FR3132459A1 - PROCESS FOR MAKING A PART IN THERMOPLASTIC MATERIAL - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de réalisation d’une pièce en matériau thermoplastique comprenant - l’application d’un agent d’adhésion sur la surface d’application d’un moule, pour conférer un caractère collant à la surface d’application, - la réalisation d’un premier ensemble (71), comprenant la réalisation d’un premier pli de bandes thermoplastiques sur ladite surface d’application, ledit premier ensemble présentant une zone périphérique (712) s’étendant au-delà du contour théorique final de la pièce à réaliser, - la mise en place d’une bande d’étanchéité sur le contour du premier ensemble, et mise sous vide du premier ensemble, pour garantir le maintien dudit premier ensemble sur la surface d’application, - la réalisation sur le premier ensemble d’un deuxième ensemble (72) comprenant plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques pour réaliser la préforme (73), et - le détourage de la préforme selon le contour théorique final pour obtenir la pièce en matériau thermoplastique.The present invention relates to a process for producing a part made of thermoplastic material comprising - the application of an adhesion agent to the application surface of a mold, to impart a sticky character to the application surface, - the production of a first set (71), comprising the production of a first ply of thermoplastic strips on said application surface, said first set having a peripheral zone (712) extending beyond the final theoretical contour of the part to be produced, - placing a sealing strip on the contour of the first set, and placing the first set under vacuum, to guarantee that said first set is maintained on the application surface, - carrying out on the first set of a second set (72) comprising several superimposed plies of thermoplastic strips to produce the preform (73), and - the trimming of the preform according to the final theoretical contour to obtain the part made of thermoplastic material.
Description
La présente invention concerne un procédé de réalisation d‘une pièce en matériau plastique par application de plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques sur la surface d’application d’un moule.The present invention relates to a method for producing a part made of plastic material by applying several superimposed folds of thermoplastic strips to the application surface of a mold.
Il est connu des procédés de réalisation d’une pièce en matériau thermoplastique comprenant la réalisation d’une préforme comprenant plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques, le premier pli étant obtenu par application d’une ou plusieurs bandes thermoplastiques côte à côte sur la surface d’application d’un moule, chaque pli suivant étant obtenu par application d’une ou plusieurs bandes thermoplastiques sur une ou plusieurs bandes du pli précédent. Les bandes thermoplastiques peuvent être formées d’une ou plusieurs fibres plates continues pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique, par exemple des fibres de carbone constituées d’une multitude de fils ou filaments de carbone.Methods for producing a part made of thermoplastic material are known, comprising the production of a preform comprising several superimposed plies of thermoplastic strips, the first ply being obtained by applying one or more thermoplastic strips side by side on the surface of application of a mold, each following fold being obtained by applying one or more thermoplastic strips to one or more strips of the previous fold. The thermoplastic strips can be formed from one or more continuous flat fibers pre-impregnated with a thermoplastic polymer, for example carbon fibers made up of a multitude of carbon threads or filaments.
Dans des procédés de placement de fibres, connus en soi, chaque bande est appliquée au contact sur un moule pour former plusieurs plis dans des orientations définies. Ces procédés de drapage automatique au contact sont mis en œuvre au moyen d’une tête de placement de fibres comportant un rouleau de compactage destiné à venir en contact contre le moule pour appliquer une bande formée d’une ou plusieurs fibres plates continues. La tête est équipée d’un système de chauffe pour chauffer la bande à appliquer, juste avant son compactage par le rouleau, ainsi que la surface du moule ou les bandes déjà appliquées en amont du rouleau de compactage. Le chauffage est de préférence, effectué à une température supérieure ou égale à la température de fusion du polymère thermoplastique afin de garantir un soudage efficace entre les bandes. La préforme résultante est généralement soumise à une opération de consolidation par passage dans un four autoclave, cette consolidation visant à supprimer les vides, à réduire le taux de porosité et à augmenter le taux de cristallinité de la pièce. Dans certains procédés, le chauffage lors du drapage est effectué pour assurer une consolidation in situ de la pièce, de sorte que la pièce obtenue après drapage ne nécessite pas d’opération de traitement thermique supplémentaire pour atteindre les caractéristiques mécaniques souhaitées.In fiber placement methods, known per se, each strip is applied in contact with a mold to form several folds in defined orientations. These automatic contact draping processes are implemented by means of a fiber placement head comprising a compaction roller intended to come into contact against the mold to apply a strip formed of one or more continuous flat fibers. The head is equipped with a heating system to heat the strip to be applied, just before its compaction by the roller, as well as the surface of the mold or the strips already applied upstream of the compaction roller. The heating is preferably carried out at a temperature greater than or equal to the melting temperature of the thermoplastic polymer in order to guarantee effective welding between the strips. The resulting preform is generally subjected to a consolidation operation by passing it through an autoclave oven, this consolidation aiming to eliminate voids, reduce the porosity rate and increase the crystallinity rate of the part. In certain processes, heating during draping is carried out to ensure in situ consolidation of the part, so that the part obtained after draping does not require an additional heat treatment operation to achieve the desired mechanical characteristics.
Il est nécessaire d’obtenir une bonne accroche du premier pli sur le moule pour garantir une bonne qualité de drapage, tout en permettant un démoulage aisé de la pièce après drapage. Par ailleurs, suivant la taille ou la complexité de la pièce, ou suivant le type de machine utilisé, un déplacement du moule est nécessaire pour effectuer le drapage des plis, le moule devant par exemple être monté sur un système de déplacement de type positionneur. L’accroche du premier pli doit permettre d’effectuer de tels mouvements du moule. Le drapage du premier pli sur le moule, généralement métallique, est souvent problématique, les polymères thermoplastiques n’adhérant pas naturellement aux surfaces des moules.It is necessary to obtain good grip of the first fold on the mold to guarantee good draping quality, while allowing easy unmolding of the piece after draping. Furthermore, depending on the size or complexity of the part, or depending on the type of machine used, a movement of the mold is necessary to carry out the draping of the folds, the mold having for example to be mounted on a positioner type movement system. The hooking of the first fold must allow such movements of the mold to be carried out. Draping the first ply over the mold, usually metallic, is often problematic, as thermoplastic polymers do not naturally adhere to mold surfaces.
Ce premier pli est classiquement effectué avec un film d’accroche, généralement un film polyimide, tel que les films vendus sous la dénomination commerciale Thermalimide ou Kapton. Le film polyimide est appliqué sur la surface du moule et est maintenu sur le moule par une mise sous vide. Le premier pli est alors réalisé en chauffant à la fois les bandes à appliquer et le film polyimide. Ces films polyimide sont aujourd’hui utilisés pour l’accroche du premier pli de pièces planes ou présentant une seule direction de courbure, mais ne sont pas bien adaptés à la fabrication de pièces tridimensionnelles avec des géométries complexes. Ces films polyimide présentent en effet une souplesse limitée qui ne leur permet pas d’épouser les surfaces de moule de géométries complexes, notamment des surfaces à double courbure. Pour la réalisation de certaines pièces de formes complexes, il est possible de découper des morceaux de film polyimide et de les assembler les uns avec les autres avec des bandes adhésives de polyimide. Cette opération s’avère toutefois longue et fastidieuse. Par ailleurs, les surépaisseurs de bandes adhésives génèrent des marquages sur la surface de la pièce après démoulage. Dans le cas de drapage sans post consolidation, il est important de ne pas générer de défauts sur la surface en contact avec le moule, l’état de surface final de la pièce étant celui obtenu après démoulage.This first fold is conventionally carried out with a bonding film, generally a polyimide film, such as films sold under the trade name Thermalimide or Kapton. The polyimide film is applied to the surface of the mold and is held on the mold by vacuuming. The first fold is then made by heating both the strips to be applied and the polyimide film. These polyimide films are today used for attaching the first ply of flat parts or those presenting a single direction of curvature, but are not well suited to the manufacture of three-dimensional parts with complex geometries. These polyimide films in fact have limited flexibility which does not allow them to match mold surfaces with complex geometries, in particular surfaces with double curvature. To make certain parts with complex shapes, it is possible to cut pieces of polyimide film and assemble them together with polyimide adhesive strips. However, this operation turns out to be long and tedious. Furthermore, the extra thickness of the adhesive strips generates markings on the surface of the part after demolding. In the case of draping without post consolidation, it is important not to generate defects on the surface in contact with the mold, the final surface state of the part being that obtained after demolding.
Le but de la présente invention est de proposer une solution visant à pallier au moins l’un des inconvénients précités.The aim of the present invention is to propose a solution aimed at overcoming at least one of the aforementioned drawbacks.
A cet effet, la présente invention propose un procédé de réalisation d’une pièce en matériau thermoplastique comprenant la réalisation d’une préforme comprenant plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques, le premier pli étant obtenu par application d’une ou plusieurs bandes thermoplastiques côte à côte sur la surface d’application d’un moule, chaque pli suivant étant obtenu par application d’une ou plusieurs bandes thermoplastiques sur une ou plusieurs bandes du pli précédent, chaque bande étant de préférence appliquée en chauffant à la fois la bande à appliquer et la ou les bandes précédemment appliquées, caractérisé en ce que la réalisation de la préforme comprend
- l’application d’un agent d’adhésion, telle qu’une colle, de préférence par pulvérisation, sur la surface d’application du moule, pour conférer un caractère collant à la surface d’application,
- la réalisation d’un premier ensemble, comprenant la réalisation d’un premier pli sur ladite surface d’application munie de colle, de préférence de manière automatique, par exemple par placement de fibres et/ou par fabrication additive, ledit premier ensemble présentant une zone périphérique s’étendant au-delà du contour théorique final de la pièce à réaliser, ladite colle assurant temporairement le maintien du premier ensemble sur la surface d’application du moule,
- la mise en place d’une bande d’étanchéité sur le contour du premier ensemble, ladite bande d’étanchéité s’étendant sur la surface d’application du moule et sur la zone périphérique du premier ensemble, et mise sous vide du premier ensemble, ladite mise sous vide consistant à tirer le vide entre le premier ensemble et la surface d’application du moule, pour garantir le maintien dudit premier ensemble sur la surface d’application, et
- la réalisation sur le premier ensemble d’un deuxième ensemble comprenant plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques, de préférence de manière automatique, pour réaliser la préforme, le contour du deuxième ensemble étant par exemple disposé juste au-delà du contour théorique final,
le procédé comprenant en outre le détourage de la préforme selon le contour théorique final pour obtenir la pièce en matériau thermoplastique.To this end, the present invention proposes a method for producing a part made of thermoplastic material comprising the production of a preform comprising several superimposed folds of thermoplastic strips, the first ply being obtained by applying one or more thermoplastic strips side by side. side on the application surface of a mold, each subsequent ply being obtained by applying one or more thermoplastic strips to one or more strips of the previous ply, each strip preferably being applied by heating both the strip to be applied and the strip(s) previously applied, characterized in that the production of the preform comprises
- the application of an adhesion agent, such as an adhesive, preferably by spraying, on the application surface of the mold, to give a sticky character to the application surface,
- the production of a first assembly, comprising the production of a first fold on said application surface provided with glue, preferably automatically, for example by placement of fibers and/or by additive manufacturing, said first assembly having a peripheral zone extending beyond the final theoretical contour of the part to be produced, said glue temporarily ensuring the maintenance of the first assembly on the application surface of the mold,
- the installation of a sealing strip on the contour of the first assembly, said sealing strip extending over the application surface of the mold and over the peripheral zone of the first assembly, and placing the first assembly under vacuum together, said vacuuming consisting of drawing the vacuum between the first assembly and the application surface of the mold, to guarantee the maintenance of said first assembly on the application surface, and
- the production on the first assembly of a second assembly comprising several superimposed folds of thermoplastic strips, preferably automatically, to produce the preform, the contour of the second assembly being for example arranged just beyond the final theoretical contour,
the process further comprising trimming the preform according to the final theoretical contour to obtain the part made of thermoplastic material.
Selon l’invention, une colle est utilisée pour assurer l’accroche temporaire du premier pli sur la surface d’application, le temps de la réalisation d’un premier ensemble, la colle servant uniquement à conférer un caractère collant à la surface d’application. Cette solution d’accroche non permanente ne nécessite pas de traitement de surface particulier du moule. Ce premier ensemble s’entend au-delà du contour théorique final pour définir une zone périphérique, qui sera utilisée pour maintenir le premier ensemble par mise sous vide et réaliser tous les plis de la préforme, et qui sera ensuite supprimée par détourage.According to the invention, a glue is used to ensure the temporary adhesion of the first fold to the application surface, during the production of a first assembly, the glue serving only to give a sticky character to the surface of application. This non-permanent adhesion solution does not require any special surface treatment of the mold. This first set extends beyond the final theoretical contour to define a peripheral zone, which will be used to maintain the first set by vacuuming and make all the folds of the preform, and which will then be removed by trimming.
L’agent d’adhésion est de préférence appliqué par pulvérisation, et est par exemple une colle en pulvérisateur vendue par la société 3M sous la dénomination commerciale Spray Mount.The adhesion agent is preferably applied by spraying, and is for example a spray adhesive sold by the company 3M under the trade name Spray Mount.
Le procédé selon l’invention, avec une accroche temporaire via un agent d’adhésion, puis une accroche par aspiration, permet de réaliser tout type de pièce en matériau thermoplastique, notamment des pièces tridimensionnelles avec des formes complexes.The method according to the invention, with temporary attachment via an adhesion agent, then attachment by suction, makes it possible to produce any type of part in thermoplastic material, in particular three-dimensional parts with complex shapes.
Les bandes thermoplastiques peuvent être appliquées par un procédé de placement de fibres, au moyen d’une tête de placement de fibres comprenant un rouleau de compactage et des moyens de chauffe, et/ou par fabrication additive au moyen d’une tête de fabrication additive comprenant une buse et des moyens de chauffe. La préforme peut être obtenue en combinant des plis réalisés par placement de fibres et des plis réalisés par fabrication additive. Le procédé selon l’invention s’avère particulièrement avantageux pour la réalisation de pièces composites par placement de fibres, comprenant éventuellement un second ensemble avec des plis réalisés par fabrication additive.The thermoplastic strips may be applied by a fiber placement method, by means of a fiber placement head comprising a compaction roller and heating means, and/or by additive manufacturing using an additive manufacturing head comprising a nozzle and heating means. The preform can be obtained by combining folds made by fiber placement and folds made by additive manufacturing. The method according to the invention proves to be particularly advantageous for the production of composite parts by placement of fibers, possibly comprising a second assembly with folds produced by additive manufacturing.
Dans le cas de placement de fibres, les bandes thermoplastiques peuvent être formées d’une ou plusieurs fibres plates continues ou discontinues imprégnées d’un polymère thermoplastique. Dans le cas de fibres continues, chaque fibre est constituée d’une multitude de fils ou filaments, par exemple une fibre de carbone constituée d’une multitude de filaments de carbone. La pièce résultante est alors une pièce composite comprenant des fibres continues et une matrice polymère thermoplastique. Les bandes thermoplastiques appliquées par placement de fibres peuvent également être formées d’une ou plusieurs fibres thermoplastiques plates, formées à partir d’un polymère thermoplastique.In the case of fiber placement, the thermoplastic strips can be formed from one or more continuous or discontinuous flat fibers impregnated with a thermoplastic polymer. In the case of continuous fibers, each fiber is made up of a multitude of threads or filaments, for example a carbon fiber made up of a multitude of carbon filaments. The resulting part is then a composite part comprising continuous fibers and a thermoplastic polymer matrix. Thermoplastic tapes applied by fiber placement may also be formed from one or more flat thermoplastic fibers, formed from a thermoplastic polymer.
Dans le cas de fabrication additive, les bandes sont formées par fusion d’un polymère thermoplastique.In the case of additive manufacturing, the strips are formed by melting a thermoplastic polymer.
Afin d’obtenir une étanchéité suffisante du premier ensemble pour une mise sous vide efficace, notamment dans le cas de bandes de fibres pré-imprégnées appliquées par placement de fibres, le premier ensemble comprend de préférence plusieurs plis superposés. Selon un mode de réalisation, la réalisation d’un premier ensemble comprend la réalisation du premier pli et d’un ou plusieurs plis additionnels, s’étendant au-delà du contour théorique final de la pièce, de sorte que le premier ensemble présente une étanchéité suffisante pour un maintien par mise sous vide. Les plis sont appliqués dans des orientations complémentaires, les bandes de plis différents formant un angle non nul entre elles, et/ou sont appliquées en quinconce. Dans ce dernier cas, les plis sont dans une même orientation, parallèles entre eux, et sont décalés l’un par rapport à l’autre de sorte que chaque fibre d’un pli supérieur recouvre deux fibres adjacentes du pli inférieur.In order to obtain sufficient sealing of the first assembly for effective vacuuming, particularly in the case of strips of pre-impregnated fibers applied by placing fibers, the first assembly preferably comprises several superimposed plies. According to one embodiment, the production of a first assembly comprises the production of the first fold and one or more additional folds, extending beyond the final theoretical contour of the part, so that the first assembly presents a sufficient sealing for maintenance by vacuum. The folds are applied in complementary orientations, the strips of different folds forming a non-zero angle between them, and/or are applied in a staggered manner. In the latter case, the plies are in the same orientation, parallel to each other, and are offset from each other so that each fiber of a higher ply covers two adjacent fibers of the lower ply.
Dans le cas de bandes thermoplastiques appliquées par fabrication additive ou de bandes thermoplastiques formées de fibres thermoplastiques appliquées par placement de fibres, une étanchéité suffisante du premier ensemble peut être obtenu avec un seul pli.In the case of thermoplastic strips applied by additive manufacturing or thermoplastic strips formed of thermoplastic fibers applied by fiber placement, sufficient sealing of the first assembly can be obtained with a single ply.
Les fibres continues appliquées par placement de fibres sont par exemple des fibres de carbone, des fibres de verre ou des fibres synthétiques, par exemple de 1 mm, 3,175 mm, 6,35mm ou 12,7 mm de large, les fibres étant pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique par exemple choisi dans le groupe constitué par les polyamides, polyesters tel que le polyéthylène téréphtalate, polyéthersulfones, polyétheréthercétones, polysulfures de phénylène, polyuréthanes, époxydes, polyoléfines, acide polylactique, ou un mélange d’un ou plusieurs de ces polymères.The continuous fibers applied by fiber placement are for example carbon fibers, glass fibers or synthetic fibers, for example 1 mm, 3.175 mm, 6.35 mm or 12.7 mm wide, the fibers being pre- impregnated with a thermoplastic polymer for example chosen from the group consisting of polyamides, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethersulfones, polyetheretherketones, polyphenylene sulfides, polyurethanes, epoxides, polyolefins, polylactic acid, or a mixture of one or more of these polymers.
Selon un mode de réalisation, le premier pli est réalisé avec un chauffage des bandes thermoplastiques à appliquer, à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique, sensiblement sans rayonnement thermique émis par des moyens de chauffe directement en direction de la surface d’application du moule, pour ne pas détériorer l’agent d’adhésion.According to one embodiment, the first fold is produced with heating of the thermoplastic strips to be applied, at a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic polymer, substantially without thermal radiation emitted by heating means directly towards the surface of application of the mold, so as not to damage the adhesion agent.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, avant la réalisation du premier pli, et de préférence après l’application de l’agent d’adhésion, la pose d’une couche drainante sur la surface d’application du moule, de préférence uniquement au-delà du contour théorique final, afin de faciliter la mise sous vide ultérieure, le premier ensemble recouvrant ladite couche drainante.According to one embodiment, the method comprises, before making the first fold, and preferably after applying the adhesion agent, the installation of a draining layer on the application surface of the mold, preferably only beyond the final theoretical contour, in order to facilitate subsequent vacuuming, the first assembly covering said draining layer.
Selon un mode de réalisation, la préforme est réalisée sur un moule chauffant, ledit moule étant chauffé lors de la réalisation du second ensemble, et non chauffé lors de réalisation du premier ensemble afin de ne pas détériorer l’agent d’adhésion avant la mise sous vide.According to one embodiment, the preform is produced on a heating mold, said mold being heated during the production of the second set, and not heated during the production of the first set so as not to deteriorate the adhesion agent before placing. under a vacuum.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend l’application de bandes thermoplastiques formées d’une ou plusieurs fibres continues ou discontinues, de préférence continues, imprégnées d’un polymère thermoplastique, ladite application étant effectuée par placement de fibres au moyen d’une tête de placement de fibres comprenant un rouleau de compactage et un système de chauffe, de préférence de type laser.According to one embodiment, the method comprises the application of thermoplastic strips formed of one or more continuous or discontinuous fibers, preferably continuous, impregnated with a thermoplastic polymer, said application being carried out by placing fibers by means of a fiber placement head comprising a compaction roller and a heating system, preferably of the laser type.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d’un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :The invention will be better understood, and other objects, details, characteristics and advantages will appear more clearly during the following detailed explanatory description of a particular currently preferred embodiment of the invention, with reference to the schematic drawings. annexed, on which:
– la
- la
- la
- les
- la
- la
La
Dans une première étape, de la colle 3 est pulvérisée sur la surface du moule pour assurer l’adhésion du premier pli. La colle est appliquée au-delà du contour théorique final de la pièce finale, illustrée par le trait discontinu référencé 13 sur la
Une bande de couche drainante 5 est positionnée sur la surface du moule autour du contour théorique final 13, afin de faciliter la mise sous vide ultérieure.A strip of draining layer 5 is positioned on the surface of the mold around the final theoretical contour 13, in order to facilitate subsequent vacuuming.
Un premier pli de bandes de fibres continues pré-imprégnées d’un polymère thermoplastique est drapé sur la surface du moule munie de colle. En référence à la
Un ou plusieurs plis additionnels sont drapés dans des orientations complémentaires de celle du premier pli jusqu’à l’obtention d’un premier ensemble 71. Le premier ensemble comprend un nombre de plis dans des orientations complémentaires et/ou disposés en quinconce, de sorte que ledit ensemble soit suffisamment étanche pour permettre une mise sous vide efficace dudit premier ensemble, de préférence sensiblement sans fuite, et ainsi garantir un maintien de ce premier ensemble sur le moule. A titre d’exemple, le premier pli est orienté à 0° par rapport à un axe de référence de la pièce, un deuxième pli est drapé sur le premier pli à 90°, et un troisième pli est orienté à 0°, en appliquant un décalage entre les bandes du premier pli et celles du deuxième pli de sorte que les fibres du deuxième pli viennent se superposer sur deux fibres adjacentes du premier pli. Selon un autre exemple, le premier ensemble comprend uniquement un premier pli et un deuxième pli tous les deux disposés à 0°, le deuxième pli étant appliqué en utilisant la stratégie de décalage précitée.One or more additional folds are draped in orientations complementary to that of the first fold until a first set 71 is obtained. The first set comprises a number of folds in complementary orientations and/or arranged in a staggered manner, so that said assembly is sufficiently sealed to allow effective vacuuming of said first assembly, preferably substantially without leaking, and thus guarantee that this first assembly is maintained on the mold. For example, the first fold is oriented at 0° relative to a reference axis of the part, a second fold is draped over the first fold at 90°, and a third fold is oriented at 0°, by applying an offset between the strips of the first ply and those of the second ply so that the fibers of the second ply are superimposed on two adjacent fibers of the first ply. According to another example, the first set comprises only a first fold and a second fold both arranged at 0°, the second fold being applied using the aforementioned offset strategy.
Pour le drapage de ces plis additionnels, le système de chauffe 66 est avantageusement orienté pour chauffer à la fois les fibres à draper ainsi que les fibres préalablement drapées en amont du rouleau par rapport à la direction d’avancement de la tête, à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastiques, afin de souder les fibres à draper aux fibres du pli précédent. Le faisceau émis par le système de chauffe est par exemple centré sur la ligne de contact entre le rouleau et la surface du pli précédent. Lors de la réalisation de ce premier ensemble, la colle assure l’adhésion des plis au moule. Ces plis additionnels présentent une surface équivalente à celle du premier pli. Le premier ensemble présente un contour 711 disposé au-delà du contour théorique final, et au-delà de la bande de couche drainante, le premier ensemble présentant une zone dite périphérique 712 définie entre le contour théorique finale 13 de la pièce et son contour 711.For the draping of these additional folds, the heating system 66 is advantageously oriented to heat both the fibers to be draped as well as the fibers previously draped upstream of the roller relative to the direction of advancement of the head, to a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic polymer, in order to weld the fibers to be draped to the fibers of the previous ply. The beam emitted by the heating system is for example centered on the contact line between the roller and the surface of the previous fold. When making this first set, the glue ensures that the folds adhere to the mold. These additional folds have a surface area equivalent to that of the first fold. The first set presents a contour 711 disposed beyond the final theoretical contour, and beyond the strip of draining layer, the first set presenting a so-called peripheral zone 712 defined between the final theoretical contour 13 of the part and its contour 711 .
En référence aux figures 5 et 6, le premier ensemble 71, est ensuite étanchéifié au moyen d’une bande d’étanchéité formée ici d’une bande adhésive 8 étanche, pour permettre la mise sous vide du premier ensemble. La bande adhésive est appliquée sur le contour 711 du premier ensemble, la bande adhésive étant posée à cheval sur la surface d’application du moule et sur le premier ensemble, plus précisément sur le dernier pli du premier ensemble. La bande adhésive étanche utilisée est par exemple une bande polyimide, tel qu’un ruban adhésif polyimide vendu sous la dénomination commerciale Kapton. Une telle bande en polyimide permet d’éviter une détérioration de cette bande avec le système de chauffe de la tête lors de la réalisation des plis suivants, et ainsi de réaliser une zone périphérique de taille réduite. En variante, la bande adhésive est remplacée par une bâche à vide classique, fixée le long de la surface du moule et du premier ensemble avec un joint d’étanchéité.With reference to Figures 5 and 6, the first assembly 71 is then sealed by means of a sealing strip formed here of a waterproof adhesive strip 8, to allow the first assembly to be placed under vacuum. The adhesive strip is applied to the contour 711 of the first set, the adhesive strip being placed astride the application surface of the mold and on the first set, more precisely on the last fold of the first set. The waterproof adhesive tape used is for example a polyimide tape, such as a polyimide adhesive tape sold under the trade name Kapton. Such a polyimide strip makes it possible to avoid deterioration of this strip with the head heating system when making the following folds, and thus to create a peripheral zone of reduced size. Alternatively, the adhesive strip is replaced by a conventional vacuum tarpaulin, fixed along the surface of the mold and the first assembly with a seal.
Pour la mise sous vide, le moule est équipé d’au moins un canal 22 de mise sous vide débouchant sur la surface d’application du moule, au niveau de la bande de couche drainante, et sur une face latérale 23 du moule pour sa connexion à une pompe à vide. La mise en marche de la pompe à vide permet de tirer le vide entre le premier ensemble 71 et la surface d’application 21 du moule, et de maintenir ainsi le premier ensemble par aspiration contre le moule. Le moule peut présenter plusieurs canaux de mise sous vide pour tirer le vide en plusieurs points.For vacuuming, the mold is equipped with at least one vacuum channel 22 opening onto the application surface of the mold, at the level of the draining layer strip, and onto a side face 23 of the mold for its connection to a vacuum pump. Switching on the vacuum pump makes it possible to draw the vacuum between the first assembly 71 and the application surface 21 of the mold, and thus maintain the first assembly by suction against the mold. The mold may have several vacuum channels to draw the vacuum at several points.
Plusieurs plis formant un deuxième ensemble 72 peuvent ensuite être drapés avec la tête de placement sur le premier ensemble pour finaliser une préforme 73, tel qu’illustré à la
Une fois la préforme 73 réalisée, la préforme peut être retirée du moule et être détourée, en effectuant une découpe, selon les lignes de coupe représentées de manière schématique sous la référence 9 sur la
Bien que l’invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu’elle n’y est nullement limitée et qu’elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention.Although the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is obvious that it is in no way limited to it and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention.
Claims (6)
- l’application d’un agent d’adhésion (3) sur la surface d’application du moule, pour conférer un caractère collant à la surface d’application,
- la réalisation d’un premier ensemble (71), comprenant la réalisation d’un premier pli sur ladite surface d’application munie de colle, ledit premier ensemble présentant une zone périphérique (712) s’étendant au-delà du contour théorique final (13) de la pièce à réaliser,
- la mise en place d’une bande d’étanchéité (8) sur le contour (711) du premier ensemble, ladite bande d’étanchéité s’étendant sur la surface d’application du moule et sur la zone périphérique (712) du premier ensemble, et mise sous vide du premier ensemble, pour garantir le maintien dudit premier ensemble sur la surface d’application, et
- la réalisation sur le premier ensemble (71) d’un deuxième ensemble (72) comprenant plusieurs plis superposés de bandes thermoplastiques pour réaliser la préforme (73),
le procédé comprenant en outre le détourage de la préforme selon le contour théorique final pour obtenir la pièce en matériau thermoplastique.Method for producing a part (1) of thermoplastic material comprising the production of a preform (73) comprising several superimposed folds of thermoplastic strips, the first fold being obtained by applying one or more thermoplastic strips side by side on the application surface (21) of a mold (2), each following fold being obtained by applying one or more thermoplastic strips to one or more thermoplastic strips of the previous fold, characterized in that the production of the preform comprises
- the application of an adhesion agent (3) to the application surface of the mold, to give a sticky character to the application surface,
- the production of a first assembly (71), comprising the production of a first fold on said application surface provided with glue, said first assembly having a peripheral zone (712) extending beyond the final theoretical contour (13) of the part to be produced,
- the installation of a sealing strip (8) on the contour (711) of the first assembly, said sealing strip extending over the application surface of the mold and over the peripheral zone (712) of the first set, and vacuuming of the first set, to guarantee the maintenance of said first set on the application surface, and
- the production on the first assembly (71) of a second assembly (72) comprising several superimposed folds of thermoplastic strips to produce the preform (73),
the process further comprising trimming the preform according to the final theoretical contour to obtain the part made of thermoplastic material.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| FR2201159A FR3132459B1 (en) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | METHOD FOR PRODUCING A PART FROM THERMOPLASTIC MATERIAL |
| PCT/FR2023/000011 WO2023152430A1 (en) | 2022-02-10 | 2023-01-23 | Method for producing a part made of thermoplastic material |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2201159A FR3132459B1 (en) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | METHOD FOR PRODUCING A PART FROM THERMOPLASTIC MATERIAL |
| FR2201159 | 2022-02-10 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Citations (4)
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- 2022-02-10 FR FR2201159A patent/FR3132459B1/en active Active
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2023
- 2023-01-23 WO PCT/FR2023/000011 patent/WO2023152430A1/en unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023152430A1 (en) | 2023-08-17 |
| FR3132459B1 (en) | 2023-12-29 |
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