PARTIE 2
Définitions.
Résine thermodurcissable: polymère transformé subissant un traitement thermique.
Résine thermoplastique: polymère pouvant être malléable à chaud et qui se durci à froid. Le temps de refroidissement dépend du polymère utilisé.
Résine thermostables: polymère avec des caractéristiques mécaniques stables sous des températures (environ 200°C) et des pressions élevées. Cette mesure est effectuée en soumettant la résine pendant 2000 heures à une limite de température où ses caractéristiques vont être modifiées.
Elastomère thermoplastique: polymère avec une très importante élasticité.
| Principales caractéristiques mécaniques des résines: |
Résines |
Nom |
r (Kg/m3) |
E (MPa) |
n |
R(MPa) |
a mm/m°C |
Prix indicatif (euros/Kg) |
TD |
Polyester |
1300 |
3800 |
0.37 |
88 |
100 |
2.30 |
|
Vinylester |
1200 |
3500 |
0.35 |
81 |
65 |
2.70 |
|
Epoxide |
1220 |
5200 |
0.38 |
121 |
40 |
6.0 |
|
Silicone |
1550 |
1000 |
0.45 |
3 |
30 |
30 |
|
Polymide |
1217 |
3450 |
0.35 |
80 |
36 |
23 |
|
Phénolique |
1350 |
3000 |
0.36 |
70 |
80 |
1.5 |
|
Polyamide |
1130 |
1900 |
0.33 |
70 |
85 |
3.8 |
TP |
Polycarbonate |
1100 |
2300 |
0.33 |
60 |
70 |
4.5 |
|
Polyester saturé |
1310 |
2800 |
0.33 |
55 |
90 |
|
Métaux |
Aluminium |
2630 |
69000 |
0.33 |
358 |
23 |
2 |
|
Acier XC10 |
7850 |
210000 |
0.29 |
1000 |
10 |
1.5 |
|
Cuivre |
8940 |
119000 |
0.30 |
350 |
17 |
1.7 |
|
Magnésium |
1660 |
42000 |
0.30 |
280 |
25 |
4.10 |
|
Les procédés de mise en oeuvre
Ils sont nombreux ! Le plus utilisé reste le moulage par injection. Néanmoins trois étapes essentielles sont nécessaires:
- Imprégnation des renforts par la résine
- Mise en forme finale de la pièce (moulage)
- Durcissement par réticulation pour les matrices thermodurcissables, par refroidissement pour les matrices thermoplastiques.
Voici la liste des 6 procédés les plus utilisés:
1 La pultrusion:
Tirage, formage et polymérisation de fibres continues imprégnées. Utilisé pour les composites demandant des performances accrues.
Avantages: une production en continue, taux de renfort très élevé.
Inconvénients: Lenteur du procédé...
2. Le bobinage:
On enroule des fibres continues autour de l'axe d'un mandrin.
Avantages: la disposition des renforts est optimisée, réalisation de pièces de très grandes dimensions.
3 Moulage par contact:
Utilisé pour le formage de prototype. L'imprégnation des renforts est manuelle.
Avantages: peu cher
Inconvénients: rendement faible.
4 Moulage par projection simultanée:
Similaire au moulage par contact, mais la projection est mécanique par pistolet.
5 Injection thermodurcissable:
Procédé utilisant la haute pression (80 bars). Il s'agit d'un procédé classique d'injection, maintien, polymérisation et éjection.
Avantages: utilisable pour la grande série, coût faible, finition nulle...
Inconvénients: La grandeur est limité par le moule.
6 Compression thermodurcissable:
Le procédé repose sur le dépôt des feuilles imprégnées dans un contre moule chaud, puis intervient la compression du matériaux dans un moule chauffé.
Avantages: bonnes propriétés thermiques et mécaniques, coût de la matière réduit.
Inconvénients: nécessite le plus souvent une finition, impossible à utiliser pour des pièces d'aspect et bien entendu, la grandeur des pièces est limitée par la taille des moules.
Les matériaux composites - Les résines et les procédés. 
