffe à 180°C. La température dépend généralement des températures d'utilisation du 25 donneur d'ordre. A cette fin, un autoclave 50 (ou étuve) ou une couverture chauffante (non représentée sur les figures) peuvent être utilisés. Ils comprennent respectivement un thermomètre 51 ou un thermocouple. Ils sont eux aussi avantageusement pilotés par l'unité de contrôle 80 (figure 6).

30 La couverture chauffante comporte typiquement une trame chauffante dans une baie de silicone. Alternativement, on profite de la trame chauffante 20 du moule 1 pour chauffer la résine présente dans le moule 1.

3033278 14 Une combinaison de la trame chauffante 20 et de l'autoclave 50 ou de la couverture chauffante est aussi possible. Les étapes d'autoclave sont généralement réalisées sous pression, par 5 exemple trois bars (3 bars). Une étape de finition E7, dans laquelle le matériau composite en surface du moule 1 est usiné puis préparé pour améliorer son aspect.

10 Le procédé de fabrication du moule peut comprendre une étape E0 de mise en place d'une couche 12 « anti-bilame » sur la face arrière du bois 10, c'est-à-dire sur la face du moule 1 opposée à la couche fonctionnelle 11. L'épaisseur de cette couche 12 est sensiblement égale à celle de la couche fonctionnelle 11, dans le but de compenser l'effet bilame le plus 15 précisément possible. En outre, selon le moule 1 que l'on souhaite, le procédé peut comprendre une étape El' de mise en place du réseau refroidissant 40, avant la mise en place de la couche étanche de matériau composite 12.

20 Pour cela, des tuyaux permettant de faire circuler un fluide caloporteur sont disposés sur la surface du moule. L'impératif d'homogénéité n'a pas à être vérifié ici, puisqu'il s'agit de refroidir le moule 1 plus rapidement, et non pas de fabriquer un produit 70.

25 Des tests peuvent être effectués pour s'assurer de la qualité du moule. On peut citer : - une mise en chauffe de la trame 20 uniquement à 100°C et/ou 180° sous vide. L'objectif, atteint, est d'avoir un écart de 30 température inférieur ou égale à 1°C sur l'ensemble du moule 1, - un test d'étanchéité sous vide de 7 bars et 180°C, - un contrôle dimensionnel en continu à 110°C, pour une tolérance maximale de l'ordre du millimètre.

3033278 15 A présent, on décrit en relation avec la figure 8, un procédé de fabrication d'un produit 70 et en particulier un réflecteur d'antenne 70. A cette fin, le moule 1 est préférablement circulaire et de dimension 5 supérieure au mètre (par exemple 1,2m ou 2,4m). Dans une première étape Fl, on dispose des couches de matériaux composites 71 au contact du moule, et plus particulièrement sur la couche fonctionnelle 11. Avantageusement, le moule 1 peut être 10 préchauffé pour faciliter le drapage desdites couches. En effet, elles se ramollissent et deviennent plus maniables qu'à température ambiante. La trame chauffante 20 permet un tel préchauffage. Un tel préchauffage est particulière avantageux dans le cas de matériaux composites préimprégnés de résine.

15 Dans une deuxième étape F2, on met sous vide le moule avec les couches de matériau composite 71. En effet, il est nécessaire d'appliquer une pression sur le matériau composite 71 pendant la polymérisation. La mise sous vide peut se faire au moyen d'un sac à vide pour imprégner 20 les couches de résine. Alternativement, l'étape F2 peut être comprise dans l'étape F3 (cf. infra), dans le cas d'un autoclave 50 sous atmosphère de gaz neutre qui, à la fois, peut chauffer et mettre sous pression. Autrement, le sac à vide est typiquement utilisé, même pour un autoclave car ledit sac protège de la combustion lorsque 25 l'atmosphère comprend du dioxygène. Deux modes de réalisation pour l'imprégnation de la résine existent en particulier : la résine est pré-imprégnée dans lesdites couches 71, ou bien l'étape F2 comprend une sous-étape d'infusion de résine dans le sac à vide.

30 Dans une étape F3, on chauffe l'ensemble pour polymériser la résine, avec des températures allant jusqu'à 180°C, au moyen de la trame chauffante 20 notamment.

3033278 16 On peut définir plusieurs modes de chauffage : - le premier consiste à simplement utiliser la trame chauffante 20, afin de limiter les pertes d'énergie en chauffant uniquement au contact du produit 70, et en ne chauffant pas un volume d'air 5 importante. Un sac à vide est alors utilisé pour maintenir sous vide, - le deuxième consiste à utiliser en parallèle la trame chauffante 20 et l'autoclave (ou étuve) 50. A l'aide du thermocouple de surface 31 et du thermomètre 51, on pilote la température de la trame 10 chauffante 20 pour que la température entre l'atmosphère de l'autoclave 50 et la couche fonctionnelle 11 du moule 10 soit identique. De cette façon, le produit 70 est chauffé d'une façon parfaitement homogène de part et d'autre (moins de 1°C d'écart de part et d'autre du produit 70). Dans le cas de l'étuve, un sac à 15 vide est utilisé ; dans le cas de l'autoclave 50, la mise sous pression de l'étape F2 peut être effectuée grâce à l'autoclave 50 si l'atmosphère est en gaz neutre. Sinon, un sac à vide est utilisé, - le troisième consiste à utiliser en parallèle la trame chauffante 20 et la couverture chauffante qui vient couvrir le produit 70. Un sac 20 à vide est utilisé pour mettre sous vide le moule et la couverture chauffante. A l'aide du thermocouple de la couverture chauffante et du thermocouple de surface 31, on copilote simultanément dans le sac à vide sous pression atmosphérique (entre 0,6 et 1,1 bar). De la même façon, ce co-pilotage permet d'avoir une 25 température identique de part et d'autre du produit 70 (moins de 1°C d'écart). En outre, le chauffage est ciblé au contact du produit, ce qui permet de limiter au maximum le gaspillage d'énergie, - un quatrième mode consiste à utiliser la trame chauffante 20, la 30 couverture chauffante et l'autoclave 50, sauf que dans ce cas l'autoclave 50 ne monte pas en température et sert principalement pour la mise sous pression.

3033278 17 Dans toutes ces alternatives, les données des thermocouples 30, 31, du thermomètre 51, etc. sont récupérées par l'unité de contrôle 80. Comme expliqué précédemment, en fonction du programme choisi, celle-ci peut ajuster la trame chauffante 20 et/ou l'autoclave, étuve 50, couverture 5 chauffante pour optimiser la polymérisation des résines. Avantageusement, le pilotage est effectué en continu. Lorsque la chauffe est terminée, une étape de refroidissement F4 est effectuée.

10 La chaleur résiduelle du moule 1 est ainsi transférée dans le fluide caloporteur qui circule dans ledit réseau 40, ce qui va accélérer le refroidissement du moule 1.

15 Ensuite, la pièce est démoulée dans une étape F5. Par la suite, comme le moule 1 reste chaud par inertie thermique et en particulier si le démoulage a lieu à une température encore élevée, il n'est possible de remettre des couches de matériau composite pour 20 fabriquer une autre pièce composite 70 que si la température est inférieure à un seuil. Afin d'optimiser le temps à disposition, une fois le démoulage F5 effectuée, le réseau refroidissant 40 est activé ou maintenu activé (voire le débit est augmenté et/ou la température du fluide est diminuée pour 25 accélérer davantage le refroidissement) dans une étape F6. De cette façon, il est possible de lancer la fabrication d'une autre pièce 70 plus rapidement. Le produit fabriqué est par exemple un réflecteur d'antenne en matériau 30 composite destiné à être embarquée sur un satellite.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Moule en bois (1) comprenant au moins une strate en bois de panneau de contreplaqué modifié thermiquement par transformation moléculaire (10) et au moins une couche fonctionnelle de matériau composite (11), caractérisé en ce que le moule (1) comprend une trame chauffante (20) sous forme d'au moins un réseau électrique (20a) disposée entre ladite au moins une strate en bois (10) et ladite au moins une couche fonctionnelle de matériau composite (11).
2. 2. Moule selon la revendication précédente, dans lequel la trame chauffante (20) est composée d'une pluralité de réseaux électriques (20a, 20b, 20c, 20d, 20e), chacun étant configuré pour chauffer une zone différente (Za, Zb, Zc, Zd) de la couche fonctionnelle de matériau composite (11), de manière à réguler la température de chaque zone.
3. 3. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des thermocouples (30a, ..., 30f) disposés à proximité du ou des réseaux électriques (20a, ... 20e), de manière à pouvoir contrôler la température effective de chaque réseau électrique (20a, ... 20e) ou au moins un thermocouple (31) permettant de mesurer la température au niveau de la couche fonctionnelle de matériau composite (11).
4. 4. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant l'empilement successif suivant : ladite au moins une strate en bois (10), une couche étanche de tissu composite (13), la trame chauffante (20), l'au moins une couche fonctionnelle de matériau composite (11). 3033278 19
5. 5. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un réseau refroidissant (40) disposé entre le bois (10) et une couche de matériau composite (11, 12), le réseau refroidissant (40) étant sous la forme d'un réseau de fluide 5 caloporteur.
6. 6. Moule selon les revendications 4 et 5, dans lequel le réseau refroidissant (40) est disposé entre le bois (10) et la couche étanche de matériau composite (12). 10
7. 7. Moule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche fonctionnelle de matériau composite (11) a une épaisseur relative à son diamètre, ladite couche (11) étant composée d'une pluralité de sous-couches. 15
8. 8. Ensemble comprenant un moule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trame chauffante (20) est configurée pour chauffer un produit à mouler (70) de façon endogène, l'ensemble comprenant un autoclave (50) ou étuve ou 20 une couverture chauffante, adapté pour chauffer ledit produit (70) de façon exogène.
9. 9. Ensemble selon la revendication précédente, comprenant en outre une unité de contrôle (80) configurée pour ajuster la température 25 de chauffe au moyen de la trame chauffante (20), et de l'autoclave (50) ou l'étuve ou la couverture chauffante.
10. 10.Procédé de fabrication d'un produit en matériau composite (70) au moyen d'un moule (1) ou d'un ensemble selon l'une 30 quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes de : - (F1) Mise en place des couches de matériau composite (71) du produit (70) au contact du moule (1), - (F2) Mise sous vide, 3033278 20 - (F3) Chauffage de la trame chauffante (20) pour polymériser la résine.
11. 11.Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la résine 5 est pré-imprégnée dans les couches de matériau composite (71).
12. 12.Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape (F2) de mise sous vide comprend une étape d'infusion de résine. 10
13. 13.Procédé selon la revendication 11, dans lequel la trame chauffante (20) préchauffe le moule (20), ledit préchauffage facilitant alors l'étape de mise en place (F1) des couches de matériau composite pré-imprégnées (71). 15
14. 14.Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, comprenant une étape ultérieure de refroidissement (F4, F6) du moule (1) au moyen du réseau refroidissant (40).
15. 15.Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, en 20 combinaison avec un ensemble selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel la température de la trame chauffante (20) est pilotée, au moyen de l'unité de contrôle, en fonction à la température de l'autoclave (50) ou de l'étuve ou de la couverture chauffante. 25