FR3048634A1

FR3048634A1 - Dispositif et procede de moulage par injection d'un polymere liquide

Info

Publication number: FR3048634A1
Application number: FR1652052A
Authority: FR
Inventors: Pauline Six; Nicolas Ashtari; Hubert Jean Marie Fabre; Marc-Emmanuel Techer
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-15
Anticipated expiration: 2036-03-11
Also published as: FR3048634B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif (10) de moulage par injection d'un polymère liquide dans une préforme comprenant un moule d'injection (12) comportant un orifice d'injection (16) du polymère liquide, un orifice de sortie (18) du polymère liquide et un circuit de collecte (20) du polymère liquide connecté à l'orifice de sortie (18) du polymère liquide. Le circuit de collecte (20) du polymère liquide comporte un premier canal (22) comprenant une pompe à vide (26) et un piège à résine (28) disposé entre l'orifice de sortie (18) et la pompe à vide (26) et un deuxième canal (24) comprenant au moins un réservoir (30, 32, 34). Le deuxième canal (24) est connecté au premier canal (22) entre l'orifice de sortie (18) et le piège à résine (28). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce en composite à matrice polymère dans un moule d'injection (12).

Description

Arrière-Plan de l'invention [0001] Le présent exposé concerne le moulage par injection d'un polymère liquide dans une préforme fibreuse pour former une pièce composite fibreuse à matrice polymère.

[0002] Le procédé de moulage par injection de polymère liquide dans une préforme fibreuse dans un moule est aussi appelé RTM conformément au sigle anglais pour « Resin Transfert Molding ».

[0003] Dans ce procédé, une préforme fibreuse est déposée dans un moule dinjection et un polymère liquide est injecté dans la préforme fibreuse afin de noyer les fibres dans le polymère liquide et de remplir la cavité du moule d'injection.

[0004] Le polymère liquide est injecté à une température inférieure à la température de polymérisation du polymère de sorte que la polymérisation puisse débuter mais quil soit suffisamment fluide pour pénétrer à l'intérieur de la préforme fibreuse et se répartir de manière homogène au sein de la préforme fibreuse, c'est-à-dire sans qu'il y ait formation de poches de vide dans la pièce composite fibreuse à matrice polymère finie.

[0005] A cet effet, le moule d'injection est purgé pendant le remplissage, c'est-à-dire que, pendant que le polymère liquide est injecté dans le moule, un orifice de sortie du moule est ouvert afin de permettre la sortie de polymère liquide du moule et de chasser les poches de vide qui auraient pu se former dans la préforme fibreuse. Cette étape de purge peut être réalisée plusieurs fois au cours du remplissage du moule.

[0006] Une fois la préforme fibreuse et la cavité du moule entièrement rempli de polymère liquide, l'ensemble est mis sous pression et chauffé afin de polymériser tout le polymère liquide et former ia pièce composite.

[0007] Dans certains domaines, teis que ies turbomachines, les pièces composites sont utilisées afin d'alléger le poids de la pièce. Cependant, les contraintes mécaniques subies par ces pièces sont telles que l'on s'assure que la pièce ne comporte pas ou peu de défauts et que les défauts présents ont une dimension inférieure à une dimension donnée.

[0008] Malgré toute l'attention apportée lors du remplissage de ia préforme fibreuse, il est possible que des poches de vide se forment au sein de la préforme présentant des dimensions telles que les pièces composites soient mises au rebut. Typiquement, dans le cas d'une aube de soufflante de turbomachine, toute l'aube est inspectée, par exemple par tomographie, afin de s'assurer qu'elle ne comprend pas de défaut ayant une dimension supérieure à la dimension donnée.

[0009] Dès lors, on cherche à contrôler la qualité du remplissage du moule par le polymère liquide afin de réduire le taux de rebut des pièces composites. Ceci est d'autant plus complexe qu'il n'est pas possible de contrôler visuellement la qualité du remplissage du moule d'injection par le polymère liquide.

Objet et résumé de l'invention [0010] Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients.

[0011] A cet effet, le présent exposé concerne un dispositif de moulage par injection d'un polymère liquide dans une préforme comprenant un moule dinjection comportant un orifice dnnjection du polymère liquide, un orifice de sortie du polymère liquide et un circuit de collecte du polymère liquide connecté à l'orifice de sortie du polymère liquide, le circuit de collecte du polymère liquide comportant un premier canal comprenant une pompe à vide et un piège à résine disposé entre l'orifice de sortie et la pompe à vide et un deuxième canal comprenant au moins un réservoir, le deuxième canal étant connecté au premier canal entre l'orifice de sortie et le piège à résine.

[0012] Grâce à ce dispositif, il est possible de collecter séparément le polymère liquide partiellement polymérisé sortant du moule d'injection. En effet, le dispositif comportant un réservoir distinct du piège à résine, lors d'ouvertures successives de l'orifice de sortie, le polymère sortant du moule d'injection peut être récupéré dans le piège à résine et ensuite dans le réservoir. Ainsi, les volumes de polymère liquide sortant du moule d'injection à différents moments du remplissage du moule d'injection peuvent être isolés les uns des autres.

[0013] On comprend que le circuit de collecte du polymère liquide est connecté à l'orifice de sortie du polymère liquide sans passer par le moule d'injection, c'est-à-dire que le circuit de collecte du polymère liquide collecte le polymère liquide à la sortie du moule d'injection.

[0014] On comprend que le deuxième canal peut comporter plusieurs réservoirs permettant de collecter séparément le polymère liquide qui sort du moule d'injection lors de chaque purge, c'est-à-dire lors de chaque ouverture de l'orifice de sortie du moule d'injection.

[0015] La préforme peut par exemple être une préforme fibreuse.

[0016] Le circuit de collecte peut comporter au moins deux vannes configurées pour contrôler la circulation du polymère liquide dans le circuit de collecte.

[0017] Les vannes sont des moyens simples qui permettent de remplir successivement et de manière choisie, par ouverture ou fermeture des vannes, une pluralité de réservoirs.

[0018] Le piège à résine peut comporter un couvercle, le couvercle étant transparent et comportant une surface interne du piège à résine recouverte d'au moins un film transparent.

[0019] Lorsque le polymère liquide est aspiré par la pompe à vide, il est recueilli dans le piège à résine qui permet de protéger la pompe à vide, c'est-à-dire que le piège à résine permet d'éviter que du polymère liquide n'entre dans la pompe à vide. Cependant, sous l'effet de l'aspiration de la pompe à vide et/ou de la pression appliquée au polymère liquide pendant l'injection, le polymère liquide, généralement opaque, a tendance à éclabousser les parois du piège à résine. Or, il est intéressant de voir, notamment, le polymère liquide arriver dans le piège à résine et/ou de pouvoir quantifier le volume écoule ou le temps de passage du polymère. Aussi, grâce au film transparent disposé sur la surface interne du piège à résine, l'opérateur peut réduire le temps de nettoyage du piège à résine entre deux injections. En effet, en retirant le film transparent recouvert de polymère, on obtient à nouveau un couvercle à travers lequel on peut voir l'écoulement du polymère dans le piège à résine.

[0020] On comprend que la surface interne du couvercle peut être recouverte d'un empilement comprenant une pluralité de films transparents. Ainsi, entre deux opérations dinjection, l'opérateur peut retirer un film transparent afin de récupérer un couvercie dont la surface interne n'est pas éclaboussée par des projections de polymère. Lorsque l'opérateur retire le dernier film, il colle un nouvel empilement sur la surface interne du couvercle.

[0021] Le au moins un réservoir peut comporter un couvercle, le couvercle étant transparent et comportant une surface interne du piège à résine recouverte d'au moins un film transparent.

[0022] Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d'une pièce en composite à matrice polymère dans un moule d'injection, comprenant les étapes de : - disposer une préforme dans le moule d'injection ; - injecter un polymère liquide dans le moule d'injection par un orifice d'injection du moule d'injection ; - purger le moule d'injection par ouverture d'un orifice de sortie du moule d'injection ; - collecter le polymère liquide sortant du moule d'injection dans un circuit de collecte du polymère liquide comprenant un réservoir distinct d'un piège à résine ; - fermer de l'orifice de sortie ; - répéter les étapes de purge du moule d'injection, de collecte du polymère liquide sortant et de fermeture de l'orifice de sortie au moins une fois, le polymère liquide sortant du moule d'injection lors de chaque purge étant collecté dans des réservoirs distincts ; - arrêter l'injection du polymère liquide dans le moule dnnjection - polymériser complètement le polymère liquide.

[0023] Ce procédé permet de contrôler le bon déroulement du remplissage du moule d'injection en vérifiant par exemple la répétabilité du remplissage. Il permet également de déterminer les paramètres d'injection et/ou de les modifier afin d'obtenir un meilleur remplissage du moule d'injection, par exemple lors des phases de pré-production. Le procédé peut également permettre d'expliquer les raisons d'une mise au rebut d'une pièce fabriquée par ce procédé. Il peut également être utilisé pour un suivi statistique du remplissage du moule dinjection.

[0024] Le polymère liquide peut être collecté dans le piège à résine.

[0025] On peut ainsi réduire le nombre de réservoirs du dispositif de moulage par injection. En effet, on peut prévoir un réservoir par purge du moule d'injection. Ce nombre peut être réduit si le premier écoulement de polymère liquide par l'orifice de sortie du moule d'injection est collecté dans le piège à résine.

[0026] Après fermeture de rorifice de sortie, le réservoir et/ou le piège à résine dans lequel le polymère liquide a été collecté peut être réfrigéré.

[0027] Le réservoir et/ou le piège à résine peut être réfrigéré à une température inférieure à 0°C. Par exemple, le réservoir peut être réfrigéré à -18°C.

[0028] Ainsi, la réaction de polymérisation du polymère collecté est arrêtée et il est possible de réaliser des mesures physico-chimiques sur le polymère collecté qui sont représentatives du polymère collecté à sa sortie du moule d'injection. En effet, le polymère liquide étant injecté dans ie moule à une température à laquelle la polymérisation débute, ia polymérisation continue au sein du polymère liquide tant que la température est suffisamment élevée.

[0029] Le réservoir et/ou le piège à résine peuvent comprendre des moyens de réfrigération, si bien que le polymère collecté est tout de suite réfrigéré à une température inférieure à 0°C.

[0030] Par exemple, le réservoir peut comporter des parois qui peuvent inclure des canaux dans lesquels un fluide caloporteur peut circuler. Le fluide caloporteur permettant de refroidir le polymère liquide à une température négative, par exemple -18°C.

[0031] On peut également envisager de mesurer la température du polymère liquide pendant le remplissage du piège à résine et/ou du réservoir.

[0032] La mesure de la température du polymère liquide collecté permet une meilleure compréhension des phénomènes qui prennent place lors du remplissage du moule d'injection par ie polymère liquide et notamment de formuler des hypothèses sur le degré de polymérisation du polymère collecté dans chaque réservoir et/ou dans le piège à résine.

[0033] On peut mesurer un taux de polymérisation et une température de transition vitreuse du polymère collecté.

[0034] Ces paramètres permettent de quantifier l'avancement de la polymérisation du polymère liquide sortant du moule et notamment de déterminer la présence de chemins préférentiels de remplissage dans le moule et donc un défaut probable de remplissage du moule d'injection. Ces mesures peuvent être réalisées par calorimétrie différentielle à balayage, aussi appelée DSC conformément au sigle anglais pour « Differential Scanning Calorimetry ».

[0035] En effet, si le taux de polymérisation mesuré est inférieur à un premier taux de polymérisation donné pour le polymère liquide qui sort du moule d'injection, on peut en déduire que le remplissage du moule d'injection se déroule normalement.

[0036] Si le taux de polymérisation mesuré est inférieur à un deuxième taux de polymérisation donné pour le polymère liquide qui sort du moule, le deuxième taux de polymérisation étant inférieur au premier taux de polymérisation, on peut conclure que le polymère liquide qui sort du moule d'injection est trop frais, c'est-à-dire que le polymère liquide qui sort du moule d'injection est passé majoritairement par les chemins préférentiels de remplissage, ce qui ne correspond pas au mode de remplissage souhaité du moule d'injection..

[0037] Si le taux de polymérisation mesuré est supérieur à un troisième taux de polymérisation donné pour le polymère liquide qui sort du moule, le troisième taux de polymérisation étant supérieur ou égal au premier taux de polymérisation, on peut en déduire que l'écoulement de la résine dans le moule dinjection est trop lent.

[0038] Avant la mise sous pression et le traitement thermique dans le moule de la préforme fibreuse imprégnée de polymère liquide, il est préférable que le taux de polymérisation du polymère liquide dans la préforme fibreuse soit supérieur ou égal à 15%. Par ailleurs, il est également préférable que la pression dans le moule d'injection soit supérieure à 3 bars avant que le taux de polymérisation du polymère liquide qui imprègne la préforme fibreuse ne soit égal à 20%. En effet, si ces conditions ne sont pas remplies, il existe un risque de formation de bulles de gaz au sein du polymère liquide. Les bulles de gaz se forment suite à des réactions chimiques qui ont lieu dans le polymère liquide si ces conditions ne sont pas remplies.

[0039] Ainsi, on peut vérifier, avant la montée en pression dans le moule d'injection, que le taux de polymérisation du polymère liquide lors de la dernière purge va permettre de garantir que ces conditions seront remplies.

[0040] On peut peser le polymère collecté.

[0041] Par différence avec le poids de polymère liquide injecté dans le moule d'injection pendant la période d'ouverture de l'orifice de sortie, on peut ainsi déterminer la quantité de polymère liquide qui est restée dans le moule.

[0042] On peut ouvrir et fermer l'orifice de sortie en fonction du volume de polymère liquide injecté dans le moule d'injection.

[0043] On peut ainsi contrôler aisément le volume de polymère liquide injecté dans le moule dinjection.

[0044] Le piège à résine peut comprendre un couvercle, le couvercle étant transparent et comportant une surface interne du piège à résine recouverte d'au moins un film transparent et dans lequel, après polymérisation complète du polymère liquide, on peut retirer le film transparent.

[0045] Cela permet de nettoyer rapidement le couvercle transparent entre deux procédés d'injection. Cela permet donc d'accroître la productivité et de faciliter les opérations de maintenance du dispositif de moulage par injection.

[0046] Le au moins un réservoir peut comporter un couvercle, le couvercle étant transparent et comportant une surface interne du piège à résine recouverte d'au moins un film transparent.

[0047] Pour remplir le moule dinjection de polymère liquide, on peut ouvrir et/ou fermer au moins une vanne disposée dans le circuit de collecte.

Brève description des dessins [0048] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées, sur lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de moulage par injection ; - la figure 2 est une vue schématique d'un piège à résine.

Description détaillée de l'invention [0049] La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de moulage par injection 10 comprenant un moule d'injection 12. Le moule d'injection 12 comporte une cavité 14 dans laquelie on peut disposer une préforme, par exemple une préforme fibreuse comprenant des fibres de carbones tissées 3D. Le moule d'injection 12 comporte également un orifice d'injection 16 de polymère liquide et un orifice de sortie 18 du polymère liquide hors du moule d'injection 12. Le polymère liquide est injecté dans la cavité 14 du moule d'injection 12 au moyen d'un injecteur 56.

[0050] Le dispositif de moulage par Injection 10 comporte aussi un circuit de collecte 20 du polymère liquide connecté à l'orifice de sortie 18. Le circuit de collecte 20 du polymère liquide comporte un premier canal 22 comprenant une pompe à vide 26 et un piège à résine 28. Le piège à résine 28 est disposé entre l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 et la pompe à vide 26. Le circuit de collecte 20 du polymère liquide comporte également un deuxième canal 24 comprenant, dans le mode de réalisation de la figure un, trois réservoirs 30, 32, 34. Le deuxième canai 24 est connecté au premier canal 22 entre l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 et le piège à résine 28.

[0051] Des vannes 36, 38, 40, 42, 44 permettent de contrôler la circulation du polymère liquide dans le circuit de collecte 20 du polymère liquide. Le piège à résine 28 ainsi que les réservoirs 30, 32, 34 comprennent chacun un thermocouple 46 permettant de mesurer la température du polymère liquide coiiecté dans ie piège à résine 28 et dans les réservoirs 30, 32, 34.

[0052] Comme représenté sur ia figure 2, ie piège à résine 28 peut comprendre une cuve métaiiique 48 et un couvercie 50 transparent, par exempie en piexigias, et ont une surface interne du piège à résine 28 et recouverte d'au moins un fiim transparent 52. Sur ia figure 2, ie couvercie 50 comporte un empiiement de films transparents 52. L'empilement de films transparents 52 ainsi que ie couvercle 50 comprennent un canal 54 permettant de mettre le piège à résine en dépression à l'aide de la pompe à vide 26. Le couvercle 50 et l'empilement de films transparents 52 peuvent également comprendre un canal d'arrivée de résine 56 dans le piège à résine 28 et un canal 58 permettant le passage du thermocouple 46.

[0053] Le procédé de fabrication pièce composite comprenant une préformée fibreuse et une matrice polymère dans un dispositif de moulage par injection 10 va être décrite.

[0054] Tout d'abord, on dispose une préforme fibreuse dans la cavité 14 du moule d'injection 12. On ferme la vanne 38 et on ouvre la vanne 36, l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 étant ouvert. On injecte un polymère liquide dans la cavité 14 du moule d'injection 12 par l'orifice d'injection 16. La vanne 36 étant ouverte, la pompe à vide 26 est connectée à l'orifice de sortie 18 par l'intermédiaire du canal 22 si bien que le remplissage de la cavité 14 du moule d'injection 12 par le polymère liquide est assisté par l'aspiration produite par la pompe à vide 26. On imprègne donc la préforme fibreuse avec le polymère liquide.

[0055] Le polymère liquide peut être par exemple une résine époxy dont la température de polymérisation est d'environ 180°C. Le polymère liquide est injecté dans la cavité 14 du moule d'injection 12 à environ 160°C, c'est-à-dire à une température inférieure à la température de polymérisation mais qui a pour inconvénient de commencer la polymérisation. A cette température, le polymère liquide a par exemple une viscosité inférieure ou égale 500 cp (centipoise). La viscosité va ensuite augmenter du fait de la réaction de polymérisation qui a été initiée. Toutefois, la préforme fibreuse est entièrement imprégnée avant que le polymère n'ait atteint le point de gélification.

[0056] Le piège à résine 28 permet d'aspirer l'air et le polymère liquide dans le moule d'injection 12 tout en évitant que du polymère liquide ne pénètre dans la pompe à vide 26. Le polymère liquide est collecté dans le piège à résine et sa température est mesurée au moyen du thermocouple 46i Le couvercle 50 du piège à résine 28 étant transparent, un opérateur peut suivre visuellement le remplissage du piège à résine 28 par le polymère liquide sortant du moule d'injection 12.

[0057] Lorsqu'un premier volume donné de polymère liquide a été injecté dans la cavité 14 du moule d'injection 12, après que le polymère liquide ait commencé à s'écouler par l'orifice de sortie 18, la vanne 36 est fermée. Par exemple, le premier volume donné peut être supérieur ou égal à 500 cc (centimètre cube). L'injection du polymère liquide dans le moule d'injection continue. A partir du moment où la cavité 14 est saturée en polymère liquide injecté, la pression dans la cavité 14 commence à monter jusqu'à atteindre une pression prédéterminée qui est ensuite maintenue par un injecteur 56.

[0058] Le polymère liquide collecté dans le piège à résine 28 peut être pesé et le piège à résine peut être réfrigéré à une température inférieure à 0®C, par exemple -18°C, en plaçant le piège à résine 28, par exemple, dans un congélateur, de sorte à arrêter la polymérisation du polymère liquide collecté dans le piège à résine 28. On comprend que le polymère liquide collecté peut également être pesé après la réfrigération du piège à résine 28.

[0059] On peut ensuite réaliser des analyses physico-chimiques sur le polymère collecté. On peut par exemple réaliser une calorimétrie différentielle à balayage sur le polymère collecté afin de mesurer notamment le taux de polymérisation et/ou la température de transition vitreuse du polymère collecté.

[0060] Le piège à résine 28 peut également ne pas être réfrigéré et on peut peser le polymère liquide collecté.

[0061] Il a été constaté qu'il peut se former, dans la préforme fibreuse, des chemins préférentiels d'injection du polymère liquide. Typiquement, les bords de la préforme fibreuse peuvent être des chemins préférentiels d'imprégnation et le front de pénétration du polymère liquide dans la préforme fibreuse peut ne pas être rectiligne mais former un « U ». Aussi, il peut y avoir un remplissage non homogène de la préforme fibreuse par le polymère liquide. Par ailleurs, il peut se former au sein du polymère liquide des bulles de gaz.

[0062] Aussi, au cours du remplissage de la cavité 14 du moule d'injection 12, on réalise des purges du moule d'injection 12. Les purges permettent d'éliminer une partie des régions dans lesquelles le polymère liquide n'est pas réparti de manière homogène dans la préforme fibreuse.

[0063] Ainsi, après avoir atteint la pression déterminée dans la cavité 14 du moule dinjection 12, on ouvre les vannes 38 et 40 de sorte à mettre le deuxième canal 24 en communication avec l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 et en particulier le réservoir 30.

[0064] On collecte le polymère liquide qui sort du moule d'injection 12 dans le réservoir 30.

[0065] Après injection d'un deuxième volume donné de polymère liquide dans la cavité 14, par exemple le deuxième volume donné de polymère peut être égal à 100 cm^ (centimètre cube), on ferme l'orifice de sortie 18 et la vanne 40.

[0066] Le réservoir 30 est ensuite réfrigéré, par exemple à -18®C, en plaçant le réservoir 30 dans un congélateur ou tout autre appareil permettant de réfrigérer le réservoir 30, de sorte à arrêter la polymérisation du polymère liquide collecté dans le réservoir 30.

[0067] On peut ensuite réaliser des analyses physico-chimiques sur le polymère collecté. On peut par exemple réaliser une calorimétrie différentielle à balayage sur le polymère collecté afin de mesurer notamment le taux de polymérisation et/ou la température de transition vitreuse du polymère collecté.

[0068] On peut également peser le polymère collecté dans le réservoir 30. Ainsi, par différence avec la quantité de polymère qui a été injectée dans le moule d'injection 12, la quantité de polymère collecté dans le piège à résine et la quantité de polymère collecté dans le réservoir 30, on peut déterminer la quantité de polymère présente dans le moule d'injection 12. On notera que cette pesée peut être réalisée avant ou après réfrigération du réservoir 30.

[0069] Après injection d'un troisième volume donné de polymère liquide dans la cavité 14 du moule d'injection 12, on ouvre la vanne 42 de sorte à mettre le deuxième canal 24 en communication avec l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 et en particulier le réservoir 32 et on ouvre l'orifice de sortie 18.

[0070] On collecte le polymère liquide qui sort du moule d'injection 12 dans le réservoir 32.

[0071] Après Injection d'un quatrième volume donné de polymère liquide dans la cavité 14, le quatrième volume donné peut être égal au deuxième volume donné, on ferme l'orifice de sortie 18 et la vanne 42.

[0072] Le réservoir 32 et le polymère collecté qu'il contient subissent les mêmes opérations que le réservoir 30 et le polymère collecté qu'il contenait.

[0073] Après injection d'un cinquième volume donné de polymère liquide dans la cavité 14 du moule d'injection 12, on ouvre la vanne 44 de sorte à mettre le deuxième canal 24 en communication avec l'orifice de sortie 18 du moule d'injection 12 et en particulier le réservoir 34 et on ouvre l'orifice de sortie 18.

[0074] On collecte le polymère liquide qui sort du moule d'injection 12 dans le réservoir 34.

[0075] Après injection d'un sixième volume donné de polymère liquide dans la cavité 14, le sixième volume donné peut être égal au deuxième volume donné, on ferme l'orifice de sortie 18 et la vanne 44.

[0076] Le réservoir 34 et le polymère collecté qu'il contient subissent les mêmes opérations que le réservoir 30 et le polymère collecté qu'il contenait.

[0077] On notera que les réservoirs 30, 32, 34 comprennent chacun un thermocouple 46 permettant de mesure la température du polymère liquide collecté dans chaque réservoir.

[0078] Ensuite, on arrête l'injection du polymère liquide dans le moule d'injection 12, on ferme l'orifice d'injection du moule d'injection 12 et au augmente la température du moule d'injection et la pression dans le moule d'injection afin de polymériser complètement le polymère liquide présent dans la cavité 14 du moule d'injection 12. Lorsque le polymère est complètement polymérisé, on abaisse la température du moule d'injection et la pression dans le moule d'injection et on démoule la pièce composite fibreuse à matrice polymère.

[0079] On comprend que les analyses physico-chimiques réalisées sur le polymère liquide sortant du moule d'injection 12 à chaque purge permettent par exemple de déterminer/d'ajuster les paramètres de remplissage du moule d'injection lors de la mise au point du procédé de fabrication d'une nouvelle pièce.

[0080] Lorsque les paramètres du procédé sont déterminés. Les analyses physico-chimiques réalisées peuvent être utilisées pour vérifier que le remplissage du moule d'injection 12 se déroule conformément au procédé mis en œuvre, c'est-à-dire que les analyses physico-chimiques permettent de vérifier la répétabilité du procédé.

[0081] Le polymère collecté peut également servir à réaliser des analyses statistiques, par exemple en collectant le polymère liquide sortant du moule d'injection 12 pour un procédé de fabrication toutes les cinq pièces produites.

[0082] On peut également collecter le polymère liquide dans les réservoirs et le stocker. Le polymère liquide collecté étant pesé et analysé uniquement lorsque la pièce composite finie est mise au rebut suite à l'inspection de la pièce composite, par exemple par tomographie. Le polymère collecté permet alors d'essayer de mieux comprendre l'origine des défauts constatés et, si nécessaire, de modifier le procédé de remplissage du moule d'injection 12.

[0083] Par ailleurs, sous l'effet de l'aspiration de la pompe à vide 26 et/ou de la pression appliquée au polymère liquide pendant l'injection, le polymère liquide, généralement opaque, a tendance à éclabousser les parois du piège à résine 28 et notamment le couvercle 50. Aussi, grâce au film transparent 52 disposé sur la surface interne du piège à résine 28, l'opérateur peut réduire le temps de nettoyage du piège à résine 28 entre deux injections. En effet, en retirant le film transparent 52 recouvert de polymère, on obtient à nouveau un couvercle 50 à travers lequel on peut voir l'écoulement du polymère dans le piège à résine 28. En effet, le couvercle 50 étant réalisé en matériau plastique transparent, par exemple du plexiglas, il est déconseillé d'utiliser de l'acétone pour nettoyer le couvercle 50. L'acétone est un produit qui permet de retirer le polymère liquide présent sur les parois du piège à résine mais il a également pour effet d'opacifier le plexiglas, ce qui ne permettrait donc plus de suivre visuellement l'écoulement du polymère liquide dans le piège à résine 28.

[0084] Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réaiisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. Ainsi, le piège à résine 28 peut ne pas comporter de film transparent 52 sur le couvercle 50. On peut également envisager que les réservoirs 30, 32, 34 soient munis d'un couvercle transparent et que ces couvercles transparents soient recouverts d'au moins un film transparent. On a décrit un dispositif de moulage par injection comprenant trois réservoirs. On peut envisager que le dispositif de moulage par injection comprenne plus ou moins de réservoirs, selon le nombre de purges réalisées iors du remplissage et selon que le premier voiume de poiymère liquide sortant du moule d'injection soit ou non coilecté dans le piège à résine. On a décrit que le taux de polymérisation et la température de transition vitreuse étaient mesurées après réfrigération du polymère liquide qui a été collecté. On peut également envisager que ces mesures soient réalisées sans réfrigération préalable du polymère liquide collecté.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (10) de moulage par injection d'un polymère liquide dans une préforme comprenant un moule d'injection (12) comportant un orifice d'injection (16) du polymère liquide, un orifice de sortie (18) du polymère liquide et un circuit de collecte (20) du polymère liquide connecté à l'orifice de sortie (18) du polymère liquide, le circuit de collecte (20) du polymère liquide comportant un premier canal (22) comprenant une pompe à vide (26) et un piège à résine (28) disposé entre l'orifice de sortie (18) et la pompe à vide (26) et un deuxième canal (24) comprenant au moins un réservoir (30, 32, 34), le deuxième canal (24) étant connecté au premier canal (22) entre l'orifice de sortie (18) et le piège à résine (28).
2. Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel le circuit de collecte (20) comporte au moins deux vannes (36, 38, 40, 42, 44) configurées pour contrôler la circulation du polymère liquide dans le circuit de collecte (20).
3. Procédé de fabrication d'une pièce en composite à matrice polymère dans un moule dΊnjection (12), comprenant les étapes de : - disposer une préforme dans le moule dinjection (12) ; - injecter un polymère liquide dans le moule d'injection (12) par un orifice d'injection (16) du moule d'injection (12) ; - purger le moule dinjection (12) par ouverture d'un orifice de sortie (18) du moule d'injection (12) ; - collecter le polymère liquide sortant du moule d'injection (12) dans un circuit de collecte (20) du polymère liquide comprenant un réservoir (30, 32, 34) distinct d'un piège à résine (28) ; - fermer de l'orifice de sortie (18) ; - répéter les étapes de purge du moule dinjection (12), de collecte du polymère liquide sortant et de fermeture de l'orifice de sortie (18) au moins une fois, le polymère liquide sortant du moule dinjection (12) lors de chaque purge étant collecté dans des réservoirs (30, 32, 34) distincts ; - arrêter linjection du polymère liquide dans le moule dinjection (12); - polymériser complètement le polymère liquide.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le polymère est collecté dans le piège à résine (28).
5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel après fermeture de l'orifice de sortie (18), le réservoir (30, 32, 34) et/ou le piège à résine (28) dans lequel le polymère liquide a été collecté est réfrigéré.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel on mesure un taux de polymérisation et une température de transition vitreuse du polymère collecté.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel on pèse le polymère collecté.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel on ouvre et on ferme l'orifice de sortie (18) en fonction du volume de polymère liquide injecté dans le moule d'injection (12).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, dans lequel, pour remplir le moule d'injection (12) de polymère liquide, on ouvre et/ou on ferme au moins une vanne (36, 38, 40, 42, 44) disposée dans le circuit de collecte (20).