WO2015086983A1 - Feuille de renfort pour moulage de pièces en composites - Google Patents

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WO2015086983A1
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sheet
reinforcing
fibers
mold
plastic
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PCT/FR2014/053239
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Richard Herault
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Compagnie Plastic Omnium
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    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
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    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/05—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in another pattern, e.g. zig-zag, sinusoidal

Definitions

  • the invention relates to the technical field of products and semi-products for molding a reinforced plastic part.
  • the invention relates to a reinforcing sheet for producing a semi-plastic product.
  • thermosetting materials such as SMC
  • thermoforming process compression with a thermoplastic material
  • reinforced plastics thermosetting or thermoplastic
  • These materials consist of reinforcing fibers mixed with a polymer resin.
  • These reinforcements comprise glass or carbon fibers, for example. These fibers can be cut (ends of fiber of variable length between 2 mm and 50 mm) or, conversely, continuous.
  • Reinforcements in the form of cut fibers, arranged in sheets which are used, for example, in SMC or "mat” type materials, have the advantage to form a deformable reinforcement, even on non-developable surfaces.
  • the invention relates to a reinforcing sheet making it possible to overcome these drapability constraints, in that it comprises a set of substantially continuous reinforcing fibers, and in that at least one zone of the reinforcing sheet comprises at least one at least one fiber forming at least one corrugation in the plane of the sheet so as to promote the stretching of the reinforcing sheet in this area.
  • the deformability of this reinforcing sheet, and the semi-product incorporating such a reinforcing sheet, is thus favored.
  • the distribution of continuous fiber undulations in the reinforcing sheet makes it possible to create degrees of freedom that can be expressed during the setting of reinforcing sheets.
  • Such a reinforcing sheet thus facilitates draping of the mold, by its intrinsic ability to deform, while maintaining a high mechanical strength through continuous reinforcements (uncut).
  • At least one of the fibers may have: at least one wavelength ripple different from the other fibers; and / or at least one wave of amplitude different from the other fibers; and / or - at least one out-of-phase corrugation with corrugations of at least one other fiber; and / or - a different main direction of at least one other fiber.
  • at least one of the fibers may be juxtaposed on at least one other fiber.
  • the reinforcing fibers have parallel main directions in the plane of the sheet.
  • the reinforcing sheet may comprise fibers without undulation at the ends, and comprises fibers with more and more corrugation closer to the center of the reinforcing sheet.
  • reinforcing fibers form at least one corrugation in a plane different from the plane of the sheet.
  • the reinforcing fibers can be held in place by sewing or other means of assembly (gluing, dusting ).
  • the invention also relates to a sheet of plastics material for molding, comprising a polymer resin and a reinforcing sheet according to the invention.
  • the invention also relates to an assembly of plastic sheets comprising at least two plastic sheets according to the invention.
  • the main direction of fiber orientation may differ from one sheet to another.
  • the invention also relates to a method for producing a plastic sheet for molding according to the invention, in which the following steps are carried out:
  • At least one corrugation is formed on each unrolled fiber by means of a movable deposition head
  • the invention also relates to a process for producing a piece of thermoplastic or thermosetting material reinforced by means of an injection molding. This process comprises the following steps:
  • At least one reinforcing sheet according to the invention is placed in a mold; the mold is closed and a thermoplastic or thermosetting material is injected into the mold; and
  • the invention also relates to a method for producing a part made of thermosetting or thermoplastic material reinforced by means of a compression molding. This process comprises the following steps:
  • plastic sheet according to claim 8 or an assembly of plastic sheets according to the invention is placed in a mold;
  • the mold is closed and a pressure and a temperature are applied; and the part thus obtained is demolded.
  • the reinforcing sheet is draped over a shape of the mold before the step of closing the mold.
  • FIG. 1 illustrates an example of a reinforcing sheet, seen from above, according to the invention.
  • Figure 2 illustrates examples of waviness in the plane of the sheet.
  • FIG. 3 illustrates the possibility of extension in the plane of the sheet, a fiber in the main direction (DP) of the fiber.
  • Figure 4 illustrates a reinforcing sheet, viewed from above, whose fibers are sewn to each other.
  • Figure 5 illustrates a portion of an assembly of three overlapping reinforcing sheets with variations in wavelength, amplitude, phase, spacing and direction of the fibers.
  • FIG. 6 illustrates a semi-finished product sheet consisting of reinforcements and a molding resin matrix according to the invention.
  • Figure 7 illustrates an assembly of several reinforcing sheets according to the invention.
  • FIG. 8 illustrates a part of two reinforcing sheets of an assembly superimposed with principal directions (DP1 and DP2) of orientation of the fibers different from one sheet to another, here perpendicular.
  • Figures 9, 10 and 11 illustrate a portion of a reinforcing sheet according to the invention, with variations in wavelength, amplitude, phase, spacing and direction of the fibers.
  • FIG. 12 illustrates an embodiment according to which the reinforcing sheet comprises fibers that are non-waving (therefore straight) at the ends, and comprises fibers with more and more corrugation while approaching the center of the reinforcing sheet.
  • Figure 13 illustrates a particular embodiment of draping a reinforcing sheet according to the invention on a half-sphere.
  • the reinforcement sheet (FR) comprises a set of reinforcing fibers (FIR), the fibers being continuous fibers, and at least one zone comprising at least one fiber forming at least one a corrugation (OND) in the plane of the sheet so as to promote the stretching of the reinforcing sheet in said area to improve drapability when introduced into a mold.
  • the drapability of a reinforcing sheet defines the capacity of this reinforcing sheet to conform to the shape of a mold, without generating folds (by excess material), or without generating stretching (due to lack of material).
  • a fiber forms at least one undulation, when it is not rectilinear, and thus offers an overall degree of freedom of stretching along its principal direction, between a position forming a ripple towards a position rectilinear (RECT): the fiber unfolds ("decouples, straightens, tends"), towards a rectilinear form, from which the fiber can (almost) no longer lengthen (because of its nature of reinforcement it resists stretching by elongation). This is called waving any displacement of the shape of the fiber relative to a rectilinear shape (RECT).
  • An example of fiber having corrugations is a fiber forming one or more sinusoids.
  • the principal direction of a fiber defines a particular direction with respect to a dispersion, dispersion materialized by the undulations.
  • the principal direction of a fiber is the direction defined by the fiber once unwound, that is to say by suppressing any ripple. Considering that the fiber represents the propagation of a wave in a medium, it is thus possible to define the principal direction of a reinforcing fiber as being the direction of propagation of this wave.
  • the corrugations have an amplitude greater than 5 mm in the plane of the reinforcing sheet.
  • substantially continuous fiber is a reinforcing fiber having a length greater than 50mm, preferably greater than 100mm. Ideally, a substantially continuous fiber is an uninterrupted fiber within the reinforcing sheet to which it belongs. In the description, a substantially continuous fiber is referred to as "continuous fiber”.
  • the fibers of the reinforcing sheet form a sheet being integral with each other.
  • One way to make the reinforcing fibers integral is to sew them to each other as shown schematically in Figure 4, by means of wire (FIL) holding for example. It is also possible to sew the corrugated reinforcing fibers on a "mat" type sheet, which may itself be of the same material as the reinforcing fibers (glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, etc.).
  • the reinforcing fibers can also be made integral by pre-impregnating them with a resin by means of a powder coating technique.
  • the wavelength of the corrugations is comprised between 10mm and 200mm, preferably between 50mm and 100mm, and the amplitude of the corrugations is between 10mm and 200mm, preferably between 50mm and 100mm.
  • the reinforcing sheet according to the invention may comprise at least one fiber having:
  • FIG. 8 illustrates a part of two reinforcing sheets of an assembly superimposed with principal directions (DP1 and DP2) of orientation of the fibers different from one sheet to another, here perpendicular.
  • At least one of the fibers is juxtaposed on at least one other fiber, for example by phase shift, thereby increasing the thickness of the reinforcing sheet.
  • the fibers have parallel main directions in the plane of the sheet, that is to say that they lie in the same plane without crossing each other.
  • the spacing (e) between two adjacent fibers (between their parallel corrugations) can be between 0mm and 20mm, preferably between 0mm and 5mm.
  • the wave pattern is thus variable on the surface of the reinforcing sheet.
  • the goal is to obtain more deformable areas by stamping than others, and areas having improved performance vis-à-vis the mechanical strength.
  • FIG. 9 shows an alternation of rectilinear and corrugated fiber zones, the rectilinear zones being preferably at the leaf end and with more and more corrugation approaching the center of the reinforcing sheet.
  • Figure 10 also shows combined variations in wavelength and amplitude.
  • Figure 11 also shows combined variations of spacing and principal direction.
  • certain fibers form at least one ripple in a plane different from the plane of the sheet, that is to say in the thickness of the sheet.
  • An advantage of this embodiment is to be able to bind in the thickness the different layers of reinforcements, also having corrugations in the plane of the layer. This makes it possible to produce products that are less sensitive to different delamination phenomena. Delamination is a decohesion of the layers of reinforcements. It appears when the parts are subjected to strong deformations.
  • the reinforcing fibers may be glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, metal fibers (steel, aluminum, copper, nickel, etc.), vegetable fibers (flax, hemp, etc.), basalt fibers, fibers made of thermoplastic materials (PP, PA, PET, UHMWPE ...), ceramic fibers, or a combination of these types of fibers (all types of fibrous reinforcements or in the form of strips).
  • the fibers and / or the reinforcing sheet are held in place by sewing on a support, such as a fabric, a mat or a plastic film.
  • a support such as a fabric, a mat or a plastic film.
  • the invention also relates to a plastic sheet (FMP) for molding (manufacture of composite parts) comprising a plastic material (MP), thermoplastic resin or thermosetting resin, and a reinforcing sheet (FR) according to the invention ( Figure 6).
  • FMP plastic sheet
  • Figure 6 a plastic sheet for molding (manufacture of composite parts) comprising a plastic material (MP), thermoplastic resin or thermosetting resin, and a reinforcing sheet (FR) according to the invention
  • This plastic sheet is a semi-product.
  • a semi-finished product is a semi-finished product from which a finished part is manufactured by molding.
  • the plastic sheet according to the invention may comprise a support (FS), a polyethylene film for example or other polymer, on at least one face. In general, this film is positioned on both sides. It allows to support the resin on which the reinforcing fibers are available.
  • the resin is a thermoplastic or thermosetting material.
  • This resin may contain additives chosen from: mineral fillers, spherical fillers or cut reinforcing fibers. This is to improve the performance and / or the cost of the plastic sheet.
  • the thickness E of a plastic sheet according to the invention is between 0.1 mm and 10 mm; and preferably between 0.5mm and 3mm.
  • the invention also relates to a complex semi-product, an assembly, consisting of several sheets of plastic material according to the invention.
  • the fibers of the same sheet extend substantially in the same direction in the plane of the sheet, and the pattern of fiber waviness (amplitude, pitch, phase shift, spacing, main direction) differs from one sheet to another as shown in Figure 5.
  • Figure 5 illustrates a portion of an assembly of three sheets of reinforcements superimposed with variations in wavelength, amplitude, phase and principal direction (DP1, DP2 and DP3) of the fibers. These ripple changes between each sheet during their superposition makes it possible to obtain a product having homogeneous characteristics in certain zones, or specific (drapability, mechanical reinforcement) in localized zones.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a plastic sheet according to the invention. The method comprises the following steps:
  • At least one corrugation is formed on at least one unrolled fiber by means of a movable deposition head
  • the reinforcements are thus arranged according to a definite ripple depending on the speed of advance on the continuous production installation and movements (speed, sweep, etc.) of the mobile head (s). of deposit.
  • thermosetting resin for example, the reinforcing fibers before or after the formation of the corrugations.
  • each fiber wick through an impregnation chamber
  • the latter allows to wet the fibers with the resin.
  • the characteristics of the final material depend greatly on the quality of the impregnation.
  • the impregnation can be improved if the chamber is evacuated with air.
  • a calibrated nozzle makes it possible to fix the fiber / resin content by dewatering the resin before leaving the chamber.
  • the locks are then corrugated and placed on a first support film before being covered with a second support film.
  • the semi-finished product thus obtained can be rolled up and stored.
  • a support film is provided on at least one of the surfaces of the sheet to support the reinforcing sheet and to obtain the separating effect between the layers. coiled layers.
  • the goal is to steer the continuous reinforcements so as to improve the formability of the plastic sheet (semi-finished product) obtained.
  • the reinforcing sheet is produced by arranging the fibers in corrugations in phase shift, preferably in phase opposition, thus making it possible to produce a thicker semi-product.
  • ripple parameters amplitude, phase, pitch, spacing .
  • the invention also relates to a method for manufacturing an assembly of sheets of plastics material according to the invention.
  • At least two plastic sheets according to the invention are superimposed so that the corrugation pattern of the reinforcing fibers is different from one sheet to another.
  • the semi-finished product is then cut into shapes of dimensions adapted to the part to be produced.
  • a "complex" semi-product is obtained by stacking several of these semi-products.
  • the main axes of each semi-product will be deliberately misaligned or not depending on the expected final characteristics of the part.
  • the invention also relates to a method for producing a piece of reinforced thermoplastic material by means of injection molding or resin transfer, in which the following steps are carried out:
  • At least one reinforcing sheet according to the invention is placed in a mold; the mold is closed and a thermoplastic material is injected into the mold.
  • the draping of the reinforcing sheet (FR) is carried out in the mold with which the final piece is molded.
  • the reinforcing sheet (FR) can then be preformed by the descent of the mold part closing the impression.
  • the corrugations can then continue to unfold, thanks to the filling of the mold during the advancement of the material fronts.
  • the flow of injected plastic material is controlled to promote the unwinding of the reinforcing fibers.
  • the number and the orientation of the injection nozzles produce a flow of material unwinding the reinforcing fibers comprising corrugations.
  • the injection could preferentially be made at the top of the half-sphere so as to unroll the reinforcing fibers at best along the shape.
  • the invention also relates to a method for producing a reinforced, thermosetting or thermoplastic plastic part, by means of a compression molding, in which the following steps are carried out:
  • a pre-impregnated reinforcement sheet according to the invention or an assembly of plastic sheets according to the invention is placed in a mold;
  • the mold is closed (which is heated) and a pressure is applied, the material is heated so that the resin flows and fills the impression of the mold, then to initiate the crosslinking of the resin in the case of material thermosetting;
  • the draping of the reinforcing sheet is made in the mold with which the final piece is molded.
  • the reinforcing sheet can then be preformed by the descent of the mold part closing the impression.
  • the corrugations can then continue to unfold during the creep of the plastic material.
  • the corrugations of the fibers of the reinforcing sheet are defined so as to combine a good drape of the reinforcing sheet and a good mechanical performance of the finished part comprising this reinforcing sheet.
  • the fibers comprise a certain number of varied corrugations. These undulations shorten the linear distance between the two ends of the fiber, that is to say the length of the segment joining the two ends.
  • the undulations unfurl, and then tend towards a rectilinear fiber, that is to say forming a right on the projected surface in a plane perpendicular to the closing direction of the mold.
  • the reinforcing fibers are "stretched", that is to say that the fibers do not have any more or the least possible residual ripples, and thus form a straight line on the projected surface in a plane perpendicular to the direction of closure of the mold.
  • the undulations are defined so that, once draped over the shape (forming an impression of the final part), and / or after creep of the plastic material in the mold, the reinforcing fibers are totally or as much as possible unwound that is to say that there is more or little undulation on the projected surface in a plane perpendicular to the direction of closure of the mold.
  • Figure 13 illustrates on a simple example how to define the undulations.
  • the top figure illustrates, in top view, a reinforcing sheet on a sphere.
  • the figure below shows the draping operation during which the reinforcement sheet is deposited on the sphere.
  • the bottom figure illustrates the stretching of the corrugations of the reinforcing fibers.
  • the bottom figure shows, in top view as for the top figure, the sphere after draping by the reinforcing sheet.
  • the form to be draped is a half-sphere. To cross the sphere in a straight line, ie if the piece to be draped was flat, the fiber length must be 2 * R (with R the radius of the half-sphere).
  • the fiber passing at the top of this hemisphere, once draped therefore, must have a length of * R.
  • a reinforcing sheet having in the zone intended for drape the hemisphere, reinforcement fibers having a minimum length of U * R, to which we will apply undulations to facilitate draping, the numbers and shapes of the undulations being defined so as to be fully unrolled after draping and / or creep.
  • the invention also relates to an assembly of a reinforcing sheet and a mold intended to receive the reinforcing sheet for manufacturing a piece of plastic material, said reinforcement sheet comprising at least one corrugation so that reinforcing fibers carrying such a corrugation, form, after draping of the reinforcing sheet in said mold, a line on the projected surface in a plane perpendicular to the direction of closure of the mold.
  • the invention also relates to an assembly of a plastic sheet and a mold for receiving the plastic sheet to manufacture a plastic part, said sheet of plastic material comprising at least one corrugation so that reinforcing fibers carrying such a corrugation form, after draping of the plastic sheet and / or creep of the resin, forming a line on the projected surface in a plane perpendicular to the direction of closure of the mold.
  • specimens of drapability of the plastic sheet and / or creep of the resin of the plastic sheet are made in said zone, so as to estimate the unfolding of a corrugation of a reinforcing fiber in said zone ; from said simulations, at least one undulation is determined so that reinforcing fibers carrying such a corrugation form, after draping of the plastic sheet and / or creep of the resin, a line on the projected surface in a plane perpendicular to the closing direction of the mold;
  • reinforcing fibers are deposited, and at least said corrugation is formed on at least at least one unrolled fiber, by means of a movable deposition head;
  • sections of plastic sheet are prepared according to said simulations which are correctly positioned in the mold so that the zones with specific undulations are in the right places in the mold.

Abstract

Feuille de renfort (FR) comportant un ensemble de fibres de renfort (FIR) sensiblement continues. La feuille de renfort (FR) comporte au moins une zone dans laquelle au moins une fibre (FIR) forme au moins une ondulation (OND) dans le plan de la feuille (FR) de façon à favoriser l'étirement de la feuille de renfort (FR) dans cette zone.

Description

Feuille de renfort pour moulage de pièces en composites
L'invention concerne le domaine technique des produits et semi-produits pour moulage de pièce en matière plastique renforcée.
En particulier l'invention concerne une feuille de renfort destinée à réaliser un semi- produit en matière plastique.
Dans le domaine de l'automobile par exemple, de nombreuses pièces doivent allier résistance mécanique et faible poids.
Pour ce faire, il est connu de remplacer des pièces en acier par des pièces en matière plastique, thermodurcissable ou thermoplastique.
On connaît différents procédés de moulage de pièce en matière plastique :
• procédé par compression (pour les matières thermodurcissables telle que le SMC) ;
• procédé par thermoformage (compression avec une matière thermoplastique) ;
· procédé par injection (pour les matières thermoplastiques).
• Procédé par transfert de résine (RTM)
Il est connu d'utiliser des matières plastiques renforcées (thermodurcissables ou thermoplastiques). Ces matières sont constituées de fibres de renfort mélangées avec une résine polymère. Ces renforts comportent des fibres de verre ou de carbone par exemple. Ces fibres peuvent être coupées (bouts de fibre de longueur variable comprise entre 2 mm et 50 mm) ou, à l'inverse, continues.
Pour obtenir une performance mécanique élevée, on utilise fréquemment des fibres continues, par exemple unidirectionnelles ou sous forme de tissu. Ces renforts ont l'avantage d'améliorer les caractéristiques mécaniques de la pièce en matière plastique dans laquelle ils sont incorporés.
La majorité des procédés de fabrication des pièces en matériaux composites nécessitent de déposer les renforts sur le moule avant de réaliser les pièces. Cependant, il est très difficile de draper des surfaces non développables avec ces renforts unidirectionnels ou tissés. L'utilisation de feuilles de renfort peu extensibles nécessite ainsi beaucoup de temps de drapage des surfaces du moule. Il est alors souvent nécessaire de réaliser une préforme, que l'on dispose ensuite dans le moule avant mise en œuvre de la résine. Ce procédé nécessite donc une étape préparatoire de mise en forme(le préformage), ce qui rallonge la durée de fabrication et augmente donc le coût de fabrication de la pièce en matière plastique renforcée.
Les renforts sous la forme de fibres coupées, agencés en feuilles qui sont utilisées par exemple dans les matériaux de type SMC ou sous forme de « mat », ont l'avantage de constituer un renfort déformable, même sur des surfaces non développables.
Cependant, ces types d'agencement de renfort ont des caractéristiques mécaniques faibles par rapport à des matériaux contenant des renforts sous forme de fibres continues (tissus ou unidirectionnels). De plus, le fluage des matières SMC lors du moulage, à tendance à créer une anisotropie peu reproductible au sein du matériau et une mauvaise homogénéité des caractéristiques et des épaisseurs.
L'utilisation de fibres continues dans un matériau améliore les caractéristiques mécaniques, mais le temps de cycle de fabrication de la pièce est souvent rallongé par la complexité de dépose des renforts, soit dans le moule soit sur une préforme (drapage). En effet, pour un matériau renforcé par un réseau de fibres continues unidirectionnelles et rectilignes, le drapage d'une forme complexe en trois dimensions non développable, n'est pas possible par la mise en œuvre d'une feuille de renfort unique et d'un seul tenant, mais se fera par le positionnement précis de plusieurs morceaux (patchs) plus petits découpés, couvrant chacun une zone plus réduite, drapable localement. Les renforts étant extrêmement rigides dans le sens des fibres, il est quasiment impossible de les allonger dans le sens des fibres sans les casser.
L'invention concerne une feuille de renfort permettant de s'affranchir de ces contraintes de drapabilité, en ce qu'elle comporte un ensemble de fibres de renfort sensiblement continues, et en ce qu'au moins une zone de la feuille de renfort comporte au moins une fibre formant au moins une ondulation dans le plan de la feuille de façon à favoriser l'étirement de la feuille de renfort dans cette zone. La déformabilité de cette feuille de renfort, et du semi-produit incorporant une telle feuille de renfort, est ainsi favorisée.
La distribution d'ondulations de fibres continues dans la feuille de renfort permet de créer des degrés de liberté qui pourront s'exprimer pendant la mise enforme des feuilles de renforts.
Une telle feuille de renfort facilite ainsi le drapage du moule, de par sa possibilité intrinsèque de se déformer, tout en conservant une résistance mécanique élevée grâce aux renforts continus (non coupés).
Grâce à un tel matériau il est possible de limiter, voire de supprimer, l'étape de préformage avant moulage.
Selon l'invention, au moins une des fibres peut posséder : - au moins une ondulation de longueur d'onde différente des autres fibres ; et/ou - au moins une ondulation d'amplitude différente des autres fibres ; et/ou - au moins une ondulation déphasée avec des ondulations d'au moins une autre fibre ; et/ou - une direction principale différente d'au moins une autre fibre. De plus, au moins une des fibres peut être juxtaposée sur au moins une autre fibre. Selon un mode de réalisation, les fibres de renfort ont des directions principales parallèles dans le plan de la feuille.
Selon l'invention, la feuille de renfort peut comporter des fibres sans ondulation aux extrémités, et comporte des fibres avec de plus en plus d'ondulation en se rapprochant du centre de la feuille de renfort.
Selon un autre mode de réalisation, des fibres de renfort forment au moins une ondulation dans un plan différent du plan de la feuille.
Enfin, les fibres de renfort peuvent être maintenues en place par couture ou un autre moyen d'assemblage (collage, poudrage...).
L'invention concerne également une feuille en matière plastique pour moulage, comportant une résine polymère et une feuille de renfort selon l'invention.
L'invention concerne également un assemblage de feuilles en matière plastique comportant au moins deux feuilles en matière plastique selon l'invention. Selon l'invention, la direction principale d'orientation des fibres peut différer d'une feuille à une autre.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une feuille en matière plastique pour le moulage selon l'invention, dans lequel on réalise les étapes suivantes :
on déroule des fibres de renfort ;
- on forme au moins une ondulation sur chaque fibre déroulée, au moyen d'une tête mobile de dépose ;
on imprègne les fibres de renfort de matière plastique.
L'invention concerne également un procédé pour réaliser une pièce en matière thermoplastique ou thermodurcissable renforcée au moyen d'un moulage par injection. Ce procédé comporte les étapes suivantes :
on dispose dans un moule au moins une feuille de renfort selon l'invention ; on ferme le moule et l'on injecte dans le moule une matière thermoplastique ou thermodurcissable; et
on démoule la pièce ainsi obtenue.
L'invention concerne également un procédé pour réaliser une pièce en matière thermodurcissable ou thermoplastique renforcée au moyen d'un moulage par compression. Ce procédé comporte les étapes suivantes :
on dispose dans un moule une feuille en matière plastique selon la revendication 8 ou un assemblage de feuilles en matière plastique selon l'invention ;
on ferme le moule et l'on applique une pression et une température ; et on démoule la pièce ainsi obtenue. Selon un mode de réalisation des procédés pour réaliser une pièce en matière thermoplastique selon l'invention, on drape la feuille de renfort sur une forme du moule avant l'étape de fermeture du moule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 illustre un exemple de feuille de renfort, vue de dessus, selon l'invention.
La figure 2 illustre des exemples d'ondulation dans le plan de la feuille.
- La figure 3 illustre la possibilité d'extension dans le plan de la feuille, d'une fibre dans la direction principale (DP) de la fibre.
La figure 4 illustre une feuille de renfort, vue de dessus, dont les fibres sont cousues les unes aux autres.
La figure 5 illustre une partie d'un assemblage de trois feuilles de renforts superposées avec des variations de longueur d'onde, d'amplitude, de phase, d'espacement et de direction des fibres.
La figure 6 illustre une feuille de semi-produit, constituée de renforts et d'une matrice de résine pour moulage selon l'invention.
La figure 7 illustre un assemblage de plusieurs feuilles de renforts selon l'invention.
La figure 8 illustre une partie de deux feuilles de renfort d'un assemblage, superposées avec des directions principales (DP1 et DP2) d'orientation des fibres différentes d'une feuille à une autre, ici perpendiculaires.
Les figures 9, 10 et11 illustrent une partie d'une feuille de renfort selon l'invention, avec des variations de longueur d'onde, d'amplitude, de phase, d'espacement et de direction des fibres.
La figure 12 illustre un mode de réalisation selon lequel la feuille de renfort comporte des fibres sans ondulation (donc rectilignes) aux extrémités, et comporte des fibres avec de plus en plus d'ondulation en se rapprochant du centre de la feuille de renfort.
La figure 13 illustre un mode de réalisation particulier de drapage d'une feuille de renfort selon l'invention sur une demi-sphère.
En se référant à la figure 1 , la feuille de renfort (FR) selon l'invention comporte un ensemble de fibres de renfort (FIR), les fibres étant des fibres continues, et au moins une zone comportant au moins une fibre formant au moins une ondulation (OND) dans le plan de la feuille de façon à favoriser l'étirement de la feuille de renfort dans ladite zone pour améliorer la drapabilité lors de l'introduction dans un moule. La drapabilité d'une feuille de renfort définit la capacité de cette feuille de renfort à épouser la forme d'un moule, sans générer de plis (par excès de matière), ou sans générer d'étirement (par manque de matière).
Comme l'illustre la figure 2, une fibre forme au moins une ondulation, lorsqu'elle n'est pas rectiligne, et offre ainsi un degré de liberté d'étirement global suivant sa direction principale, entre une position formant une ondulation vers une position rectiligne (RECT) : la fibre se déroule (se « décourbe, redresse, tend »), vers une forme rectiligne, à partir de laquelle la fibre ne peut(quasi) plus s'allonger (du fait de sa nature de renfort elle résiste à l'étirement par allongement). On appelle ainsi ondulation tout déplacement de la forme de la fibre par rapport à une forme rectiligne (RECT). Un exemple de fibre comportant des ondulations est une fibre formant une ou plusieurs sinusoïdes.
Ces ondulations ajoutent ainsi un degré de liberté d'extension de la feuille, dans la direction principale (DP) de la fibre (figure 3).
La direction principale d'une fibre définie une direction particulière par rapport à une dispersion, dispersion matérialisée par les ondulations La direction principale d'une fibre est la direction définie par la fibre une fois déroulée, c'est-à-dire en supprimant toute ondulation. En considérant que la fibre représente la propagation d'une onde dans un milieu, on peut ainsi définir la direction principale d'une fibre de renfort comme étant la direction de propagation de cette onde.
De façon préférentielle, les ondulations ont une amplitude supérieure à 5mm dans le plan de la feuille de renfort.
On appelle « fibre sensiblement continue », par opposition à une fibre coupée, une fibre de renfort ayant une longueur supérieure à 50mm, de préférence supérieure à 100mm. De façon idéale, une fibre sensiblement continue est une fibre non interrompue au sein de la feuille de renfort à laquelle elle appartient. Dans la description, une fibre sensiblement continue est désignée par « fibre continue ».
Les fibres de la feuille de renfort forment une feuille en étant solidaires les unes des autres. Un moyen pour rendre les fibres de renfort solidaires, consiste à les coudre les unes aux autres comme l'illustre schématiquement la figure 4, au moyen de fil (FIL) de maintien par exemple. Il est également possible de coudre les fibres de renforts ondulées sur une feuille de type « mat », qui peut elle-même être de la même matière que les fibres de renforts (fibres de verre, carbone, aramide...).
On peut également rendre les fibres de renfort solidaires en les pré-imprégnant par une résine au moyen d'une technique de poudrage.
Selon un exemple de réalisation, la longueur d'onde des ondulations est comprise entre 10mm et 200mm, de préférence entre 50mm et 100mm, et l'amplitude des ondulations est comprise entre 10mm et 200mm, de préférence entre 50mm et 100mm.
Selon le degré de drapabilité recherché, qui est notamment fonction de la forme de la pièce finale pour laquelle la feuille de renfort est destinée, on fait varier certains paramètres des ondulations, localement ou globalement.
Ainsi, la feuille de renfort selon l'invention peut comporter au moins une fibre possédant :
au moins une ondulation de longueur d'onde différente des autres fibres ; et/ou au moins une ondulation d'amplitude différente des autres fibres ; et/ou
- au moins une ondulation déphasée avec des ondulations d'au moins une autre fibre ; et/ou
une direction principale différente d'au moins une autre fibre.
Les figures 9, 10 et 11 illustrent divers facteurs de variation des ondulations sur une partie d'une feuille de renfort selon l'invention : variations de longueur d'onde, d'amplitude et d'espacement des fibres. La figure 8 illustre une partie de deux feuilles de renfort d'un assemblage, superposées avec des directions principales (DP1 et DP2) d'orientation des fibres différentes d'une feuille à une autre, ici perpendiculaires.
Selon un mode de réalisation (non représenté), au moins une des fibres est juxtaposée sur au moins une autre fibre, par exemple par déphasage, permettant ainsi d'augmenter l'épaisseur de la feuille de renfort.
Selon un autre mode de réalisation illustré par les figures 4 et 6, les fibres ont des directions principales parallèles dans le plan de la feuille, c'est-à-dire qu'elles se situent dans un même plan sans se croiser. Selon cette configuration, l'espacement (e) entre deux fibres voisines (entre leurs ondulations parallèles) peut être compris entre 0mm et 20mm, de préférence entre 0mm et 5mm.
On peut également faire varier le type d'ondulations entre plusieurs endroits de la feuille de renfort. Le schéma d'ondulation est ainsi variable sur la surface de la feuille de renfort. Le but est d'obtenir des zones plus déformables par emboutissage que d'autres, et des zones ayant des performances améliorées vis-à-vis de la résistance mécanique. Plus l'amplitude des ondulations est importante, plus le produit est susceptible de se déformer par emboutissage.
Ainsi, la figure n °9 montre une alternance de zones à fibres rectilignes et ondulées, les zones rectilignes se situant de préférence en extrémité de feuille et avec de plus en plus d'ondulation en se rapprochant du centre de la feuille de renfort. La figure n ° 10 montre de plus des variations combinées de longueur d'onde, et d'amplitude. La figure n ° 11 montre de plus des variations combinées d'espacement et de direction principale. Selon un autre mode de réalisation, certaines fibres forment au moins une ondulation dans un plan différent du plan de la feuille, c'est-à-dire dans l'épaisseur de la feuille. Un avantage de ce mode de réalisation est de pouvoir lier dans l'épaisseur les différentes couches de renforts, comportant également des ondulations dans le plan de la couche. Ceci permet de réaliser des produits qui sont moins sensibles aux différents phénomènes de délaminage. Le délaminage est une décohésion des couches de renforts. Il apparaît lorsque les pièces sont soumises à de fortes déformations.
Les fibres de renfort peuvent être des fibres de verre, des fibres de carbones, des fibres d'aramide, des fibres métalliques (acier, aluminium, cuivre, nickel ...), des fibres végétales (lin, chanvre ...),des fibres de basalte, des fibres en matières thermoplastiques (PP, PA, PET, UHMWPE ...), des fibres en céramique, ou une combinaison de ces types de fibre (tous types de renforts fibreux ou sous forme de bandes).
Selon un mode de réalisation, les fibres et/ou la feuille de renfort sont maintenues en place par couture sur un support, tel qu'un tissu, un mat ou un film plastique. Ce semi- produit peut être utilisé avec un procédé de moulage par injection de résine lorsque le moule est fermé.
L'invention concerne également une feuille en matière plastique (FMP) pour moulage (fabrication de pièces en composites) comportant une matière plastique (MP), résine thermoplastique ou résine thermodurcissable, ainsi qu'une feuille de renfort (FR) selon l'invention (figure 6).
Cette feuille en matière plastique constitue un semi-produit. On appelle semi-produit un produit partiellement élaboré à partir duquel on fabrique une pièce finie par moulage. La feuille en matière plastique selon l'invention peut comporter un support (FS), un film de polyéthylène par exemple ou autre polymère, sur au moins une face. En général, ce film est positionné sur les deux faces. Il permet de supporter la résine sur laquelle on dispose les fibres de renfort.
Il peut être avantageux de pré-imprégner les fibres de renfort avant de les disposer sur le film.
De façon préférentielle, la résine est une matière thermoplastique ou thermodurcissable. Cette résine peut contenir des additifs choisis parmi : des charges minérales, des charges sphériques ou des fibres de renfort coupées. Ceci afin d'améliorer les performances et/ou le coût de la feuille en matière plastique.
L'épaisseur E d'une feuille en matière plastique selon l'invention est comprise entre 0,1 mm et 10mm ; et d'une manière préférentielle entre 0,5mm et 3mm. L'invention concerne également un semi-produit complexe, un assemblage, constitué de plusieurs feuilles de matière plastique selon l'invention.
La superposition de plusieurs de ces feuilles permet en effet d'obtenir un semi- produit complexe sous la forme d'une feuille épaisse, comme illustré sur la figure 7. Selon un mode de réalisation, les fibres d'une même feuille s'étendent sensiblement selon une même direction dans le plan de la feuille, et le schéma d'ondulation des fibres (amplitude, pas, déphasage, espacement, direction principale) diffère d'une feuille à une autre comme l'illustre la figure 5.La figure 5 illustre une partie d'un assemblage de trois feuilles de renforts superposées avec des variations de longueur d'onde, d'amplitude, de phase et de direction principales (DP1 , DP2 et DP3) des fibres. Ces changements d'ondulation entre chaque feuille lors de leur superposition permet d'obtenir un produit ayant des caractéristiques homogènes dans certaines zones, ou spécifiques (drapabilité, renforcement mécanique) dans des zones localisées. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une feuille de matière plastique selon l'invention. Le procédé comporte les étapes suivantes :
on déroule des fibres de renfort ;
on forme au moins une ondulation sur au moins une fibre déroulée, au moyen d'une tête mobile de dépose ;
- on imprègne les fibres de renfort de matière plastique.
On dispose ainsi les renforts suivant une ondulation définie dépendant de la vitesse d'avance sur l'installation de production continue et des mouvements (vitesse, balayage etc. ...) de la (ou des) tête(s) mobile(s) de dépose.
Selon ce procédé, il est possible d'imprégner, avec de la résine thermodurcissable par exemple, les fibres de renfort avant ou après la formation des ondulations.
Dans le cas d'une imprégnation unitaire de chaque mèche de fibres à travers une chambre d'imprégnation, cette dernière permet de mouiller les fibres avec la résine. Les caractéristiques du matériau final dépendent grandement de la qualité de l'imprégnation. L'imprégnation peut être améliorée si la chambre est mise sous vide d'air.
Une buse calibrée permet de fixer le taux de fibres/résine par essorage de la résine avant la sortie de la chambre.
Les mèches sont ensuite ondulées et posées sur un premier film support avant d'être recouvertes d'un second film support. Le semi-produit ainsi obtenu peut être enroulé et stocké.
Généralement, on dispose un film support sur au moins une des surfaces de la feuille, pour soutenir la feuille de renfort et obtenir l'effet de séparateur entre les couches enroulées.
Pour obtenir les différents types de feuilles selon l'invention, on peut :
dérouler les fibres sensiblement selon une même direction ;
juxtaposer (superposer partiellement) les fibres de renfort dans le plan de la feuille.
Le but étant d'orienter les renforts continus de façon à améliorer la formabilité de la feuille de matière plastique (semi-produit) obtenue.
Selon une variante particulière, on réalise la feuille de renforts en disposant les fibres suivant des ondulations en décalage de phase, de préférence en opposition de phase, permettant ainsi de réaliser un semi-produit plus épais.
De façon plus générale, on peut, au sein d'une même feuille, faire varier les paramètres d'ondulation (amplitude, phase, pas, espacement ...).
Selon un autre mode réalisation, on ajoute aux ondulations contenues dans le plan de la feuille, au moins une ondulation hors du plan de la feuille, afin de réaliser un assemblage tri dimensionnel dans l'épaisseur du semi produit. Cette particularité permet d'améliorer les performances globales et l'homogénéité des caractéristiques du semi-produit et d'éviter le délaminage inter-couche qui peut apparaître lors des sollicitations extrêmes. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un assemblage de feuilles de matière plastique selon l'invention.
Plusieurs couches de semi-produit (feuille de renforts selon l'invention) sont superposées afin de former un nouveau semi-produit complexe utilisable dans le procédé de moulage par compression ou RTM afin d'obtenir une pièce finie.
De préférence, on superpose au moins deux feuilles en matière plastique selon l'invention de façon à ce que le schéma d'ondulation des fibres de renfort soit différent d'une feuille à une autre.
Le semi-produit obtenu est ensuite découpé en formes de dimensions adaptées à la pièce à réaliser.
Un semi-produit « complexe » est obtenu par empilage de plusieurs de ces semi- produits. Les axes principaux de chaque semi-produit seront volontairement désalignés ou non en fonction des caractéristiques finales attendues de la pièce.
L'invention concerne également un procédé pour réaliser une pièce en matière thermoplastique renforcée au moyen d'un moulage par injection ou par transfert de résine, dans lequel on réalise les étapes suivantes :
- on dispose dans un moule au moins une feuille de renfort selon l'invention ; - on ferme le moule et l'on injecte dans le moule une matière thermoplastique.
- on démoule la pièce ainsi obtenue.
Selon un mode de réalisation de ce procédé (injection), le drapage de la feuille de renfort (FR) est réalisé dans le moule avec lequel la pièce finale est moulée. La feuille de renfort (FR) peut alors être préformée par la descente de la partie du moule fermant l'empreinte. Les ondulations peuvent alors continuer à se dérouler, grâce au remplissage du moule pendant l'avancement des fronts de matière.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le flux de matière plastique injectée est piloté pour favoriser le déroulement des fibres de renfort. Ainsi le nombre et l'orientation des buses d'injection, produisent un flux de matière déroulant les fibres de renfort comportant des ondulations. Par exemple, selon l'exemple de la figure 13, l'injection pourrait préférentiellement se faire au sommet de la demi-sphère de façon à dérouler les fibres de renfort au mieux le long de la forme.
Le choix de la position dans le moule et du pilotage séquentiel des buses d'injection peut être réalisé au moyen d'une étude rhéologique du moulage couplée à une simulation de drapage.
L'invention concerne également un procédé pour réaliser une pièce en matière plastique renforcée, thermodurcissable ou thermoplastique, au moyen d'un moulage par compression, dans lequel on réalise les étapes suivantes :
- on dispose dans un moule une feuille renfort pré-imprégnée selon l'invention ou un assemblage de feuilles en matière plastique selon l'invention ;
- on ferme le moule (qui est chauffé) et l'on applique une pression, la matière est chauffée afin que la résine flue et remplisse l'empreinte du moule, puis afin d'amorcer la réticulation de la résine dans le cas de matière thermodurcissable ; et
- on démoule la pièce ainsi obtenue.
Selon un mode de réalisation de ce procédé (compression), le drapage de la feuille de renfort est réalisé dans le moule avec lequel la pièce finale est moulée. La feuille de renfort peut alors être préformée par la descente de la partie du moule fermant l'empreinte. Les ondulations peuvent alors continuer à se dérouler, lors du fluage de la matière plastique.
Selon l'un ou l'autre des procédés (compression ou injection) pour réaliser une pièce en matière plastique selon l'invention, on peut draper la feuille de renfort avant l'étape de fermeture du moule en dehors du moule avec lequel la pièce finale est moulée. Le drapage est alors réalisé au cours d'une étape de préformage sur une préforme, par exemple une autre forme déjà moulée.
Selon un mode de réalisation préféré, les ondulations des fibres de la feuille de renfort sont définies de façon à combiner une bonne drapabilité de la feuille de renfort et une bonne performance mécanique de la pièce finie comportant cette feuille de renfort.
Comme expliqué précédemment, pour obtenir une bonne drapabilité de la feuille de renfort, les fibres comportent un certains nombres d'ondulations variées. Ces ondulations, raccourcissent la distance linéaire entre les deux extrémités de la fibre, c'est-à-dire la longueur du segment joignant les deux extrémités.
Lorsque la feuille de renfort est drapée sur une forme, et/ou lors du fluage de la matière plastique dans le moule, les ondulations se déroulent, et l'on tend alors vers une fibre rectiligne, c'est-à-dire formant une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
Pour obtenir une bonne performance mécanique (en traction et en flexion) de la pièce finie comportant cette feuille de renfort, il est préférable que les fibres de renfort soient « tendues », c'est-à-dire que les fibres ne présentent plus ou le moins possible d'ondulations résiduelles, et forment ainsi une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
En effet, dans ces conditions, les fibres résistent mieux aux efforts soumis, car elles ne peuvent pas s'allonger ni par nature (déformation élastique), ni par déroulement des ondulations. On retrouve alors le comportement d'un tissu de renfort ou d'un unidirectionnel dont les fibres sont (généralement) rectilignes.
Ainsi, selon ce mode de réalisation on définit les ondulations de façon à ce qu'une fois drapées sur la forme (formant empreinte de la pièce finale), et/ou après fluage de la matière plastique dans le moule, les fibres de renfort sont totalement ou le plus possible déroulées c'est-à-dire qu'il n'y a plus ou peu d'ondulation sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
La figure 13 permet d'illustrer sur un exemple simple, comment définir les ondulations. La figure du haut illustre, en vue de dessus, une feuille de renfort sur une sphère. La figure en dessous montre l'opération de drapage au cours de laquelle on dépose la feuille de renfort sur la sphère. La figure du dessous illustre l'étirement des ondulations des fibres de renfort. Enfin, la figure du bas montre, en vue de dessus comme pour la figure du haut, la sphère après drapage par la feuille de renfort. Selon cet exemple, la forme à draper est une demi-sphère. Pour traverser la sphère en ligne droite, c'est-à-dire si la pièce à draper était plate, la longueur de fibre doit être de 2*R (avec R le rayon de la demi-sphère). Pour draper correctement la demi-sphère, la fibre passant au sommet de cette demi-sphère, une fois drapée donc, doit avoir une longueur de *R. Ainsi, dans ce cas, on utilisera une feuille de renfort comportant dans la zone destinée à draper la demi-sphère, des fibres de renfort ayant une longueur minimum de U*R, auxquelles on appliquera des ondulations pour faciliter le drapage, le nombres et les formes des ondulations étant définies de façon à pouvoir être totalement déroulées après drapage et/ou fluage.
Pour des formes plus complexes, on utilisera un logiciel de modélisation de drapabilité, tel que le logiciel FiberSim® (Siemens, Allemagne). Un tel logiciel permet de simuler le mouvement des fibres de renfort lors du drapage.
Ainsi, l'invention concerne également un ensemble d'une feuille de renfort et d'un moule destiné à recevoir la feuille de renfort pour fabriquer une pièce en matière plastique, ladite feuille de renfort comportant au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de renfort dans ledit moule, une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
L'invention concerne également un ensemble d'une feuille de matière plastique et d'un moule destiné à recevoir la feuille de matière plastique pour fabriquer une pièce en matière plastique, ladite feuille de matière plastique comportant au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de matière plastique et/ou fluage de la résine, une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule. Ainsi selon un mode de réalisation du procédé de fabrication d'une feuille de matière plastique selon l'invention, on réalise les étapes suivantes :
on sélectionne un moule destiné à recevoir la feuille de matière plastique pour fabriquer une pièce en matière plastique ;
on définit au moins une zone de l'empreinte de ce moule, dans laquelle la feuille de matière plastique est destinée à être drapée ;
- on réalise des simulations de drapabilité de la feuille de matière plastique et/ou de fluage de la résine de la feuille de matière plastique dans ladite zone, de façon à estimer le déroulement d'une ondulation d'une fibre de renfort dans ladite zone ; on détermine, à partir desdites simulations, au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de matière plastique et/ou fluage de la résine, une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule ;
on dépose des fibres de renfort, et l'on forme au moins ladite ondulation sur au moins une fibre déroulée, au moyen d'une tête mobile de dépose ;
on imprègne les fibres de renfort de matière plastique ; et
on prépare des tronçons de feuille de matière plastique en fonction desdites simulations que l'on positionne correctement dans le moule pour que les zones à ondulations spécifiques soient aux bons endroits dans le moule.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Feuille de renfort comportant un ensemble de fibres de renfort, caractérisé en ce que les fibres sont des fibres sensiblement continues, et en ce qu'au moins une zone de la feuille de renfort comporte au moins une fibre formant au moins une ondulation dans le plan de la feuille de façon à favoriser l'étirement de la feuille de renfort dans ladite zone.
2. Feuille de renfort selon la revendication 1 , dans laquelle au moins une des fibres possède : - au moins une ondulation de longueur d'onde différente des autres fibres ; et/ou -au moins une ondulation d'amplitude différente des autres fibres ; et/ou -au moins une ondulation déphasée avec des ondulations d'au moins une autre fibre ; et/ou - une direction principale différente d'au moins une autre fibre.
3. Feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au moins une des fibres est juxtaposée sur au moins une autre fibre.
4. Feuille de renfort selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle les fibres de renfort ont des directions principales parallèles dans le plan de la feuille.
5. Feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la feuille de renfort comporte des fibres sans ondulation aux extrémités, et comporte des fibres avec de plus en plus d'ondulation en se rapprochant du centre de la feuille de renfort.
6. Feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle des fibres de renfort forment au moins une ondulation dans un plan différent du plan de la feuille.
7. Feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les fibres de renfort sont maintenues en place par couture ou par collage ou par poudrage.
8. Ensemble d'une feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes et d'un moule destiné à recevoir la feuille de renfort pour fabriquer une pièce en matière plastique, ladite feuille de renfort comportant au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de renfort dans ledit moule, une droite sur une surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
9. Feuille en matière plastique pour moulage, comportant une résine polymère, caractérisé en ce qu'elle comporte une feuille de renfort selon l'une des revendications précédentes.
10. Ensemble d'une feuille de matière plastique selon la revendication 9 et d'un moule destiné à recevoir la feuille de matière plastique pour fabriquer une pièce en matière plastique, ladite feuille de matière plastique comportant au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de matière plastique et/ou fluage de la résine, une droite sur une surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule.
11. Assemblage de feuilles en matière plastique comportant au moins deux feuilles en matière plastique selon la revendication 9.
12. Assemblage selon la revendication 11 , dans laquelle la direction principale d'orientation des fibres diffère d'une feuille à une autre.
13. Procédé de fabrication d'une feuille en matière plastique pour le moulage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes :
on déroule des fibres de renfort ;
on forme au moins une ondulation sur au moins une fibre déroulée, au moyen d'une tête mobile de dépose ;
- on imprègne les fibres de renfort de matière plastique.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel on réalise les étapes suivantes :
- on sélectionne un moule destiné à recevoir la feuille de matière plastique pour fabriquer une pièce en matière plastique ;
- on définit au moins une zone de l'empreinte de ce moule, dans laquelle la feuille de matière plastique est destinée à être drapée ;
- on réalise des simulations de drapabilité de la feuille de matière plastique et/ou de fluage de la résine de la feuille de matière plastique dans ladite zone, de façon à estimer le déroulement d'une ondulation d'une fibre de renfort dans ladite zone ;
- on détermine, à partir desdites simulations, au moins une ondulation de façon à ce que des fibres de renfort portant une telle ondulation, forment, après drapage de la feuille de matière plastique et/ou fluage de la résine, une droite sur la surface projetée dans un plan perpendiculaire à la direction de fermeture du moule ;
- on dépose des fibres de renfort, et l'on forme au moins ladite ondulation sur au moins une fibre déroulée, au moyen d'une tête mobile de dépose ;
- on imprègne les fibres de renfort de matière plastique ; et
- on prépare des tronçons de feuille de matière plastique en fonction desdites simulations que l'on positionne correctement dans le moule pour que les zones à ondulations spécifiques soient aux bons endroits dans le moule.
15 Procédé pour réaliser une pièce en matière thermoplastique ou thermodurcissable renforcée au moyen d'un moulage par injection, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- on dispose dans un moule au moins une feuille de renfort selon l'une des revendications 1 à 8 ;
- on ferme le moule et l'on injecte dans le moule une matière thermoplastique ou thermodurcissable; et
- on démoule la pièce ainsi obtenue.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel on pilote séquentiellement des buses d'injection de façon à ce que le flux de matière plastique injectée favorise le déroulement des fibres de renfort comportant des ondulations.
17 Procédé pour réaliser une pièce en matière thermodurcissable ou thermoplastique renforcée au moyen d'un moulage par compression, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- on dispose dans un moule une feuille en matière plastique selon la revendication 9 ou un assemblage de feuilles en matière plastique selon l'une des revendications 11 et 12 ;
- on ferme le moule et l'on applique une pression et une température ; et
- on démoule la pièce ainsi obtenue.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel on permet un déroulement des fibres de renfort comportant des ondulations lors d'une phase de fluage de la matière plastique.
19 Procédé pour réaliser une pièce en matière thermodurcissable ou thermoplastique selon l'une des revendications 15 à 18, dans laquelle on drape la feuille de renfort sur une forme dudit moule avant l'étape de fermeture du moule.
20 Procédé pour réaliser une pièce en matière thermodurcissable ou thermoplastique selon l'une des revendications 15 à 18, dans laquelle on drape la feuille de renfort sur une forme en dehors dudit moule lors d'une étape de préformage.
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